相位差测量电路设计
用于相位法激光测距的电路系统设计
用于相位法激光测距的电路系统设计激光测距是一种常用的非接触式测量技术，可以精确测量目标物体与测距仪的距离。
相位法激光测距是其中一种常见的方法，通过测量激光光波的相位差来计算距离。
下面将介绍一个基于相位法激光测距原理的电路系统设计。
1. 激光发射电路：设计一个激光二极管的驱动电路，可以通过电流控制二极管的发射光强。
使用一个恒流源以确保驱动电流的稳定性。
此外，还需要添加一个调节电路，可以根据需要调整激光发射的光功率。
2. 光电检测电路：将光电二极管作为光电检测元件接在测距仪上，用于接收激光反射光信号。
光电二极管产生的电流与光的强度成正比。
使用一个高增益的放大器将光电二极管产生的微弱电流信号放大。
3. 相位差测量电路：使用一个相位差测量电路来测量激光光波发射和接收之间的相位差。
该电路可以采用锁相放大器或频率调制技术。
在锁相放大器中，将激光发射的信号作为参考信号，将光电二极管接收到的信号作为待测信号输入。
锁相放大器可以精确测量相位差，并输出一个稳定的直流电压信号。
4. 距离计算电路：将锁相放大器输出的直流电压信号输入到距离计算电路中，根据相位差和激光波长的关系，计算出目标物体与测距仪之间的距离。
该电路可以通过编程芯片或者专门的测距芯片来实现距离计算。
以上是一个基于相位法激光测距原理的电路系统设计。
通过精心选择和设计各个电路模块，可以实现高精度和稳定的激光测距功能。
需要注意的是，在实际设计中还需考虑电路的抗干扰能力、功率稳定性和其他实际应用需要的因素。
在激光测距中，相位法是一种常用的方法，能够提供高精度和高稳定性的测距结果。
相位法激光测距的原理是通过测量激光发射和接收之间的光波相位差来计算目标物体与测距仪之间的距离。
在设计电路系统时，需要考虑到激光发射电路、光电检测电路、相位差测量电路和距离计算电路等各个环节。
首先，激光发射电路是相位法激光测距系统中的重要组成部分。
它负责驱动激光二极管发射具有稳定光强的激光光束。
电路实验报告
实验一 元件特性的示波测量法一、实验目的1、学习用示波器测量正弦信号的相位差。
2、学习用示波器测量电压、电流、磁链、电荷等电路的基本变量3、掌握元件特性的示波测量法，加深对元件特性的理解。
二、实验任务1、 用直接测量法和李萨如图形法测量RC 移相器的相移ϕ∆即uC u sϕϕ-实验原理图如图5-6示。
2、 图5-3接线，测量下列电阻元件的电流、电压波形及相应的伏安特性曲线（电源频率在100Hz~1000Hz 内）： （1）线性电阻元件（阻值自选）（2）给定非线性电阻元件（测量电压范围由指导教师给定）电路如图5-7 3、按图5-4接线，测量电容元件的库伏特性曲线。
4、测量线性电感线圈的韦安特性曲线，电路如图5-55、测量非线性电感线圈的韦安特性曲线，电源通过电源变压器供给，电路如图5-8所示。
图 5-7 图 5-8这里，电源变压器的副边没有保护接地，示波器的公共点可以选图示接地点，以减少误差。
三、思考题1、元件的特性曲线在示波器荧光屏上是如何形成的，试以线性电阻为例加以说明。
答：利用示波器的X-Y方式，此时锯齿波信号被切断，X轴输入电阻的电流信号，经放大后加至水平偏转板。
Y轴输入电阻两端的电压信号经放大后加至垂直偏转板，荧屏上呈现的是u x,u Y的合成的图形。
即电流电压的伏安特性曲线。
3、为什么用示波器测量电路中电流要加取样电阻r，说明对r的阻值有何要求？答：因为示波器不识别电流信号，只识别电压信号。
所以要把电流信号转化为电压信号，而电阻上的电流、电压信号是同相的，只相差r倍。
r的阻值尽可能小，减少对电路的影响。
一般取1-9Ω。
四、实验结果1．电阻元件输入输出波形及伏安特性2．二极管元件输入输出波形及伏安特性实验二 基尔霍夫定律、叠加定理的验证 和线性有源一端口网络等效参数的测定一、实验目的1、加深对基尔霍夫定律、叠加定理和戴维南定理的内容和使用范围的理解。
2、学习线性有源一端口网络等效电路参数的测量方法3、学习自拟实验方案，合理设计电路和正确选用元件、设备、提高分析问题和解决问题的能力 二、实验原理 1、基尔霍夫定律：基尔霍夫定律是电路普遍适用的基本定律。
基于STM32的全相位FFT相位差测量系统
第33卷第3期2010年6月电子器件Chinese Journal of Electr on DevicesVol .33 No .3Jun .2010收稿日期:2010-01-07 修改日期:2010-01-20The All 2Ph ase FFT Ph ase D i fference Measure ment Syste m B ased on ST M32Q IU L iangfeng,L IU J ingbiao 3,YU Haibin(School of E lectronics &Infor m ation,Hangzhou D ianzi U niversity,Hangzhou 310018,China )Abstract:For the need of signal phase difference measure ment in m ilitary and civil engineering fields ,based on A ll 2phase measure ment theory (a kind of FFT ).and the AR M company ’s high 2perfor mance p r ocess or,32B itCortex M32core ST M32F103,we designed and built a l o w 2cost,si m p le structure,fast p r ocessing and effective phase difference measure ment syste m.After by sa mp ling 127point and treating of the m,we make 64point FFT and achieve the signal phase measure ment .The tests show that the syste m has an effective res oluti on accuracy of 1degree .Key words:phase difference measure ment;ST M32;A ll 2phase FFT;si m ulati on testing EEACC:7310H基于ST M32的全相位FFT 相位差测量系统邱良丰,刘敬彪3,于海滨(杭州电子科技大学电子信息学院,杭州310018)摘 要:针对军用和民用工程领域信号相位差测量的需要,基于全相位测量理论,使用AR M 公司的高性能32B it Cortex M32内核处理器ST M32F103,设计并制作了一个低成本,结构简单,处理速度快而有效的相位差测量系统,通过采样了127个点,处理后做64个点的FFT,实现了信号相位差的测量。
Multisim仿真软件的相位差测量方法
Multisim仿真软件的相位差测量方法Multisim是一款功能强大的仿真软件。
它拥有丰富的工具和模块，能够实现各种电路的设计、仿真和分析。
其中，相位差测量是电子工程中常用的一种测试方法，也是Multisim中的一项基础功能。
本文将介绍Multisim如何进行相位差测量。
一、相位差的概念和测量相位差是指两个信号之间的时间延迟。
在电子工程中，相位差常用于比较两个信号的相对时间位置，用来判断是否符合预期的设计要求。
如果相位差符合预期，那么电路就可以正常工作，如果相位差不正确，则可能会导致电路出现故障或者严重失效。
在Multisim中，相位差是指两个信号的相对相位差，通常用角度（degree）或者弧度（radian）表示。
相位差可以通过两个信号在时间轴上的差值来计算。
如果两个信号的周期相同，则相位差可以用信号的相位角（phase angle）来表示。
相位差的表示方法有很多种，下面是一些常用的表示方法：1. 角度表示：相位差可以用角度表示，通常用degree表示，一个周期为360度。
2. 弧度表示：相位差可以用弧度表示，通常用radian表示，一个周期为2π（约等于6.28）。
3. 周期表示：相位差可以用周期表示，用一个信号的周期表示另一个信号的相位延迟，通常用T表示。
4. 时差表示：相位差可以用时差表示，即两个信号之间的时间差，通常用t表示。
二、Multisim中的相位差测量方法Multisim中提供了多种方法来测量相位差，下面是一些常用的方法：1. 用示波器测量相位差示波器是电子工程中经常用来测量信号的一种仪器。
