数字移相器MAPS-010163

数字移相

一．两个同频信号之间的移相与实现方式 所谓移相是指两路同频的信号，以其中的一路为参考，另一路相对于该参考作超前或滞后的移动，即称为是相位的移动。两路信号的相位不同，便存在相位差，简称相差。若我们将一个信号周期看作是3600，则相差的范围就在00∽3600之间。例如在图1中，以A信号为参考，B信号相对于A信号作滞后移相φ0，则称A超前Bφ0，或称B滞后Aφ0。 图1 移相示意 要实现B信号对A信号的移相，通常有两个途径：一是直接对模拟信号进行移相，如阻容 移相，变压器移相等，早期的移相通常采用这种方式。采用这种方式制造的移相器有许多不足之处，如：输出波形受输入波形的影响，移相操作不方便，移相角度随所接负载和时间等因素的影响而产生漂移等．在此不予讨论．另一个是随电子技术的发展，特别是单片机技术的发展而发展起来的数字移相技术，是目前移相技术的潮流。数字移相技术的核心是：先将模拟信号或移相角数字化，经移相后再还原成模拟信号。 数字移相主要有两种形式：一种是先将正弦波信号数字化，并形成一张数据表存入ROM芯片中，此后可通过两片D／A转换芯片在单片机的控制下连续地循环输出该数据表，就可获得两路正弦波信号，当两片D／A转换芯片所获得的数据序列完全相同时，则转换所得到的两路正弦波信号无相位差，称为同相。当两片D／A转换芯片所获得的数据序列不同时，则转换所得到的两路正弦波信号就存在着相位差。相位差的值与数据表中数据的总个数及数据地址的偏移量有关。这种处理方式的实质是将数据地址的偏移量映射为信号间的相位值。另一种是先将参考信号整形为方波信号，并以此信号为基准，延时产生另一个同频的方波信号，再通过波形变换电路将方波信号还原成正弦波信号。以延时的长短来决定两信号间的相位值。这种处理方式的实质是将延时的时间映射为信号间的相位值。 二．利用D／A转换实现移相 图2给出了一个设计实例。单片机为8031，D／A转换芯片采用两片8位字长的DAC0832，由于DAC0832的输出信号为电流型，故需加运算放大器将电流型信号转换成电压型信号。该设计中运算放大器采用双极型双运放4558。转换所用的数据为256个8位字长的数据，随程序一 起存入ROM存储器中，即一个信号周期有256个转换值。

移相器设计

移相器的设计 学生姓名： 学生学号： ________ 院（系）： ____________ 年级专业： _______________ 指导教师： _____ 二〇一二年十二月 1

目录 移相器的设计 (3) 第1章方案设计与论证 (3) 1.1无源移相器 (3) 1.2方案论证 (4) 第2章理论计算 (4) 2.1原理分析 (4) 2.2电路参数设计 (7) 第3章原理电路设计 (7) 3.1低端电路图设计 (7) 3.2高端电路图设计 (8) 3.3可调电路图设计 (8) 第4章设计仿真 (8) 4.1仿真软件使用 (9) 4.2电路仿真 (9) 4.3数据记录 (14) 第5章结果分析 (14) 5.1结论分析 (14) 5.2设计工作评估 (14) 5.3体会 (14) 2

移相器的设计 第1章方案设计与论证1 常见移相器 1.1 无源移相器 1.1.1 rc 50%50% 改变阻值就可以改变阻抗，阻抗为容性。 1.1.2 rl 50%50% 改变阻值就可以改变阻抗，阻抗为感性。 1.1.3 rlc 50% 50% 改变任意元件都可以改变阻抗，其阻抗角范围 很大，阻抗即可以是感性，也可以是容性。 1.1.4 lc 50%改变任意元件都可以改变阻抗，阻抗角只能是90度的倍数。 1.1.5 桥式RC 50%可以不改变有效值，阻抗角为0～-180，为容性。改变两电容容值即可改变阻抗角。 1.1.6 桥式RL 50%可以不改变有效值，阻抗角为0～180度，为感性。 3

