ADuC7128實(shí)現(xiàn)寬頻帶相位測(cè)量系統(tǒng)
經(jīng)過(guò)混頻、低通濾波、整形比較之后的兩路正弦波信號(hào),已經(jīng)變成頻率在30 kHz 以下的方波信號(hào)Q1 和Q2。IRQ0、IRQ1 是ADuC7128 的兩個(gè)中斷引腳,分別將Q1 的輸出端與ADuC7128 的IRQ0 引腳連接,Q2 的輸出端與ADuC7128 的IRQ1 引腳連接。
IRQ0 用于檢測(cè)Q1 信號(hào)的下降沿,一旦Q1 信號(hào)的下降沿到來(lái)時(shí),ADuC7128 內(nèi)部計(jì)數(shù)器T1 開(kāi)始工作,IRQ1 用于檢測(cè)Q2 信號(hào)的下降沿,一旦Q2 信號(hào)的下降沿到來(lái)時(shí),ADuC7128 內(nèi)部計(jì)數(shù)器T1 停止工作。這樣,計(jì)數(shù)器T1 上的累計(jì)值就是兩個(gè)方波間隔的脈沖數(shù)n,如果已知T1 的計(jì)數(shù)間隔Δt',即可知兩個(gè)方波的時(shí)間間隔Δt:
從而通過(guò)公式( 8) 即可計(jì)算出兩輸入信號(hào)的相位差θ。
2. 2 軟件設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)主要是完成系統(tǒng)初始化、內(nèi)部數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)結(jié)果顯示等功能。圖4 是系統(tǒng)的主程序和相位測(cè)量流程圖。
圖4 主程序和相位測(cè)量流程圖
3 測(cè)試結(jié)果與分析
兩路同頻輸入信號(hào)是由一個(gè)相位差可調(diào)節(jié)的高精度信號(hào)源產(chǎn)生。當(dāng)輸入信號(hào)頻率小于30 kHz時(shí),由ADuC7128 內(nèi)部計(jì)數(shù)器直接計(jì)數(shù),經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理后得出相位差。輸入信號(hào)在進(jìn)行過(guò)零比較時(shí),由于兩路輸入信號(hào)之間的電平不相等所引起的幅相誤差,使得整形后產(chǎn)生的方波有所失真。圖5 是兩路輸入信號(hào)為100 kHz,相位差75°的正弦波信號(hào),經(jīng)過(guò)頻率變換及濾波整形后,兩個(gè)信號(hào)的相位保持不變,頻率變?yōu)?0 kHz、幅度線性變化,如圖6 所示。
圖5 兩路相位差75°的正弦波信號(hào)
圖6 兩路相位差75°的方波信號(hào)
隨機(jī)抽取四個(gè)不同頻率的輸入信號(hào),分別在相位差為0 ~ 150°的范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。
評(píng)論