在Multisim中，示波器也可以用来测量相位差。
首先，需要将两个信号分别输出到示波器中。
然后，可以使用示波器中的相位差测量功能来计算相位差。
具体步骤如下：1. 将示波器拖入工作区，并将两个信号线分别连接到示波器上。
2. 点击示波器，进入示波器的设置界面。
3. 在设置界面中，可以选择要测量的信号，以及相位差计算的方式。
相位差测量电路的设计
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ
Ｔｈ ｅ ｔ ｒ ａｄｉ ｔ ｉ ｏｎ ａ ｌ ｍ ｕ ｌ ｔ ｉ －ｐｈ ａｓ ｅ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｎ ｅｅ ｄ ｔ ｏ ｆ ｉ ｌ ｍ ａ ｓ ｍａ ｌ ｌ ｓ ｃ ａｌ ｅ ｉ ｎ ｔ ｅｇｒ ａ ｔ ｅ ｄ ｃｉ ｒ ｃｕ ｉ ｔ ｓ ， ｎ ｏ ｔ ｏｎ ｌ ｙ ｔ ｈｅ ａｃ ｃｕ ｒ ａ ｃ ｙ ｏｆ ｐｈ ａ ｓ ｅ ｄｉ ｆｅｒ — ｅ ｎ ｃｅ ｍｅａ ｓ ｕｒ ｅｍｅｎ ｔ ｃ ｉ ｒ ｃｕ ｉ ｔ ｃｏ ｍ ｐｌ ｅ ｘｉ ｔ ｙ ｉ ｓ ｎ ｏｔ ｈ ｉ ｇｈ ， ａｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｎ ａｒ ｒ ｏ ｗ ｒ ａｎ ｇｅ ｏｆ ｆ ｒ ｅｑｕ ｅｎ ｃｉ ｅ ｓ ｕ ｓ ｅｄ， Ｓ Ｏ ｉ ｎ ｐｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ｅ ｔ ｈ ｅｒ ｅ ａｒ ｅ ｄｒ ａ ｗ—
时 刻 和终 了 时刻 的准 确 性 上 存 在 有 问 题 。 主 要表 现在 ： 定 时 器 从 应 该 开始 计 时到 实 际开 始 计 时 存 在 有 时 间差 ，即 出 现 了计 时 延
图 ２ 带 通滤 波器
２ ． ２ 信 号 比较 环 节 信 号 经过 带通 滤 波 器 滤 掉 高 频 干 扰 和 低 频 漂 移 信 号 并 进 行
１ ３ ２ 相 位 差源自测 量 电 路 的 设 计 相位差测量 电路的设计
Ｄｅ ｓ ｉ ｇｎ ｏ ｆ Ｃｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｉ ｎ Ｐｈ ａ ｓ ｅ Ｄｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ
刘龙 飞 王根 岭 肖培 如 （ 浙江理工大学信息电子学院， 浙江 杭州 ３ １ ０ ０ １ ８ ）
摘 要
传 统 的相 位 差 测 量仪 需要 采 用 多片 中 小规 模 集成 电路 ， 不 仅 电路 复 杂 ， 测 量 相 位 差 的精 度 不 高 ， 而且 使 用 的 频 率 范 围
基于差放的相位差测量电路的设计及仿真
性 不 高 （ｏ Ｈ １ ｋ ｚ时 ， ｌ 法 间 接 测量 计 算 结 果 为 图 方 ＿ ３８ ９ ， 理 论 结果 比较 误差 为 １ ４ ￣ 而文 中提 供 ７ 。 ￣与 ７ ． ８ ７
． 很 近 的时候 。 量 的效果 很 不理 想 ， 测 这是 增大 误 差 的一 １１电路 组成 个重 要 原 因 ：其 次是 测 得 的结果 还需 经 过相 关公 式 间 接 计 算而 得 ． 过 程 显得 繁 琐 。 其 这显 然 不 符合 Ｍｕ ｉ ｍ ｈｓ ｉ
一
尽 显 了仪 器 仪 表 众 多 、 方 便 快 捷 等 多 个 特 点 。但 是 被溺 电路 的输 入端 日接 入一 个 交 流信号 源 或者 函数 信 Ｎｕｔ ｉ ｌｓ ｉ ｍ没 有 直接 测 量 电 压楣 位 差 的仪表 可 用 （ 件 号 发生器 ．即波特 图示 仪是 在 既定 频 率下 以扫 描信 号 软 有 直接 显示 比较 两个 电位 的电位 差 的仪 器 ．也 即波 特 源 （ 其初 相 位 为 ｏ ） 设 ｏ为参 考 ， 量某 一信 号 与其 之 间 测
常用 的相 位差 处 理方 法圆 。
伊 一 ９ 一幻： —ｘ３ 。 竺 ６ ： 。 — ６ 。 ｏ ｏ
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（） １ ，
从 上 面的求 解 过 程 可知 ． ｌ中 的读数 指针 Ｔ 图 ｌ和 １ ２都 需要 依 靠 鼠标 的人 为 移 动得 以定 位 ． 因此 其 精准
如 图 ４和 图 ５左 图所 示 ．将 读 数 指 针 １定 位 到
１０ Ｈ ０ ｋ ｚ时 ，经相 位 差 测量 电路后 出现 约 为 ００ ３ ． ．７ ￣ 小
于 ０１ ； 定 位 到 １ ｋ ｚ时 ． 现 的 误 差 约 为 ００ ７ ￣ ．。 当 ０Ｈ 出 ． ３ ０ 电路 中 Ｒ 和 Ｒ 为 电位器 ， 作用 是 对输 入 信号 进 （ 处 图中未 显示 ， 实 际 已测 量 ） 小于 ００ ￣ ， ２ 其 此 但 ， ．１。当把 读 行 一 定 比例 的线 性 缩 小 （ 其 缩 小 比例 为 Ｍ） 因为 需 书 指 针 ２定 位 到 １误 差 时 ．可 测量 的最 大频 率 为 １ 设 ． ｏ ． 要 考虑 到 后续 运放 对最 大输 入 信 号大 小 的 限制 ．必 须 ３ ＭＨｚ ７ 。也 即呈 现频 率越 大 ． 误差 就越 大 的规律 左 图 将 大 的输 入 信号 经 过一 定 的处 理才 方便 使 用 ． 以 Ｒｌ 是 将 单 个 运 放 的 Ｕ ｉ Ｇ ｉ ａ ｄ ｉｔ 设 置 为 所 ｎｔ ａｎ Ｂ ｎ ｗ ｄｈ ｙ— 和 Ｒ ２保 证 了后 续 电路 的正 常运 行 在 实 际使 用 时必 ２ ０ ０ ＭＨｚ 时所 得 结果 ，但 设 置 为软件 默认 ＩＯ ｚ ． Ｏ ＭＨ 时
电路基础原理分析与计算交流电路中的相位差
电路基础原理分析与计算交流电路中的相位差在电路中，相位差是一个重要的概念，它指示了两个交流电信号之间的时间差或相对位置差。
对于交流电路的设计和分析来说，了解和计算相位差是非常重要的。
在交流电路中，相位差是指两个电压或电流波形之间的时间差。
我们知道，交流电是通过周期性的正弦波形表示的，每个周期的长度称为周期T。
相位差的计算方法是通过比较两个波形中的相同点（比如峰值、波峰、波谷等）之间的时间差来进行的。
在交流电路中，我们经常会用到相位差的概念来描述不同电路元件之间的关系。
例如，在串联电感电阻电路中，电感元件的电压与电阻元件的电压之间存在相位差。
而且，相位差不仅可以是正数，还可以是负数，取决于两个波形之间的相对位置。
当两个交流电信号的相位差为0时，两者的波形完全一致，表示它们在相同的时间点上达到最大或最小值。
当相位差为90度时，两个波形之间存在四分之一个周期的时间差。
当相位差为180度时，波形完全相反，一个达到最大值时另一个达到最小值。
当相位差为270度时，两个波形之间存在三分之二个周期的时间差。
在交流电路设计和分析中，我们经常需要计算电路中不同元件之间的相位差。
为了计算相位差，我们可以使用示波器或频谱分析仪等仪器来测量电路中不同信号的相对位置。
此外，我们还可以利用波形的峰值和波形的周期来计算相位差。
对于正弦波形，我们可以使用以下公式来计算相位差：相位差（度）= 时间差 / 周期 × 360其中，时间差是两个信号之间的时间差，周期是信号的一个完整周期的长度。
通过计算相位差，我们可以更好地理解电路中不同信号之间的关系。
在电路设计中，准确计算相位差可以帮助我们选择合适的元件和确定合适的参数，从而实现所需的功能和性能。
总的来说，相位差是交流电路中的一个重要概念，它指示了电路中不同信号之间的时间差或相对位置差。
在电路设计和分析中，准确计算相位差对于实现所需的功能和性能非常重要。
基于FPGA的相位差测量模块的设计
基于FPGA的相位差测量模块的设计相位差测量设计思路相位差测量设计要求基于FPGA设计一个测量两路同频率信号相位差的模块，具体要求如下：测量信号频率范围： 20Hz～20kHz ，精度：2度，测量波形：方波。
自行设计相位差可控双路输出脉冲源作为被测对象。
发挥部分：（1）相位差和频率交替显示或同时显示（2）提高测量精度（3）拓宽频率范围到20Hz～200kHz（4）设计出一套相位计前置整形电路方案（采用模拟电路或者模数混合，仅设计和仿真，不制作），要求能自适应峰峰值在0.2V至5伏的非方波输入信号，尽量减少两路输入信号幅度不一致引入的误差，带宽不小于20Hz～20kHz，输出信号能接入本课题设计的相位差测量模块。
相位差测量设计方案根据题目要求，我们组把这个模块的设计分为四个子模块，分别为：信号源的发生、频率计的设计、相位差的测量和四位LED相位差显示。