4 1.2 方案论证 1.2.1 比较 1.1.1和1.1.2都可以改变相位差，但同时也改变了有效值。1.1.3跟前2个功能一样，但结构复杂。1.1.4只能改变90度的相位，对于90度以内的，它无能为力，也可以改变有效值。1.1.5和1.1.6都不改变有效值，相位变化范围大。 1.2.2 确定 本实验采用1.1.5方案，因为它的相位变化范围大，且不改变有效值。 第2章 理论计算 2.1 原理分析 线性时不变网络在正弦信号激励下，其响应电压、电流是与激励信号同频率的正弦量，响应与频率的关系，即为频率特性。它可用相量形式的网络函数来表示。在电气工程与电子工程中，往往需要在某确定频率正弦激励信号作用下，获得有一定幅值、输出电压相对于输入电压的相位差在一定范围内连续可调的响应（输出）信号。这可通过调节电路元件参数来实现，通常是采用RC 移相网络来实现的。 图8.1所示所示RC 串联电路，设输入正弦信号，其相量. 0110U U V =∠ ，则输出信号电 压： . . 211arctan 1R U U Rc R j c ωω= = + 其中输出电压有效值U2为： 2U = 输出电压的相位为： 21arctan Rc ?ω=∠ 由上两式可见，当信号源角频率一定时，输出电压的有效值与相位均随电路元件参数的变化而不同。 若电容C 为一定值，则有，如果R 从零至无穷大变化，相位从090到00变化。 1 U 2 U _ 2 U 1 U ? 图8.1 RC 串联电路及其相量图 另一种RC 串联电路如图8.2所示。

学士学位论文—-模拟移相电路的设计 通信类(设计)

模拟移相电路的设计 摘要 目前，随着航空、航天技术的发展以及军事上的需要，对相位的测量提出了一些新的要求，如更高的测量精度及更高的分辨能力。测量相位中最重要的部件之一就是移相器。另外，移相器是相控阵雷达中的关键部件，其性能的优劣直接影响相控雷达系统的性能。本次课题源于航空、航天技术的发展以及军事上的需要及地面雷达接收系统的需要，设计了一个模拟移相网络。 本文设计的模拟移相网络的基本要求是：一路输入信号经过模拟移相电路输出两路信号：一路是原信号经过电压跟随器输出的信号，另外一路是经过移相网络输出的信号（要求是在不同频率下输出相位连续可调的信号）。 按任务要求，在输入信号频率为5kHz、50kHz、、100kHz上，设计相移范围从–60度到+60度连续变化，并且输出电压幅度为5V。我们总体讨论了设计方案，使用RC阻容移相网络以及集成运放、电压跟随器等元器件设计模拟移相网络。并且提出了改进移相器性能的措施，对移相器部件进行仿真测试。 关键词：模拟移相器RC阻容移相网络集成运放电压跟随器

目录第一章引言 1.1课题研究背景 1.2模拟移相器的发展状况 1.3本课题的主要内容 第二章移相网络的基本原理 2.1基本移相原理 2.2移相网络的方案选取 2.3移相网络的性能指标 2.4移相网络的参数设计 第三章模拟移相网络的仿真优化 3.1Multisim仿真软件的介绍 3.2在Multisim环境下的仿真结果 第四章结论 第五章附图

第一章引言 1.1课题研究背景 电磁波在传输时，不仅幅度会发生变化，同时相位也要发生变化。衰减和 相移是代表同一复参数的幅度和相角的变化。但是由于历史发展的原因，衰减 测量的重要性较早的被人们认识并解决，所以常把衰减作为一个单项指标和测 量任务来看待。从上个世纪六十年代开始，随着对人造卫星、洲际导弹、航天 飞机等各种飞行器及对其他的目标进行监控的需求日益增强，并且为了在复杂 的环境中提取更多的信息，出现了控阵天线及加速器等较新技术，相移的测量（即相位测量）则迟至了这些新技术出现时才被重视。 移相器一般用于雷达系统、通讯系统、微波仪器和测量系统等方面，其中，最主要的是用于相控阵雷达和智能天线系统中。目前，随着航空、航天技术的 发展以及军事上的需要，对相位的测量提出了一些新要求如更高的测量精度及 更高的分辨能力。本次课题源于航空、航天技术的发展以及军事上的需要及地 面雷达接收系统需要存在相位差的两个同频信号，我们设计了一个移相网络。 一般地说，依据不同的定义方法移相器可分为不同的种类。根据控制方式的不同，移相器可分为模拟式移相器和数字式移相器。数字移相器相移量只能在一定范围内取某些特定值，数字移相器虽然可以用数字控制电路，与外电路的接口比较容易，但是模拟移相器可以实现360度范围内的无极扫描，有更高的移相精度，它多用在系统相位自动调整的场合和移相精度要求特别高的场合。而模拟式移相器是一种电压控制连续线性移相的微波器件移相器，它可以实现相位线性连续的变化。所以我们这里只设计模拟式移相器。它的技术指标主要有：工作频带、相移量、相移精度、插入损耗、插入损耗波动、电压驻波比、功率容量、移相器开关时间等。 当前微波移相器广泛应用，微波电控器件利用参数可电调的材料和器件组成的控制微波信号幅度或相位的器件。可电调的材料和器件主要有半导体二极管(如PIN管﹑变容管和肖特基管等)和铁氧体材料。控制信号幅度的器件有衰减器﹑调幅器﹑开关器和限幅器等﹔控制信号相位的有移相器和调相器等。PIN管具有不同的正反向特性﹐当它被反向偏置时可等效为小电容而近似开路﹐而在正向偏置时则可等效为可变电阻﹐若偏压增大﹐其阻值则减小。PIN管衰减器就是

