使用锁相环消除ECT系统的附加相移误差

在两相流电容层析成像(ECT)系统中，被测小电容经过C／V变换电路后转换成的高频信号与另一路严格同频同相的信号进行同步检波而得到被测信号，因此硬件装置中移相电路的输出必须精确地与检测信号达到同步，提出的锁相环电路能够很好地解决这一问题．     

基于DPLL的扫频信号源系统的设计与实现

扫频信号源是输出频率可数控步进调整的正弦波信号源。低相位噪声和杂散的高频谱纯度扫频信号源是组成雷达接收机和系统频域分析设备等的核心。文中以数字锁相环技术(DPLL)作为高频谱纯度信号输出核心,用分频寄存器的设置来控制信号的输出频率,并通过高阶滤波器和自动增益系统得到最终的扫频信号输出频率。电路中,基于ADF4002数字鉴频鉴相器芯片、MC12148压控振荡器芯片和无源滤波器电路构建数字锁相环,再通过VCA821实现自动增益控制电路,最终实现高频谱纯度扫频信号源。经测试,该扫频信号源能在40～120MHz范围实现较高频谱纯度的扫频信号输出,将DPLL技术应用于扫频信号源不但易于变频和加快扫频源的迭代,而且大幅度降低了硬件开发成本。     

锁相环动态频相跟踪特性分析

在分析锁相环工作原理的基础上,利用传递函数法建立了锁相环跟踪误差的二阶等效模型,并对锁相环的动态频相跟踪特性进行了理论分析．利用MATLAB构建了锁相环的仿真模型,针对输入信号中发生频率和相位突变、频率连续瞬变以及谐波畸变等多种情形,开展了仿真研究．理论分析与仿真结果表明,锁相环具有与二阶控制系统类似的特征,必然存在着响应时间、超调、偏差等现象,对输入信号的准确跟踪也需要一定具体条件．研究结果为锁相环的应用条件确定、外围电路参数设计以及性能改进等提供了参考依据．     

一种放大变换电路测试系统

为了精确测量电流/频率变换电路（I/F电路）输出的宽范围频率脉冲信号,文中设计了一套放大变换电路测试系统,利用工控机及32位计数板卡和A/D板卡构建硬件测试平台,采用7651恒流源为I/F变换电路提供精确的恒流输入信号,设计实现了产品供电及电压/电流监控电路、时间基准脉冲信号产生电路、信号隔离电路等,并利用Labview图像化编程软件进行编程.本测试系统在保证可靠性的前提下能实现静态的频率测量.使用计数器板卡及Labview图像化编程软件能缩短项目开发周期,并且有效地提高了频率测量的精度,使相对误差达到0.03%.     

基于双派克变换的新型三相锁相环技术

针对电网电压不平衡故障时,三相锁相环输出存在二倍频谐波扰动问题,提出了一种基于双派克变换的新型锁相环.对电压信号分别进行正序派克变换和负序派克变换,并将负序派克变换中的直流量乘以变换矩阵,通过交叉解耦可消除正序派克变换中的二倍频分量,有效提取了基波正序直流分量,可实现电网电压不平衡条件下的相位和频率准确跟踪.在Matlab/Simulink环境中建立了仿真模型,分析了锁相环在电网不平衡下的稳态响应.结果表明,本文提出的锁相环较传统的锁相环而言,在电网故障下更能精确检测电压相位和频率信息.     

低噪声高速全差分BiCMOS电荷泵锁相环设计

提出了一种高性能的低噪声高速电荷泵锁相环电路．电路采用全差分结构设计; 利用速度快、低功耗的CMOS和电流开关逻辑(CML)电路构成功能单元; 提出的差分电荷泵环路滤波器结构明显节省了芯片面积．整个电路采用0.6 μm BiCMOS工艺实现,并用Hspice进行仿真验证,结果表明锁相环电路功耗为77 mW,中心频率223 MHz,频率输出范围102~800 MHz,各项性能满足设计指标要求,并使芯片噪声、速度和功耗最优．     