信号源的发生产生两路同频、相位差可控的信号；频率计的设计是借用信号源产生的信号，然后根据内部晶振产生闸门宽度为1秒的闸门信号，在高电平时开始计数，记得的周期个数，即信号源产生信号的频率；相位差的测量是先通过测量两路信号的上升沿之间内部晶振的周期数，然后由此周期数换算出相位差，再通过VHDL语言内部函数转换成十进制数输出到显示模块。
RTL图如下：模块程序LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY kzys ISPORT ( CLK : IN STD_LOGIC;KG : IN STD_LOGIC;ZS : IN NATURAL;KG_OUT: OUT STD_LOGIC );END entity kzys;ARCHITECTURE one OF kzys ISSIGNAL CNT: NATURAL;BEGINPROCESS(KG,CLK)BEGINIF KG='0' THEN CNT<=0;KG_OUT<='0';ELSIF CLK'EVENT AND CLK='1' THEN IF CNT<ZS THENCNT<=CNT+1;ELSEKG_OUT<='1';END IF;END IF;END PROCESS;END;library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity xhk isport(sw_1:in std_logic_vector(4 downto 0); f_out1:out natural;y_out2:out natural );end xhk;architecture one of xhk isbeginprocess(sw_1)begincase sw_1 iswhen "00001"=>f_out1<=499999;y_out2<=277778;when "00010"=>f_out1<=499999;y_out2<=625000;when "00011"=>f_out1<=499999;y_out2<=1666667;when "00100"=>f_out1<=6666;y_out2<=5556;when "00101"=>f_out1<=6666; y_out2<=11111;when "00110"=>f_out1<=6666; y_out2<=16667;when "00111"=>f_out1<=499; y_out2<=1806;when "01000"=>f_out1<=499; y_out2<=1667;when "01001"=>f_out1<=499; y_out2<=625;when "01010"=>f_out1<=82; y_out2<=174;when "01011"=>f_out1<=82; y_out2<=81;when "01100"=>f_out1<=82; y_out2<=220;when "01101"=>f_out1<=49;y_out2<=32;when "01110"=>f_out1<=49;y_out2<=65;when "01111"=>f_out1<=49;y_out2<=122;when "10000"=>f_out1<=0;y_out2<=0;when others=>f_out1<=0;y_out2<=0;end case;end process;end;LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY plfsq ISPORT ( clk: IN STD_LOGIC; ZS: IN NATURAL;KG: IN STD_LOGIC;F_OUT : OUT STD_LOGIC );END ;ARCHITECTURE one OF plfsq IS SIGNAL FULL: STD_LOGIC ;BEGINPROCESS(clk)VARIABLE CNT8 : NATURAL;BEGINIF KG='0' THENFULL <='0';CNT8 :=ZS;ELSIF clk'EVENT AND clk='1' THEN IF CNT8 >0 THENCNT8:=CNT8-1;ELSECNT8 :=ZS;FULL <= NOT FULL;END IF;END IF;END PROCESS ;PROCESS(clk,FULL)BEGINIF KG='1' THENIF clk 'EVENT AND clk = '1' THEN IF FULL = '1' THEN F_OUT <='1'; ELSE F_OUT <='0';END IF;END IF;END IF;END PROCESS;END one;LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY plfsqy ISPORT ( clk: IN STD_LOGIC; ZS: IN NATURAL;KG: IN STD_LOGIC;F_OUTY : OUT STD_LOGIC );END ;ARCHITECTURE one OF plfsqy IS SIGNAL FULL: STD_LOGIC ;BEGINPROCESS(clk)VARIABLE CNT8 : NATURAL;BEGINIF KG='0' THENFULL <='0';CNT8 :=ZS;ELSIF clk'EVENT AND clk='1' THEN IF CNT8 >0 THENCNT8:=CNT8-1;ELSECNT8 :=ZS;FULL <= NOT FULL;END IF;END IF;END PROCESS ;PROCESS(clk,FULL)BEGINIF KG='1' THENIF clk 'EVENT AND clk = '1' THEN IF FULL = '1' THEN F_OUTY <='1'; ELSE F_OUTY <='0';END IF;END IF;END IF;END PROCESS;END one;信号源的发生：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity xhy isport(sw_1:in std_logic_vector(4 downto 0); clk:in std_logic;kg:in std_logic;f_outy:out std_logic;f_out:out std_logic);end xhy;architecture qq of xhy iscomponent xhkport(sw_1:in std_logic_vector(4 downto 0);f_out1:out natural;y_out2:out natural ); end component ;component kzysPORT ( CLK : IN STD_LOGIC; KG : IN STD_LOGIC;ZS : IN NATURAL;KG_OUT: OUT STD_LOGIC ); end component;component plfsqyPORT ( clk: IN STD_LOGIC; ZS: IN NATURAL;KG: IN STD_LOGIC;F_OUTY : OUT STD_LOGIC ); end component; component plfsqPORT ( clk: IN STD_LOGIC;ZS: IN NATURAL;KG: IN STD_LOGIC;F_OUT : OUT STD_LOGIC );end component;signal a,b:NATURAL;signal c:STD_LOGIC;beginu1:xhk port map( sw_1=>sw_1,f_out1=>a,y_out2=>b);u2:kzys port map(zs=>b,clk=>clk,kg=>kg,kg_out=>c);u3: plfsqy port map(clk=>clk,ZS=>a, KG=>C,F_OUTY=>F_OUTY); u4: plfsq port map(clk=>clk,ZS=>a,KG=>KG,F_OUT=>F_OUT); END ARCHITECTURE qq;library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity cnt10 isport(clk,en,clr:in std_logic;count10:buffer integer range 0 to 400000000); end cnt10;architecture art of cnt10 