基于DDS的数字移相信号发生器

EDA课程设计 课题名称_ 基于DDS的数字移相信号发生器 专业_ 电子信息工程____ _ _ 班级_____ _________ __ __ 学号_ 姓名_ __ __ 成绩_____ ____________ _ 指导教师___ _ ___ ___ 2014年 5 月7日

一、课程设计目的 (3) 二、设计任务 (3) 三、工作原理及模块分析 (3) 1、频率预置与调节电路 (4) 2、累加器 (4) 3、波形存储器 (4) 4、D/A转换器 (5) 四、相关程序 (5) 1、加法器 (5) （1）ADD10 (5) （2）ADD32 (7) 2、寄存器 (8) （1）REG10B (8) （2）REG32B (10) 3、ROM (11) 4、主程序 (13) 五、仿真结果： (16) 六、引脚配置和下载 (17) 七、实验心得 (18)

一、课程设计目的 1、进一步熟悉Quartus Ⅱ的软件使用方法； 2、熟悉利用VHDL设计数字系统并学习LPM_ADD_SUB、LPM ROM、LPM_FF 的使用方法； 3、学习FPGA硬件资源的使用和控制方法； 4、掌握DDS基本原理，学习利用此原理进行信号发生器的设计 二、设计任务 完成10位输出数据宽度的频率可调的移相正弦信号发生器，通过按键调节频率和初始相位，实现相位和频率可调的正弦信号发生器 三、工作原理及模块分析 直接数字频率合成器（DDS）是通信系统中常用到的部件，利用DDS可以制成很有用的信号源。与模拟式的频率锁相环PLL相比，它有许多优点，突出为（1）频率的切换迅速；（2）频率稳定度高。 一个直接数字频率合成器由相位累加器、波形ROM、D/A转换器和低通滤波器构成。DDS的原理框图如下所示： 频率预置与调节电路 累加器 累加器波形存储器 波形存储器D/A转换器 D/A转换器低通滤波器 低通滤波器K N位 N位 fc S（n） D位 S（t） 图1直接数字频率合成器原理图 其中K为频率控制字，fc为时钟频率，N为相位累加器的字长，D为ROM 数据位及D/A转换器的字长。相位累加器在时钟fc的控制下以步长K作为累加，输出N位二进制码作为波形ROM的地址，对波形ROM进行寻址，波形ROM输出的幅码S（n）经D/A转换器变成梯形波S（t）,再经低通滤波器平滑后就可以得到合成的信号波形了。合成的信号波形形状取决于波形ROM中存放的幅码，因此用DDS可以产生任意波形。本设计中直接利用D/A转换器得到输出波形，省略了低通滤波器这一环节。