6GHz微波单边带调制器

本文介绍一新型的工作频率为６ＧＨｚ的微波单边带调制器原理电路和分析．此调制器在微波电路上采用一对环行桥，＂π／２＂移相器、功分器和加法器；在低频电路中采用一定带＂π／２＂移相器等组成．电路的特点是单边带信号直接在微波频率上产生；在外界控制下，它输出边带信号可以自行转换；输出边带信号在理想情况下可以无限靠近载频，并有很宽的调制信号带宽．经电路分析，此调制器输出信号中，绝大部分组合频率分量被抑制掉、输出频谱干净；有较高的对无用边带和漏载的抑制比；它的输入端口的反射系数同调制器的有源器件和电路匹配状态关系密切；输入端到输出端的隔离度同电路，有源器件工作状态参数一致性密切相关．经实验研究，电路承受载频功率高达２２ｄＢｍ。；在调制信号频率为１～１５０ＫＨｚ范围内任一点频上，输出有用边带对漏载、有用边带对无用边带信号抑制比分别超过２０ｄＢ和３０ｄＢ；其它组合频率分量、除二次组合频率分量外，均低于有用边带信号３０ｄＢ以上．测试结果表明同分析相符．     

基于C8051F单片机的测量放大器设计

常用的测量放大器多存在差模放大倍数不可预置、调节范围小、系统扩展性差等问题。本系统由电桥电路、信号变换电路、测量放大器、数控衰减器及单片机最小系统等模块构成。信号源经过前端信号变换电路把单端信号转为双端信号,然后将输出的双端信号经过同相并联放大器转为单端信号,再通过后级放大电路进行放大,测量放大器的放大倍数由C8051F020单片机控制继电器切换不同的放大档位,后经数字衰减器电路,由单片机对其编码输出。该系统实现0～100Hz频率信号的放大,放大倍数1～1 000倍可预置,输出电压噪声小于1 Vpp,最大输出电压±10V,共模抑制比≥10-5。系统方案简单,测量精度高,适合于大多数小信号测量的场合。     

低噪声红外人体探测器前置放大电路的设计

在分析了热释电红外传感器输出信号特征的基础上,针对常见红外探测器前置放大电路的缺陷,设计了一种基于AD转换技术、利用MCU进行信号处理的单电源工作双端输出差分放大电路．实验结果表明,该放大电路能有效降低探测器内共模噪声和环境温度波动对输出信号的影响,输出信号频率与幅度体现了人体移动速度、移动方向等信息．     

电压控制移相电路设计

叙述了一种电压控制移相电路的设计方案.实现了控制相位不随信号频率而变的设计理念.电路主要由运算放大器、比较器、模拟开关和触发器组成.采用过零比较器把正弦信号转换为方波信号,利用单稳态电路实现频率/电压变换,由积分器和模拟开关产生斜率与信号频率成正比的锯齿波信号,输入控制电压通过比较器与锯齿波信号比较产生移相脉冲,由触发器输出移相方波,利用积分器转换成三角波,再通过三角波—正弦波转换电路得到移相正弦波信号输出.介绍了各单元电路的工作原理,并给出了具体电路和实验波形图.     

CMOS锁相环中快速鉴相鉴频器的设计

摘要：为了实现高速锁相环电路,通过分析经典CMOS锁相环的鉴相鉴频器,针对其延迟时间过长的问题,设计了可用于CMOS锁相环中的快速鉴相鉴频器．整个电路采用了0．13μmCMOS工艺,通过HSpice仿真软件测试表明,该快速鉴相鉴频器与经典鉴相鉴频器相比,延迟时间可以缩短一半．     

非线性锁相环的分析与仿真

提出了一种改进锁相环非线性性能的方法,在基本锁相环的基础上增加一个非线性器件N和一个低通滤波器(LPF),使用鉴频鉴相器(PFD)代替鉴相器(PD).利用Matlab软件的Simulink功能模块对非线性锁相环性能进行仿真和验证,直观地得出了频率捕捉时间、频率捕捉范围、相位噪声等锁相环参数,验证了在噪声环境下改进方法的可行性及其优点.结果表明,采用该方法可使锁相环具有大的捕捉范围并能快速锁定,输出信号的相位噪声低,锁相环的捕捉性能和跟踪性能提高.     

