專(zhuān)利名稱(chēng)：鎖相無(wú)調(diào)數(shù)字相位儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型發(fā)明是一種準(zhǔn)確度高，測(cè)量過(guò)程簡(jiǎn)單迅速，不需任何調(diào)整的鎖相式無(wú)調(diào)數(shù)字相位儀。屬電子儀器類(lèi)。目前的數(shù)字相位儀，無(wú)論是相位差——電壓變換型，是相位差——脈沖填充型，都必須在測(cè)量?jī)赏l信號(hào)間的相位差前，先進(jìn)行0度和360度(或180)的調(diào)整校正；被測(cè)信號(hào)的頻率每變化一次就得重新調(diào)整校正，因此使用不便，也不適于作變頻系統(tǒng)的面板指示。本實(shí)用新型發(fā)明能克服上述缺點(diǎn)能在頻率變化的條件下，準(zhǔn)確方便而不需任何調(diào)整的進(jìn)行相位測(cè)量，并能用數(shù)字直接顯示被測(cè)信號(hào)間的瞬時(shí)或平均相位差；能作為變頻系統(tǒng)的面板指示表。
鎖相無(wú)調(diào)數(shù)字相位儀的特征在于由鎖相環(huán)電路作為基本計(jì)數(shù)脈沖源，并與3.6×n分頻電路、方波形成電路、相位比較電路、m脈沖限制、復(fù)位電路和計(jì)數(shù)顯示電路組成(n＝10，20……，100，……。m＝1，2，3，……，10，……)圖(1)為本實(shí)用新型發(fā)明鎖相無(wú)調(diào)數(shù)字相位儀的電路原理圖。在圖(1)中，被測(cè)量的兩信號(hào)分別由1，2兩端輸入，經(jīng)過(guò)由電阻R1、R2和比較器IC1和IC2組成的方波形成電路，變化成方波信號(hào)經(jīng)比較器IC1和IC2的輸出端3端和4端輸出。3端(或4端)的信號(hào)送入鎖相環(huán)IC3的一個(gè)信號(hào)比較輸入端5。鎖相環(huán)IC3的壓控振蕩器輸出端7輸出脈沖，7端接入分頻器IC4和門(mén)電路IC5組成的3.6×n分頻器，分頻后的脈沖信號(hào)經(jīng)3.6×n分頻器的輸出端8與鎖相環(huán)IC3的另一個(gè)信號(hào)輸入端6相連，鎖相環(huán)IC3的壓控振蕩器輸出端7與三與非門(mén)(或三與門(mén))IC7的一個(gè)輸入端相連接以作計(jì)數(shù)脈沖源。方波形成器IC1、IC2的輸出端3、4分別與相位比較器IC6(型號(hào)是4046)的兩個(gè)信號(hào)輸入端相連(IC64046的第14腳和第9腳)。相位比較器IC6將兩信號(hào)的相位差脈沖由4046的第2腳輸出，并分別與三與非門(mén)(或與門(mén))IC7的第二個(gè)輸入端和m脈沖限制器IC8的輸入端9相連。m脈沖限制器IC8是由多級(jí)觸發(fā)器組成，其輸出端10與三與非門(mén)IC7的第三個(gè)輸入端相連，其功能為當(dāng)m個(gè)脈沖輸出后，輸出端由高電位變成低電位，直至給予復(fù)位信號(hào)，才使輸出端重新變高。三與非門(mén)IC7的輸出端14與計(jì)數(shù)顯示器IC9的計(jì)數(shù)輸入端15相連，計(jì)數(shù)顯示器IC9顯示的數(shù)就是IC7的輸出脈沖數(shù)。
由上述電路可知，由于鎖相環(huán)IC3將其壓控振蕩器輸出端7輸出脈沖的3.6×n的分頻脈沖與輸入測(cè)量信號(hào)的鎖成一致，若被測(cè)信號(hào)的頻率為f，則IC3的壓控振蕩的輸出端脈沖的頻率為3.6×n×f。m脈沖限制器IC8的開(kāi)啟周期為m×1／f，若兩被測(cè)信號(hào)的相位差的時(shí)間為T(mén)，則在一個(gè)測(cè)量過(guò)程中，經(jīng)過(guò)三與非門(mén)IC7的14端輸出的脈沖個(gè)數(shù)為3.6×n×f×m×T×1／f＝3.6×m×n×T其中3.6×m×n為比例系數(shù)，可以根據(jù)不同的需要予先設(shè)定，則計(jì)數(shù)顯示器IC9顯示的數(shù)便是兩被測(cè)信號(hào)的相位差。
IC10是復(fù)位信號(hào)發(fā)生器，它定期的將復(fù)位信號(hào)由其輸出端16分別送到IC9的復(fù)位端18和IC8的復(fù)位端17。
相位比較器IC6所用的集成電路4046的第13腳接到觸發(fā)器IC11，IC11的輸出端19可接數(shù)碼管或LED，作為兩信號(hào)超前或滯后指示。
附圖
〈1〉說(shuō)明R1.R2 電阻IC1.IC2集成電路比較器IC3集成電路鎖相器IC4集成電路計(jì)數(shù)器IC5集成電路門(mén)電路IC6集成電路4046IC7集成電路三與非門(mén)IC8集成電路觸發(fā)器IC9集成電路計(jì)數(shù)譯碼顯示器IC10 集成電路時(shí)基電路IC11 集成電路觸發(fā)器電路