数字移相器

数字数字移相器 一、概述 数字移相器是由变压器式数字移相器，数字式相位显示仪，电压电流数显表、输出电压调节、移相细调及电源等单元组成注新一代便携式电工仪器，本产品将变压器移相技术与数字测量技术进行了有机结合，移相调节精度高，读数准确直观、电压输出可调。本机结构牢固可靠，全密封、携带方便，便于在野外和现场使用。 二、用途和适用范围 数字移相器能在0～360度范围内达到任意角度的超前或滞后移相目的。 本数字移相器采用三相三芯柱变压器，Ｙ0接线方法，每相均有四个等边绕组，交叉连线形成不同夹角，形成对角线相连的六边形，六个边共高十二个抽头，即十二档，每档30度，三相同步调节，细调由三只同轴自耦变压器与电容组成，使输出三相在0～360度范围内同步调节，以保证三相输出的平衡。 本数字移相器具有操作方便、体积小、噪音低、输出波形好等特点，能满足较高国度的单相及三相交流功率、相位等仪表的测试校验，也能用于电度表的检定装置之中。

三、主要技术指标 １、输入电压：三相四线3×380(220)V 50Hz ２、输出电压：三相四线3×(0～380) / (0～220)，三位半数字显示，精度：3级 ３、最大输出容量3×300VA ４、三相粗调：00 ～3600，每步300进移相 ５、三相细调：-30～180，120～330，四位数字显示，精度1.0级 ６、电压波动：粗调≤1.5%，细调≤2.0% ７、波形失真：输出波形失真度≤输入波形失真度 ８、温升：＜60 ℃ ９、绝缘电阻：≥22MΩ １０、耐压试验：1.0kV/min １１、使用环境：温度-10℃～40℃，湿度＜80% １２、外形尺寸：480×360×230mm １３、重量： 35kg 当顺时针调节移相粗调旋钮相位表头递减移相时，请任意调换输入三个相序即可 四、基本原理 本数字移相器是采用变压器移相原理设计制造的，其基本工作原理如下方框图：

移相电路原理及简单设计综述

移相电路总结（multisim10仿真）2012.7.2 原来是导师分配的一个小任务，由于书中没有现在的电路，故查找各方面资料，发现资料繁多，故自己把认为重要的地方写下来，如有不足之处请多多指正。 1、 移相器：能够对波的相位进行调整的仪器 2、 原理 接于电路中的电容和电感均有移相功能,电容的端电压落后于电流90度,电感的端电压超前于电流90度,这就是电容电感移相的结果; 先说电容移相,电容一通电,电路就给电容充电,一开始瞬间充电的电流为最大值,电压趋于0,随着电容充电量增加,电流渐而变小,电压渐而增加,至电容充电结束时,电容充电电流趋于0,电容端电压为电路的最大值,这样就完成了一个充电周期,如果取电容的端电压作为输出,即可得到一个滞后于电流90度的称移相电压; 电感因为有自感自动势总是阻碍电路中变量变化的特性,移相情形正好与电容相反,一接通电路,一个周期开始时电感端电压最大,电流最小,一个周期结束时,端电压最小,电流量大,得到的是一个电压超前90度的移相效果; 3、 基本原理 (1)、积分电路可用作移相电路 (2)RC 移相电路原理 其中第一个图 此时，R:0→∞ ,则φ： 其中第二个图 此时，R:0→∞ ,则φ： 而为了让输出电压有效值与输入电压有效值相等 C C u i u o R R u i u o φU R U C U I 图1 简单的RC 移相

1 U 2 U + _ R R c d +_a C C 图2 幅值相等 . ..2cb db U U U =- (111) 1 1111R j RC j C U U U j RC R R j C j C ωωωωω-=-=+++ 212 1()2arctan 1() RC U RC RC ωωω+= ∠-+ 其中 2211 2 1()1() RC U U U RC ωω+= =+ 22arctan()RC ?ω=- 4、 改进后的移相电路 一般将RC 与运放联系起来组成有源的移相电路。 u i u o R 1 C R R 2 u i u o R 1 C R R 2 图3 0~90°移相 图4 270°~360°移相