isbeginprocess(clk,clr,en)beginif clr='1'thencount10<=0;elsif rising_edge(clk)thenif(en='1')thencount10<=count10+1;end if;end if;end process;end art;频率计的设计：use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;entity freq_measure isPort( clk0 : instd_logic;wave1 : in std_logic;q : out integer range 0 to 400000000);end freq_measure;architecture art of freq_measure iscomponent cnt10port(clk,en,clr:in std_logic;count10:buffer integer range 0 to 400000000);end component;signal en1,clr1 : std_logic;signal date:integer range 0 to 400000000;beginprocess(clk0)variable cnt:integer range 0 to 6;beginif rising_edge(clk0) thenif cnt = 0 then clr1 <= '1';cnt:=1;elsif cnt > 5 then cnt := 0;q<=date;else cnt := cnt+1;clr1 <= '0';en1 <= '1';end if;end if;end process;u1 : cnt10 port map(clk=>wave1,en=>en1,clr=>clr1,count10=>date);end art;library IEEE;use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;entity measure_n isPort( clk,clk0,clk1:instd_logic;n_out:out std_logic_vector(15 downto 0));end measure_n;architecture art of measure_n issignal count0,count01,count02,count1,count2 : std_logic_vector(15 downto 0);signal x,y,a,clk10,clk11,clk20,clk21: std_logic;beginprocess(clk,clk0,clk1,x,y,count1,count2)beginif clk'event and clk='1'thencase a iswhen '0'=>clk10<=clk0;clk11<=clk1;if clk10='0' and clk11='0'thencount1<=(others=>'0');end if;if clk10='0'thenx<='1';end if;if x='1' thenif clk10='1' thenif clk11='0' then y<='1'; end if;if y='1' thenif clk11='1' thencount01<=count1;count1<=count1;elsecount1<=count1+1;end if;end if;end if;end if;if count01=0 thena<='1';else a<='0';end if;when '1'=>clk20<=clk1;clk21<=clk0;if clk20='0' and clk21='0'then count2<=(others=>'0');end if;if clk20='0'thenx<='1';end if;if x='1' thenif clk20='1' thenif clk21='0' then y<='1';end if;if y='1' thenif clk21='1' thencount02<=count2;count2<=count2;elsecount2<=count2+1;end if;end if;end if;end if;if count02=0 thena<='0';else a<='1';end if;when others=>a<='1';end case;count0<=count01 or count02;end if;n_out<=count0;end process;end art;library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;use ieee.std_logic_arith.all;entity consider1 isport ( clk :in std_logic;n1:in std_logic_vector(15 downto 0);freq:in integer range 0 to 400000000;cout:out std_logic_vector(15 downto 0));end consider1;architecture arch of consider1 issignal c0,c1,e,e0,d0,d1:integer range 0 to 400000000;signal count:std_logic_vector(15 downto 0); signal m:std_logic_vector(15 downto 0); beginprocess(n1,clk)beginif rising_edge(clk) thenm<=n1;c0<=conv_integer(m);d0<=c0*151;d1<=d0/1024;end if;end process;process(clk,freq)beginif rising_edge(clk) thenc1<=freq;e<=c1*d1;e0<=e/2048;count<=conv_std_logic_vector(e0,16);end if;end process;cout<=count;end arch;library IEEE;use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;entity count isport( clk:in std_logic;c_in:in std_logic_vector(15 downto 0);qa1,qb1,qc1,qd1:out INTEGER RANGE 0 TO 9); End count;architecture art of count isSignal a:integer range 0 to 400000000;signal m: std_logic_vector(15 downto 0); BeginProcess(clk,c_in)variable ai,bi,ci,di:integer range 0 to 9; beginif clk'event and clk='1' thenm<=c_in;a<=conv_integer(m);di:=(a-ai-10*bi-100*ci) /1000;ci:= (a-ai-10*bi)/100;bi:= ((a-ai) rem 100)/10;ai:=a rem 10;end if;qd1<=di;qc1<=ci;qb1<=bi;qa1<=ai;end process;end art;相位差的测量：library IEEE;use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;entity phase_measure1 isport( clkin,clk0in,clk1in:in std_logic;qa1out,qb1out,qc1out,qd1out:out integer range 0 to 9 );end;architecture art of phase_measure1 iscomponent measure_nPort( clk,clk0,clk1:instd_logic;n_out:out std_logic_vector(15 downto 0));end component;COMPONENT freq_measurePort( clk0 : instd_logic;wave1 : in std_logic;q : out