權(quán)利要求1.一種鎖相無(wú)調(diào)數(shù)字相位儀其特征在于作為基本計(jì)數(shù)脈沖源的鎖相環(huán)(IC3)的一個(gè)比較輸入端5與方波形成電路(IC1)或(IC2)的輸出端3(或4)相聯(lián)接；鎖相環(huán)(IC3)的壓控振蕩器輸出端7既與三與非門(mén)(或三與門(mén))電路(IC7)的一個(gè)輸入端11相接，又與3.6×n分頻器的輸入端相接；3.6×n分頻器的輸出端8與鎖相環(huán)(IC3)的第二個(gè)比較輸入端6相接；相位比較電路(IC6)的比較輸入端分別與方波形成電路(IC1)和(IC2)的輸出端3和4相接，(也可直接與信號(hào)輸入端1和2相接)，其輸出端分別接三與非門(mén)(或三與門(mén))(IC7)的一個(gè)輸入端12和m脈沖限制電路(IC8)的輸入端9；m脈沖限制電路(IC8)的輸出端10與三與非門(mén)(或三與門(mén))(IC7)的一個(gè)輸入端13相接；三與非門(mén)(或三與門(mén))(IC7)的輸出端14與計(jì)數(shù)顯示電路(IC9)的計(jì)數(shù)輸入端15相接；復(fù)位電路(IC10)的輸出端分別接計(jì)數(shù)顯示電路(IC10)的復(fù)位端18和m脈沖限制電路(IC8)的復(fù)位端17。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于其中鎖相環(huán)電路(IC3)由一個(gè)相位比較器和壓控振蕩器組成，它既可由一片單片集成電路組成，又可以用集成電路相位比較器和集成電路壓控振蕩器兩片集成電路組成，還可以用分離元件做成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于其中3.6×n分頻器電路由計(jì)數(shù)器(或分頻器)(IC4)和集成門(mén)電路(IC5)組成，計(jì)數(shù)器(或分頻器)的計(jì)數(shù)輸入端與鎖相環(huán)(IC3)的壓控振蕩器輸出端7相連；門(mén)電路的輸出端8與鎖相環(huán)(IC3)的另一個(gè)比較輸入端6相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于其中相位比較電路(IC6)由集成電路4046組成，其相位比較輸入端第14腳和第9腳分別與方波形成電路(IC1)和(IC2)的輸出端3、4相連，其輸出端第2腳分別與三與非門(mén)(IC7)的輸入12相連，同時(shí)也與m脈沖限制器(IC8)的輸入端9相連；4046的第13腳與觸發(fā)器(IC11)的輸入端相連；觸發(fā)器(IC11)的輸出端19接正負(fù)號(hào)顯示器，觸發(fā)器(IC11)既可用單片集成電路，也可用分立元件組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的裝置，其特征在于其中m脈沖限制電路(IC8)由觸發(fā)器(或計(jì)數(shù)器)組成，其脈沖輸入端9與IC6 4046的第二腳相連，其控制輸出端10與三與非門(mén)(IC7)的輸入端11相連；其復(fù)位端17與復(fù)位電路(IC10)的輸出端16相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于其顯示電路(IC9)由計(jì)數(shù)器、譯碼器和驅(qū)動(dòng)器和數(shù)字顯示器組成；計(jì)數(shù)器、譯碼器既可用幾片集成電路組成，也可用單片集成電路組成；其計(jì)數(shù)輸入端15與三與非門(mén)(IC7)的輸出端14相連，其復(fù)位端18與復(fù)位電路(IC10)的輸出端16相連。
專(zhuān)利摘要鎖相無(wú)調(diào)數(shù)字相位儀是一種測(cè)量?jī)尚盘?hào)間相位差的儀器，它準(zhǔn)確度高、測(cè)量過(guò)程簡(jiǎn)單迅速，不需任何調(diào)整校正，它利用鎖相環(huán)作為計(jì)數(shù)脈沖源，使得當(dāng)被測(cè)信號(hào)的頻率發(fā)生變化時(shí)，測(cè)量過(guò)程也十分簡(jiǎn)單準(zhǔn)確，并能作變頻系統(tǒng)的相位指示面板表。
文檔編號(hào)G01R25/00GK2119666SQ91228548
公開(kāi)日1992年10月21日 申請(qǐng)日期1991年11月12日 優(yōu)先權(quán)日1991年11月12日
發(fā)明者徐云, 鄧泰林 申請(qǐng)人:徐云