相位差的數(shù)字測量

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1、相位差的數(shù)字測量　　　　測量相位差的方法很多，主要有：用示波器測量；與標準移相器比較（零示法）；把相位差轉換為電壓來測量；把相位差轉換為時間間隔來測量等。　　　　1．相位-電壓轉換法　　　　相位-電壓轉換式數(shù)字相位計的原理框圖如圖1（a）所示。其各點波形如圖1（b）所示。u1和u2為頻率相同、相位差的兩個被測正弦信號，經(jīng)限幅放大和脈沖整形后變成兩個方波，再經(jīng)微分得到兩個對應被測信號負向過零瞬問的尖脈沖，鑒相器為非飽和型高速雙穩(wěn)態(tài)電路，被這兩組負脈沖所觸發(fā)，輸出周期為T，寬度為Tx的方波，若方波幅度

2、為Ug，則用低通濾波器將方波中的基波和諧波分量全部濾除后，此方波的平均值即直流分量為　　　　　?。?）　　　　式中，T為被測信號的周期，t由兩信號的相位差吼決定，即　　　?。╝）原理　　　　（b）轉換波形　　圖1　相位-電壓轉換式數(shù)字相位計原理　　　　　?。?）　　　　將式（2）代入式（1）得相位差　　　　?。?）　　　　2．相位-時間轉換法　　　　將上述相位-電壓轉換法中鑒相器的時間間隔Tx用計數(shù)法對它進行測量，便構成相位－時間轉換式相位計，如圖2所示。它與時間間隔的計數(shù)測量原理基本相同，若時標

3、脈沖周期為TC，則在Tx時間內(nèi)的計數(shù)值為　　　?。?）　　　　（a）原理　　　?。╞）轉換波形　　圖2　相位－時間轉換式相位計原理圖　　　　如果采用十進制計數(shù)器計數(shù)，而且時標脈沖周期TC與被測信號周期T滿足以下關系式　　　?。?）　　　　式中，n為正整數(shù)?！　　　〈胧剑?）可得　　　　　（5）　　　　相對量化誤差為　　　　　?。?）　　由式（4）可知，時標脈沖頻率與被測信號頻率fx的關系為　　　　（7）　　　　由上式可見，由于時標頻率不允許太高，所以計數(shù)式相位計只能用于測量低頻率信號的相位差，而

4、且要求測量精度越高（即n越大），能測量的頻率fx越低。此外，由上式還可見，當被測信號頻率fx改變時，時標脈沖頻率也必須按式（7）相應改變。這些是計數(shù)式相位計的缺點。