integer range 0 to 400000000 );end COMPONENT;component consider1port ( clk :in std_logic;n1:in std_logic_vector(15 downto 0);freq:in integer range 0 to 400000000;cout:out std_logic_vector(15 downto 0));end component ;component countport( clk:in std_logic;c_in:in std_logic_vector(15 downto 0);qa1,qb1,qc1,qd1:out integer range 0 to 9);end component;signal d,f: std_logic_vector(15 downto 0);signal e: integer range 0 to 400000000;beginu1: measure_n portmap(clk=>clkin,clk0=>clk0in,clk1=>clk1in,n_out=>d);u2: freq_measure port map(clk0=>clkin,wave1=>clk0in,q=>e);u3: consider1 port map(clk=>clkin,n1=>d,freq=>8192,cout=>f);u4: count portmap(clk=>clkin,c_in=>f,qa1=>qa1out,qb1=>qb1out,qc1=>qc1out,qd1=>qd1out);end art;四位LED相位差显示：LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY BCD7 ISPORT(BCD:IN INTEGER RANGE 0 TO 9;LED:OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0));END;ARCHITECTURE ART OF BCD7 ISBEGINLED<= "0111111"WHEN BCD= 0 ELSE "0000110"WHEN BCD= 1 ELSE "1011011"WHEN BCD= 2 ELSE "1001111"WHEN BCD= 3 ELSE "1100110"WHEN BCD= 4 ELSE "1101101"WHEN BCD= 5 ELSE "1111101"WHEN BCD= 6 ELSE "0000111"WHEN BCD= 7 ELSE "1111111"WHEN BCD= 8 ELSE "1101111"WHEN BCD= 9 ELSE "0000000";END ART;LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; ENTITY Vhdl1 ISPORT(LOCK:IN STD_LOGIC;QA,QB,QC,QD:IN INTEGER RANGE 0 TO 9;LEDA,LEDB,LEDC,LEDD:OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0)); END;ARCHITECTURE ART OF Vhdl1 ISSIGNAL QAL,QBL,QCL,QDL:INTEGER RANGE 0 TO 9; COMPONENT BCD7PORT(BCD:IN INTEGER RANGE 0 TO 9;LED:OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0));END COMPONENT;BEGINPROCESS(LOCK)BEGINIF(LOCK'EVENT AND LOCK='1')THENQAL<=QA;QBL<=QB;QCL<=QC;QDL<=QD;END IF;END PROCESS;U1:BCD7 PORT MAP(QAL,LEDA); U2:BCD7 PORT MAP(QBL,LEDB); U3:BCD7 PORT MAP(QCL,LEDC); U4:BCD7 PORT MAP(QDL,LEDD); END ART;。
Multisim仿真软件的相位差测量方法
Multisim仿真软件的相位差测量方法作者：潘蓉来源：《数字技术与应用》2016年第07期摘要：Multisim为电路的仿真及测量提供了很多便捷的功能，但其在正弦稳态等电路分析中测量电压相位差存在误差，为了解决这一问题，提出了Multisim软件中“单一频率交流分析法”。
本文通过实例电路的仿真测量，说明了测量方法，由此证明了Multisim软件中“单一频率交流分析法”对相位差测量的精确性。
关键词：Multisim 相位差测量单一频率交流分析法中图分类号：TP212 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）07-0240-02Multisim是一款功能强大的模拟与数字电路混合仿真软件，被广泛应用于模拟电子技术、数字电子技术和电路分析的仿真分析与设计。
相位差是正弦稳态电路分析中一个非常重要的参数，是比较两个同频率正弦信号之间的关系唯一指标。
在Multisim中，相位差的测量有三种方法：一是用双踪示波器和电流探针测量出两个正弦信号的波形，然后拖动示波器面板上的测量指针，测量两个正弦信号初相位对应的时间差，再根据正弦信号一个周期对应的相位角为360°，人工计算上述时间差相当的角度。
二是瞬态分析法测量出两个正弦信号的波形，测量两个正弦信号初相位对应的时间差。
相位差的计算方法和方法一完全相同。
三是用“单一频率交流分析”法。
前两种方法优点是直观，缺点是测量误差大，但是“单一频率交流分析”法可以准确地测量出电路中任意一点电压和电流的相位差。
1 Multisim软件中单一频率交流分析法介绍单一频率交流分析（Single Frequency AC Analysis）用来测试电路对某个特定频率进行交流频率响应分析的结果，该功能创建了某个特定频率下电压、电流和电源相量的文本输出。
分析结果以输出信号的实部/虚部或者幅度/相位的形式给出。
首先创建需分析的电路图，执行Simulate →Analysis →Single Frequency AC Analysis命令，弹出Single Frequency AC Analysis对话框。
用示波器测量相位差的方法
用示波器测量相位差的方法一、前言在电子技术领域中，相位差是非常重要的一个参数。
它可以用来描述两个信号之间的时间差，是许多电路和系统设计中必须考虑的因素。
而测量相位差的方法也是非常关键的，因为只有准确地测量了相位差，才能保证电路或系统的正常运行。
本文将介绍用示波器测量相位差的方法，包括仪器准备、接线方法、操作步骤等方面。
二、仪器准备1. 示波器：必须具有双通道功能，并且能够显示两个信号波形。
2. 信号源：提供两个相位不同但频率相同的信号。
信号源可以是任何可以输出正弦波或方波的设备，如函数发生器、信号发生器等。
3. 接线：需要一些连接线和探头来连接示波器和信号源。
三、接线方法1. 将示波器通道1和通道2分别与信号源输出端口连接。
通常情况下，通道1连接到主要信号源输出端口，而通道2连接到参考信号源输出端口。
2. 如果使用探头，则将探头插入示波器输入端口，并将另一端连接到信号源输出端口。
3. 确保连接正确无误，并且所有设备都已打开和调整好参数。
四、操作步骤1. 打开示波器，并将它设置为双通道模式。
确保通道1和通道2均已启用，并且它们的垂直灵敏度和时间基准已经调整好。
2. 设置示波器触发模式为“内部触发”，并选择一个适当的触发电平。
3. 调整信号源，使其产生两个相位不同但频率相同的信号。
可以使用正弦波或方波信号，但必须确保两个信号具有相同的频率。
4. 将通道1和通道2分别与两个信号源连接。
如果使用探头，则将其插入示波器输入端口，并将另一端连接到信号源输出端口。
5. 调整示波器水平扫描控制，使得两个信号在屏幕上能够清晰地显示出来，并且它们之间的时间差可以直观地看出来。
6. 测量相位差：在示波器屏幕上选择一个参考位置，如正弦波或方波的峰值位置。
然后测量第二个信号与参考位置之间的时间差。
这个时间差就是两个信号之间的相位差。
7. 重复以上步骤，直到得到准确的相位差测量结果。
五、注意事项1. 在进行测量时，必须确保两个信号具有相同的频率。
测量相位差的方法
测量相位差的方法一、前言相位差是指两个波形之间的时间差，它在信号处理、通信系统、电路设计等领域中都有着广泛的应用。
测量相位差的方法也因此成为了一个重要的研究领域。
