（定稿）低频数字式相位测量仪2（最终定稿）

相差及步长均由无线遥控键盘控制输入。

显示采用液晶，可大幅减小功耗。

此外，参照题目给出电路，制作个移相网络。

二理论分析与计算相位测量子系统将待测波形经整形后变成数字信号，再对其进行频率及相位测量。

整形电路正弦信号经同相跟随后放大倍，可提高其进入比较器的上升时间，经过两次比较后输出同频率的方波信号，为了使两路方波信号的相位差与输入的两路正弦信号相位差相同，两整形电路的参数须选得致，为信号上升沿陡度，经非门输出可得到上升时间为左右的方波。

运放采用，比较器采用高精度的。

电路如图所示。

图整形电路相位测量图相位测量硬件电路将两路信号异或后，再与计数时钟相与，利用上升沿计数，通过单片机控制计数时间，再根据时间计数时钟频率及计低通滤波器及时钟等部分组成。

将量化的下端电位为下，上端电位为上，为输入信号，为输入信号的角频率。

根据题目要求，将时的电阻分别设为，和，电容不变，则电位器上下端电位均相对输入信号产生的相移。

则输出电压进行查表输出波形。

可将不同的波形数据烧写到不同的存储页根据高位地址进行分页，通过单片机控制高位地址线查找输出不同的波形。

对比上述两方案，方案二虽在波形更新及多样化方面不如方案，但此方案电路简单易行，成本低，故采用此方案。

存储器寻址方案方案采用移位寄存器对乘法器进行设置。

乘法器接成加法级联方式，输入频率由晶振提供，级联输出频率为为乘法器置数。

根据置数不同，可以输出不同的频率的计数脉冲，再经计数器计数对存储器寻址，频率控制寻址频率，从而控制输出波形的频率。

此方案硬件接线复杂，频带不易拓宽。

方案二运用构成相位累加器对进行寻址。

由单片机控制步长即可控制寻址频率，而相移也可方便地由单片机控制相位累加器的初始值来设定。

比较两种方案，方案二设计简单，易于单片机控制，而且，由于工作频率高，此方案可大大拓展系统工作频带。

幅度控制方案利用的电阻网络将输出波形程控衰减后再进行放大，当放大倍数为时，通过对置数可控制衰减倍数与所置数成正比，设为，则输出电压增益为。

方案二通过控制的参考电压控制输出波形的幅度。

参考电压可通过对另置数从而输出不同电压，进而控制生电子设计竞赛组委会第五届全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编北京北京理工大学出版社，谢自美电子线路设计实验测试第二版武汉华中理工出版社，张彦斌等凌阳十六位单片机原理及应用北京北京航天航空大学出版社，赵俊超等集成电路设计教程北京北京希望电子出版社，王振红数字电路设计与应用实践教程北京机械工业出版社，附图凌阳单片机系统附图二开发板低频数字式相位测量仪摘要本设计以凌阳位单片机和公司的为核心，由相位测量移相网络和数字式移相信号发生器三个子系统组成。

采用与单片机相结合的方法，充分利用单片机丰富的资源以及的高速特性，大大地拓宽了系统的工作频带，提高了系统的灵敏度和精确度。

系统易于控制，运行稳定可靠。

关键词相位测量，移相，方案论证与设计赛题剖析本系统基本上可以分为三个独立的子系统相位测量仪，移相网络和数字式移相信号发生器。

从题目来看，其对频率与精度的要求很高，提高系统带宽和灵敏度精确度是本设计的难点。

对于相位测量仪，要求的分辨力为，如何提高其精度以及分辨率是其设计的关键。

而移相网络题目给出了参考电路图，只需计算出参数即可完成设计。

对制输出波形的幅度。

方案电路较为复杂，而且引入相移，对后续电路产生误差，所以采用方案二。

移相网络鉴于题目给出的参考电路能满足设计要求，故采用此电路，计算出参数，完成设计。

经上面方案论证，我们采用如下的系统方案图系统设计图单片机送数据给作为相位累加器的累加步长及初始相位，累加输出两路有设定差值的寻址信号对寻址，经转换输出两路设定相差的波形，将此波形经整形电路后进行相位测量，相位测量电路将计数值送入单片机，单片机处理数据后输出显示。

相差及步长均由无线遥控键盘控制输入。

显示采用液晶，可大幅减小功耗。

此外，参照题目