一种新颖的铯原子钟频率信号处理的线路技术

针对传统频率信号处理仅把相位处理局限于相同频率标称值的情况,基于相位群同步和群连续的原理,使得相位处理适合于复杂频率信号之间,包括取样时间间隔(相位差)测量、处理和锁相控制等方法来改善原子钟的系统结构.该方法与传统的频率归一化及相位处理的方法相比,在简化系统的频率变化线路的情况下,通过简单的相位群同步的锁相控制,得到的原子钟输出信号有好的准确度和长期稳定度指标,以及优良的短期稳定度和相位噪声指标.     

基于Multisim的R C文氏振荡电路探讨

本文介绍了标准的文氏桥振荡电路的组成和振荡的幅值条件、相位条件,讨论了文氏桥振荡电路引入稳幅措施的必要性,稳幅电路的功能和工作原理.用muldsim对电路进行仿真,分析了怎样用标准的文氏桥振荡电路输出不失真的正弦波,以及在带稳幅功能的文氏桥振荡电路中怎样输出不同幅值和频率的正弦波.     

三角形鉴相特性锁相鉴频器中混沌现象的研究

研究了具有三角形鉴相特性的锁相鉴频器中的混沌现象。利用Mel'nikov方法,从理论上证明了当系统参数满足一定条件时,Melnikov积分M(to)有简单零点,这时系统有homoclinic混沌解,也即锁相鉴频系统有混沌输出,同时给出了混沌产生的区域。     

基于多个压电换能器的接口电路

为了探究多压电换能器并联时的能量输出特性,以标准电路和同步电感电路(SSHI)为基础提出4种多压电换能器并联电路,对4种电路下的输出功率进行理论推导,并探讨激振力之间相位差对并联输出功率的影响.结果表明：如果多压电换能器采用先并联后整流的标准/SSHI电路,激振力之间相位差对输出功率有影响,并且最终的并联输出功率由相位差、激振频率及接口电路共同决定.如果多压电换能器采用先整流后并联的标准/SSHI电路,激振力之间相位差对并联输出功率没有影响,输出功率由激振频率和接口电路决定.对比4种接口电路,采用先整流后并联的SSHI接口电,输出功率峰值较高、带宽较宽,在4种电路中综合效果更好.     

基于二次微分的电力单相锁相环技术研究

传统的电力单相锁相环在离散化实现时会引入二次谐波问题,从而导致锁相环的精度降低。针对这一问题,提出了一种基于二次微分的二倍频消除方法,对电力锁相环输出的直流分量二次求导,然后和开始的输出进行累加,抵消输出直流分量中所含的二次谐波分量。最后,通过仿真,与传统采用低通滤波器消除二倍频分量的方法进行了对比,仿真结果验证了采用二次微分方法的可行性和有效性。     

锁相倍频器的相位抖动及其抑制措施

定量分析了数字式锁相倍频器输出信号的相位抖动 .针对抖动产生的两个主要原因 ,在环路前和环路中分别插入窄带滤波器和辅助环路滤波器 .此外 ,利用一个基本的锁相环路作为跟踪式相位滤波器 ,可进一步提高锁相倍频器输出的频谱纯度     

提高集成锁相频率综合器频率分辨力的同步控制方法

从模拟雷达中频信号的要求出发，提出采用改变集成锁相频率合成器参考分频比Ｒ和反馈分频比Ｍ的同步控制方法，使输出频率间隔由参考频率的１／Ｒ变为１／Ｒ２，大大扩展了数字集成锁相频率合成器的应用领域。     

基于等效鉴相频率的新型相位噪声测量系统

提出了一种基于等效鉴相频率的新型相位噪声测量系统。利用频率信号间相位差周期性变化的规律,无需频率归一化便可完成相互间的线性相位比对。通过参差鉴相器获取相位差信息,经低通滤波及相关信号处理后得到参考源的压控信号,进而实现相位锁定并在锁定后提取被测信号的相位噪声信息送入频谱分析仪,从而实现了相位噪声的高精度测量。该系统可以用一个参考源完成任意频率信号的相位噪声测量,而且参考源的相位噪声低、频率稳定度高、压控范围宽。实验结果和分析表明了该系统设计的合理性和先进性,与传统相噪测量系统相比,具有测量精度高、电路结构简单和成本低的优点,具有广泛的应用和推广价值。