本文将介绍几种常见的测量相位差的方法及其原理。
二、比较法比较法是一种基于频率计算器和计数器的测量方法。
它通过将两个信号输入到频率计算器中，然后再将其输出到计数器中进行计数，最后通过比较两个信号的计数值来得到相位差。
具体步骤如下：1. 将待测信号和参考信号输入到频率计算器中，并设置好对应的频率范围。
2. 将频率计算器输出的脉冲信号输入到计数器中，并设置好对应的时间窗口。
3. 计算出待测信号和参考信号分别在时间窗口内产生了多少个脉冲。
4. 比较待测信号和参考信号产生脉冲数之间的差值，即可得到相位差。
三、插值法插值法是一种基于数字化信号处理技术的测量方法。
它通过将待测信号和参考信号进行数字化处理，并将其插值到同一采样率下，然后再通过计算两个信号之间的差值来得到相位差。
具体步骤如下：1. 将待测信号和参考信号进行采样，并将其转换为数字信号。
2. 对待测信号和参考信号进行插值处理，使它们在同一采样率下。
3. 计算出待测信号和参考信号在同一时间点上的数值差值。
4. 将数值差值转换为相位差，即可得到最终结果。
四、FFT法FFT法是一种基于傅里叶变换的测量方法。
它通过将待测信号和参考信号进行傅里叶变换，并将其转换为频域表示，然后再通过计算两个信号之间的相位角度来得到相位差。
具体步骤如下：1. 将待测信号和参考信号进行傅里叶变换，并将其转换为频域表示。
2. 计算出待测信号和参考信号在对应频率上的相位角度。
3. 将相位角度转换为时间上的相位差，即可得到最终结果。
五、小结以上三种方法都有各自的优缺点。
比较法的优点是简单易行，但精度受到频率计算器和计数器的限制；插值法的优点是精度高，但需要进行数字化信号处理；FFT法的优点是能够处理多个频率分量，但需要进行傅里叶变换。
相位差检测电路
课程设计报告课程电子测量与虚拟仪器题目相位差检测电路系别物理与电子工程学院年级08级专业电子科学与技术班级08电科（3）班学号0502083（02 14 23 24）学生姓名崔雪飞陈祥刘刚李从辉指导教师徐健职称讲师设计时间2011-4-25~2011-4-29目录第一章绪论 (2)第二章题目及设计要求 (3)2.1题目要求 (3)2.2设计要求 (3)第三章方案设计与论证 (4)3.1移相电路设计 (4)3.2检测电路设计 (4)3.3显示电路设计 (5)第四章结构框图等设计步骤 (6)4.1设计流程图 (6)4.2模块分析 (7)4.2.1 移相电路 (7)4.2.2 检测电路 (7)4.2.3 显示电路 (8)4.3结果显示 (9)4.4总电路图 (11)第五章误差分析 (12)第六章总结体会 (13)第七章参考文献 (14)附录 (15)第一章绪论随着电子技术和计算机技术的发展,电子设计自动化(E-DA) 技术使得电子电路设计人员在计算机上能完成各种电路的设计,性能分析和有关参数的测试等大量的工作。
Multi-sim2001是加拿大InteractiveImageTechnologies公司2001年推出的Multisim最新版本,是一个专门用于仿真与设计的工具软件,它丰富的元件库中提供数千种电路元件,随时可以调用;它提供了多种测试仪器仪表,可方便的对电路参数进行测试和分析。
移相器在新一代移动通信、电子战、有源相控阵和智能天线等系统中获得广泛的应用。
移相器在电子系统中的主要作用是调整系统接收 /发射时电路中的信号相位。
本文将介绍用Multisim软件的部分集成电路和控制部件等各种元件来完成移相电路的设计和仿真。
使用Multisim交互式地搭建电路原理图，并对电路进行仿真。
Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容，这样无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计，这也使其更适合电子学教育。
电路中的相位差与相位补偿
电路中的相位差与相位补偿相位差是电路中一个重要的概念，它指的是两个波形之间的时间上的偏移量。
在电路中，相位差的出现会导致信号处理的效果受到影响，因此需要进行相位补偿来调整信号的相位。
在许多电路应用中，信号的相位差是不可避免的。
这可能是由于元件的非理想性质所引起的，如电容和电感元件的内部电阻或频率响应不均匀等。
当信号经过这些元件时，不同频率的成分会因为元件的不同响应而导致相位偏移。
相位差的影响可以在许多电路中观察到。
例如，如果在音频放大器中，左右声道的相位差不一致，那么在扬声器输出音频时左右声道的相位差将会导致声音的重叠或不平衡。
这可能会降低音质的清晰度，甚至影响听众对声音方向的感知。
为了解决这个问题，我们可以采取相位补偿的方法。
相位补偿是通过引入延时或提前信号的相位来调整相位差。
这可以通过使用电路中的相位补偿器或滤波器来实现。
相位补偿器通常是一个电路，可以根据信号的频率特性来调整信号的相位。
它通常由电容、电感和电阻等元件组成。
通过调整这些元件的数值，可以实现对不同频率分量的相位补偿。
例如，对于低频信号，可以使用大电容或电感来提供所需的相位修正量。
而对于高频信号，则可以采用小电容或电感来实现相位补偿。
相位补偿器可以分为主动和被动两种类型。
主动相位补偿器使用放大器或运算放大器等主动电子元件来实现信号的相位调整。
而被动相位补偿器则只使用电感、电容等被动元件。
主动相位补偿器通常具有更高的灵活性和精确性，但也需要更多的功率和设计复杂度。
除了相位补偿器，还可以使用滤波器来进行相位调整。
滤波器是一种可以根据信号频率的不同进行频率选择的电路。
它可以通过调整滤波器的频率特性来实现相位补偿。
例如，可以使用带通滤波器来选择特定频率范围的信号，并调整其相位来实现相位补偿。
在电路设计中，对相位差进行准确的测量和补偿是非常重要的。
这可以通过使用示波器来观察信号的相对时间偏移，并使用相位补偿器或滤波器进行校准。
同时，在设计电路时，应尽可能避免相位差的引入，选择合适的元件和电路结构，以减小相位差对信号处理的影响。
电路中的相位差与相位角
电路中的相位差与相位角电路中的相位差与相位角是电路中重要的概念，它们帮助我们理解和分析许多电路现象和问题。
在许多电学和电子学领域中，相位差与相位角是必不可少的概念。
一、相位差的定义与意义相位差指的是在一个周期内两个波形的波峰或波谷之间的时间差。
它用角度或时间来衡量，取决于波形的性质。
例如，对于正弦波，相位差可以用角度（弧度）来表示；而对于周期性方波或脉冲信号，相位差通常用时间来衡量。
相位差在电路中起到了至关重要的作用。
电路中的不同元件可能会引起电压或电流的相位差。
这些相位差会导致电路中信号的移位，相位差的存在使得电路的工作变得更加复杂。
为了更好地分析和设计电路，我们需要对相位差进行准确地测量和控制。
二、相位角的定义与计算相位角与相位差密切相关，通常用于描述信号相对于一个参考信号的相位差。
相位角是指在一个周期内，信号相位相对于参考信号的相位的角度或时间表示。
相位角可以通过频率和相位差之间的关系来计算。
对于正弦波来说，相位角可以通过相位差与周期的比值来求得。
例如，如果两个信号的相位差为π/2，周期为2π，则相位角为π/4。
相位角可以表示信号在一个周期内相对于参考信号的位置。
三、相位差与相位角在电路中的应用1. 相位差的应用：相位差在电路中有广泛的应用，例如，它可以用于分析和合成复杂的波形。
在交流电路中，相位差可以用于描述信号的传输延迟。
通过测量电路中的相位差，可以判断信号的传输速度和延迟程度。
2. 相位角的应用：相位角在电路中也有重要的应用。
例如，相位角可以用于描述电感电容元件的频率特性。
相位角还可以用于设计和调整滤波器的频率响应，通过调整相位角可以实现信号在不同频率的衰减或增益。
相位差与相位角是电路中非常重要的概念，它们对于理解和分析电路的行为和性质起到了至关重要的作用。
通过准确地测量和控制相位差和相位角，我们可以更好地设计和优化电路系统。
电路工程师在工作中需要充分理解和运用相位差与相位角的概念，以提高电路的性能和可靠性。
相位差测量电路设计
本科毕业设计( 20１５届）题目：相位差测量电路的设计学院:机电工程学院专业:自动化学生姓名：学号:指导教师：职称(学位):讲师合作导师:职称(学位）：完成时间:2015 年 5 月 28日成绩:黄山学院教务处制原创性声明兹呈交的设计作品，是本人在指导老师指导下独立完成的成果。
本人在设计中参考的其他个人或集体的成果，均在设计作品文字说明中以明确方式标明。
本人依法享有和承担由此设计作品而产生的权利和责任。
声明人(签名)：年月日目录摘要.................................................................................................错误!未定义书签。
英文摘要.ﻩ错误!未定义书签。
1 绪论ﻩ11.１研究背景及意义ﻩ错误!未定义书签。
1．2 发展现状和发展趋势ﻩ错误!未定义书签。
1．2．1国外发展状况........................................................错误!未定义书签。
1.2.2 国内发展状况ﻩ错误!未定义书签。
1.2.3 发展趋势........................................................................错误!未定义书签。
2 相位差测量的基本原理.............................................................错误!未定义书签。
２.1 相位的基本概念.............................................................错误!未定义书签。
2.２相位差测量原理ﻩ错误!未定义书签。
2.3 电路设计原理...................................................................错误!未定义书签。
交流电路中的相位差解释
交流电路中的相位差解释交流电路是电能传输和利用的重要方式之一。
在交流电路中，相位差是一个关键的概念。
本文将对交流电路中的相位差进行详细解释。
一、相位差的概念在交流电路中，相位差是指两个电压或电流波形之间的时间差，通常用角度表示。
它是描述交流电路中信号间关系的重要参数。
二、正弦波的相位差正弦波是交流电路中最常见的波形。
在正弦波电路中，我们将电压或电流的周期分为360度或2π弧度。
相位差是指两个正弦波之间的相对位置。
三、相位差的计算方法相位差的计算方法有两种常用的表示方式：角度表示和时间表示。
1. 角度表示角度表示是指将相位差表示为两个波形之间的角度差。
常用的单位是度或弧度。
相位差可以是正值、负值或零。
2. 时间表示时间表示是指将相位差表示为两个波形之间的时间差。
通常以时间单位（如秒、毫秒、微秒等）表示。
相位差可以是正数、负数或零。
四、相位差的物理意义相位差表明两个信号之间的关系。
具体而言，当两个信号具有相同的相位差时，它们达到峰值或谷值的时间相同，频率相同，形状相同。
当相位差为零时，两个信号完全同相，此时它们完全一致。
当相位差为180度或π弧度时，两个信号完全反相，即一个信号达到峰值时，另一个信号达到谷值。
当相位差为90度或π/2弧度时，两个信号的波形形状相同，但一个信号达到峰值时，另一个信号处于1/4周期的位置。
五、相位差的测量方法在实际电路中，我们可以通过示波器来测量交流电路中的相位差。
示波器可以观察和记录信号的波形，并测量波形之间的时间差，从而计算出相位差。
六、相位差对电路的影响相位差在交流电路中起着极为重要的作用。
它可以影响电路中的电压、电流、功率等参数。
相位差的大小和变化可以改变电路的性能和工作状态。
七、相位差的应用相位差在许多领域都有广泛的应用。
例如，在音频和视频信号处理中，相位差可以影响声音和图像的质量。
在通信系统中，相位差的控制可以实现信号的传输和解调。
八、总结相位差是交流电路中重要的概念，它描述了电压或电流波形之间的时间差。
第六章相位差测量(修改版)
它是测量长时间内相位差的平均值，不能测出“瞬时”相位 差，且由于电流本身误差及读数误差都较大，所以这种相位 差计测量误差也比较大，约为±（1~3）%。这些又都是模 拟直读相位计的缺点。
模拟式直读相位计各点波形图
1 .1
△T
s in( x)
A s in( x 0 .5)
B
C
D
T
1 .1
0 x
△T
二、椭圆法
椭圆法定义：
若频率相同的两个正弦量信号分别接入示波器的X通道 和Y通达，一般情况下示波器荧光屏上显示的李沙育图 形为椭圆，而椭圆的形状和两个信号的相位差有关，基 于此点用来测量相位差的方法称为椭圆法。 一般情况下u1加于Y通道，u2加于X通道。则光点沿垂 直和水平的瞬时位移量y和x分别为
第六 章 相 位 差 测 量
6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 小结 习题 概述 用示波器测量相位差 相位差转换为时间间隔进行测量 相位差转换为电压进行测量 零示法测量相位差 测量范围的扩展
6.1 概述
• 振幅、频率和相位是描述正弦交流电的三个“要素”。 以电压为例，其函数关系为：
u U m sint 0 0 为初相位。 为角频率； 式中 U m 为电压振幅；
设定为A 组
§6.4
相位差测量电路设计
本科毕业设计( 2015 届 )题目：相位差测量电路的设计学院：机电工程学院专业：自动化学生姓名：学号：指导教师：职称（学位）：讲师合作导师：职称（学位）：完成时间：2015 年 5 月 28日成绩：黄山学院教务处制原创性声明兹呈交的设计作品，是本人在指导老师指导下独立完成的成果。
本人在设计中参考的其他个人或集体的成果，均在设计作品文字说明中以明确方式标明。
本人依法享有和承担由此设计作品而产生的权利和责任。
声明人（签名）：年月日目录摘要 (1)英文摘要 (2)1 绪论 (2)1.1 研究背景及意义 (3)1.2 发展现状和发展趋势 (3)1.2.1 国外发展状况 (3)1.2.2 国内发展状况 (4)1.2.3 发展趋势 (5)2 相位差测量的基本原理 (5)2.1 相位的基本概念 (5)2.2 相位差测量原理 (5)2.3 电路设计原理 (6)3 设计与分析 (6)3.1 移相电路 (6)3.1.1 方案分析 (6)3.1.2 移相电路设计 (8)3.2 检测电路 (8)3.2.1 方案分析 (8)3.2.2 检测电路设计 (11)3.2.3 LM339特性分析 (12)3.2.4 双稳态触发器 (13)3.3 计数显示电路 (14)3.3.1 方案分析 (14)3.3.2 计数显示电路设计 (14)3.3.3 数码管工作原理 (15)4 仿真与调试 (16)5 实验分析 (18)总结 (19)参考文献 (20)致谢.................................................................................................错误!未定义书签。
附录 (21)相位差测量电路设计机电工程学院自动化专业指导老师：（讲师）摘要: 随着计算机以及电子技术的发展，相位差测量技术作为常用的信号测量技术，得到了快速发展，已经成为现代科学研究不可或缺的一部分。
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本科毕业设计( 20１５届）题目：相位差测量电路的设计学院:机电工程学院专业:自动化学生姓名：学号:指导教师：职称(学位):讲师合作导师:职称(学位）：完成时间:2015 年 5 月 28日成绩:黄山学院教务处制原创性声明兹呈交的设计作品，是本人在指导老师指导下独立完成的成果。
本人在设计中参考的其他个人或集体的成果，均在设计作品文字说明中以明确方式标明。
本人依法享有和承担由此设计作品而产生的权利和责任。
声明人(签名)：年月日目录摘要.................................................................................................错误!未定义书签。
英文摘要.ﻩ错误!未定义书签。
1 绪论ﻩ11.１研究背景及意义ﻩ错误!未定义书签。
1．2 发展现状和发展趋势ﻩ错误!未定义书签。
1．2．1国外发展状况........................................................错误!未定义书签。
1.2.2 国内发展状况ﻩ错误!未定义书签。
1.2.3 发展趋势........................................................................错误!未定义书签。
2 相位差测量的基本原理.............................................................错误!未定义书签。
２.1 相位的基本概念.............................................................错误!未定义书签。
2.２相位差测量原理ﻩ错误!未定义书签。
2.3 电路设计原理...................................................................错误!未定义书签。
3设计与分析.. (6)3.1 移相电路...........................................................................错误!未定义书签。
3.1.1 方案分析ﻩ错误!未定义书签。
3.1.2 移相电路设计................................................................错误!未定义书签。
３．2 检测电路ﻩ错误!未定义书签。
3.2．1 方案分析ﻩ错误!未定义书签。
3.２.2 检测电路设计ﻩ错误!未定义书签。
3.2.3 LM３39特性分析ﻩ错误!未定义书签。
3.２．4 双稳态触发器ﻩ错误!未定义书签。
3．3 计数显示电路................................................................错误!未定义书签。
3.3.1 方案分析ﻩ错误!未定义书签。
３.3.2 计数显示电路设计......................................................错误!未定义书签。
3.３．3 数码管工作原理ﻩ错误!未定义书签。
4 仿真与调试ﻩ错误!未定义书签。
5实验分析...................................................................................错误!未定义书签。
总结ﻩ错误!未定义书签。
参考文献ﻩ错误!未定义书签。
致谢ﻩ错误!未定义书签。
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相位差测量电路设计机电工程学院自动化专业指导老师:（讲师）摘要: 随着计算机以及电子技术的发展,相位差测量技术作为常用的信号测量技术,得到了快速发展，已经成为现代科学研究不可或缺的一部分。
相位检测在信号变换、信息采集、控制等方面有着重要的意义，特别是在电气、工业自动化、智能控制及通讯电子等许多领域都有广泛的应用。
因此，相位差测量技术在信号的处理、检测方面有着极其重要的作用。
为了满足本课题的要求，从相位差的测量方法入手，设计了一个相位差检测电路,该电路可测试一个经过移相电路的信号(正弦波)移相后与原信号间存在的相位差,可由测试电路检测并显示。
该设计主要包括三个方面的即移相电路设计、相位差测量电路设计、计数显示电路设计等。
其主要过程是将源信号为一个正弦波经过由两级RC移相器和电压跟随器组成的移相电路后,得到一个移相后的正弦波，两个信号输入相位差检测电路进行整形电路和获得源信号和移相后信号的相位差信号，最后输出相位差波形的宽度，即源信号的过零点与被测量信号的过零点之间的时间差。
然后再通过显示电路，最终由共阴极数码管显示出来。
关键词:相位差;移相电路;检测电路;计数显示电路；整形电路，Deｓign of CircuｉｔiｎPhasｅDifferｅｎcｅMeａsｕｒemeｎt （College of mechaniｃal and elｅｃtrical eｎgineering，Ｈuａngshａn Uniｖersity，24５021) Abｓtrａcｔ:With the ｄevｅｌｏpｍｅnt ｏｆｃompuｔｅr anｄelｅｃtronｉc teｃhｎology，ｔhe phａse diffeｒｅnce ｍｅasuｒement ｔechnoloｇy,as a coｍmon siｇnal meａｓuｒemｅnt teｃｈnｏloｇy,hａs bｅen rａpid dｅvｅlopmｅnt anｄhａs bec ｏmｅan inｄｉspensａｂle part of mｏdern sｃｉenｔific reseａrｃh.Ｐhase ｄetｅction is ｏf grｅat sｉgnificａｎcｅｉn terms ｏf sｉgnal transformation, ｄaｔa collection，contｒol，esｐecｉａllｙｉt is wiｄely useｄｉｎmaｎy fielｄs ，such as ｅlectｒical，industriａl automａtｉｏｎ,intｅｌligeｎt ｃｏntroｌand cｏmmunicationｓ, ｅlｅcｔronics and sｏon. Theｒefore, phａse diffｅrence measurement tecｈｎｏlｏgy pｌays ａｖerｙｉｍｐｏrtaｎt rｏlｅinｓigｎal prｏｃessinｇａnｄdetection .In ordeｒto mｅｅt the requirements of this sｕbｊｅｃt,I designｅd a phaｓe ｄiｆfｅrｅｎce ｄeｔecｔｉｏｎcｉrcuit staｒｔing from ｔｈｅｐｈａse dｉｆfeｒｅｎce meaｓurｅmｅnt ｍetｈｏｄ．Ｔhe circuit cａn ｔest a afｔer ａpｈase ｓhｉｆt ciｒcuiｔsignａl (a sine wavｅｐｈase ｓhiftｅr ｂetｗｅen the orｉgiｎal signal aｎd ｔｈｅphａｓe differｅnce cａｎｂe detecｔｅd aｎd ｄisplａy ｂy the tesｔcirｃui ｔ.Tｈe dｅsign mａiｎly iｎｃludes tｈrｅe ａspectｓ：tｈe ｐhaｓe sｈｉft cｉrcuit dｅsign, tｈe phaｓe dｉfｆerence measｕrｅment cｉrcuitｄesign, the ｃounting ａnｄｄｉsｐlａy circuｉｔｄｅsign, ｅtc．．Sourｃe ａｆｔer a sineｗave by two stage RC phase ｓhｉfter aｎd volｔagｅfollｏwｅｒof pｈaｓe-shift ｃircuit,ａphａse shifting sｉnｅwａve iｓtｈe mａin procｅｓｓ,tｈｅtwo ｉnｐut signal pｈasｅdiffereｎce detｅction circuit sｈaｐiｎg ciｒcuit and sourcｅsignal and phase siｇｎaｌphaｓeｄisparｉtｙsｉgnａｌ，ｆinallｙｏuｔｐuｔphaｓe dｉfｆeｒeｎcｅwavｅformｗiｄth, nａmelyｓigｎal source oｆｚerｏand measurｅd siｇnal zero cｒosｓi ｎg point betｗeｅn the tｉmｅdifferenｃe. And tｈeｎｔhroｕgh thｅdiｓplaｙｃｉrc ｕit,anｄuｌtimatｅly by thｅcｏｍmoｎｃathode digital tubｅdｉsｐlay.Kｅy worｄs: Phａsｅdiffｅｒｅnce ; Deｔection circuｉt；Ｃouｎｔiｎg dｉｓplay circuit; Diｓpｌay cｉrcuit ; Plastic ｃircｕｉtﻬ１绪论１．１研究背景及意义随着微机和电子技术的快速发展，信号相位测量技术已成为现代科技社会不可缺少的一部分。
相位差测量在多方面有着重要意义，包括信息的采集、信号的检测和控制等等方面,特别是在电力行业、工业自动化、智能化和其他的通讯电子等方面有着广泛应用。
例如:(１）确定电路谐振特性。
当电路发生谐振时，该电路的Ｌ、C两端的电压相等但相位相反,所以两信号相互抵消,即可确定两个信号的相位为零。
因此,根据相位差来确定该电路是否发生谐振。
(2）测量信号的传输特性。
我们可以通过测量某个信号的幅频和相频的特性，然后根据以此来分析信号的传输特性。
（３）测量信号的延时特性。
通过测量信号的相位差，可以分析该信号的延时特性。
(4)测量和校正伺服系统。
伺服系统是自动控制的重要组成部分，因其电动机、解调器等都设计成响应于同相信号,故它需要经常测量信号的相位。
(５)测量功率因数。
如在交流电路中,功率因数是电压与电流之间相位差的余弦,用θcos是函数关系,因此可以通过使用相位差测量的方法, cos表示。
因为θ与θ先测得θ值后再计算θcos的值。
(6)测量距离和方向。
该功能应用非常的广泛，如相位式激光测距,其原理是通过发出连续的调制光波来回往返产生的相位延迟进行测量，间接的测量出光经过被测物体距离的时间,从而求出被测距离[1]。
由此可见,相位差测量技术广泛应用于医疗、勘探、电力、航空航天、石油冶金等多种领域。