数字式三相移相器基本原理和使用方法

https://www.360docs.net/doc/9b12574066.html, 数字式三相移相器基本原理和使用方法 数字式三相移相器基本原理 本移相器是采用变压器移相原理设计制造的，其基本工作原理如下方框图： 数字式三相移相器使用方法 1．移相器面板示意图及说明 面板：

https://www.360docs.net/doc/9b12574066.html, A1、移相显示表头，四位数字显示00～3600相角。 A2、输出Ｖ相负载电流显示表头，3位半数字显示。 A3、输出间U、W电压显示表头，3位半数字显示。 A4、移相粗调旋钮，依面极刻度旋转移相。 A5、相位表头复位键。按此键后可显示移相角度。 A6、相位表头锁存键。调好移相角度不需变化时，按此键可锁表头数字。 A7、电源开关，此键可切断或接通整机内部电源。 A8、输出功能选择开关，开关拨向电压输出则输出三相电压U﹑V﹑W对应输入A、B、C电源移相；开关拨向电流输出则可输出AC 0～20A电流，对应B相输入移相。 A9、移相细调选择按钮，根据标记可选择-30～180，120～330细调范围。 A10、输出电压调节旋钮、输出U﹑V﹑W三相由此旋钮一起同步调节，其中U、W之间电压由表头显示0V～380V。 A11、移相细调旋钮，此旋钮配合A9可实现30o范围移相调节。

https://www.360docs.net/doc/9b12574066.html, B1、输入三相四线接线柱。 B2、机壳接地柱。 B3、F1、F2、F3是分别对应输入C、B、A三相的保险座。 B4、输出三相四线接线柱。 B5、F4、F5、F6是分别对应输出W、V、U三相的保险座。 B6、电流输出接线柱 2. 使用方法 1）检查面板B3、B5各保险管是否完好。 2）关断本机电源开关A7，将电压调节旋钮A10调至最低位，再接上面板B1三相四线A、B、C、O输入电源。 3）接上面板B3电压输出U、V、W、N所需加负载，但负载功率不能超出本机最大输出功率。 4）合上外部闸刀，打开本机电源开关A7，A1、A2、A3三表头也均应点亮。 5）通电预热约半分钟后调节电压输出旋钮A10至所需值，三相移相电压输出U、V、W、N，其中U、W间电压由A3表头显示，V相负载电流由A2表头显示。 6）调节移相粗调旋钮A4至所需移相角度大致档位，再调节移相细调旋钮A11，配合细调选择开关A9（开关拨向上方，移相细调旋钮A11顺时针调节1圈移相150，开关拨向下方，移相细调旋钮A11逆时针调节1圈移相150），每当调节移相粗调旋钮A4后，要将细调选择开关A9拨向上方，移相细调旋钮A11顺时针调节相位表头显示相位增加。每档移相粗调，可实现00～300范围移相连续细调，其中可通过复位按钮A5，由A1表头显

六位数字移相器的设计

六位数字移相器的设计 龚敏强 电子科技大学电子信息工程学院，成都（610054） E-mail: gmq0554@https://www.360docs.net/doc/9b12574066.html, 摘要：本文介绍了一个用在预设真线性功率放大器中的6位数字移相器的工作原理和设计方法以及测试结果。该数字移相器采用PIN管作为开关元件，移相器的前3位采用高低通滤波器式移相器实现22.5° ，11.25°，5.6°的移相，后3位采用开关线式移相器实现2.8°，1.4°，0.7°的移相 关键词：数字移相器，开关线式移相器，高低通式移相器，PIN二极管 1．引言 移相器的主要功能就是改变传输信号的相位，以满足系统的要求。移相器一般分为模拟移相器和数字移相器两类，模拟移相器对相位联系可调；数字移相器的相移是量化了的，即其相位只能阶跃变化，移相位数越多，对信号相位的控制也越精细。移相器的应用很广泛，比如各种通信系统和雷达系统，微波仪器和测量系统，还有各种工业用途中。在各种的线性功率放大器中，也少不了移相器。 本文中所设计的6位数字移相器是用在一个数字预失真功率放大器的一个部件。预失真技术是在信号放大之前对信号按照一定的规律进行“预先失真”，以便最终输出信号中的失真分量尽可能地小，对功率放大器的线性化起到很好的效果。预失真技术在电路中就表现为增加了一个预失真器。这个预失真器的作用就是产生与原信号相对应的失真信号。因为这种失真是在信号被放大之前，故称之为“预失真信号” 。预失真技术按预失真模块在信号流程中的位置，可以分为（RF）射频预失真、IF（中频）预失真和基带预失真【1】。 本文所涉及的数字预失真功率放大器系统结构如图1所示.在这个系统中输入信号与输出信号经过功率检测后，输入到DSP中，根据信号的功率大小和温度的大小，经过预失真算法计算出所需要的预失真量，然后通过控制数控衰减器和数字移相器对传输信号进行控制以达到系统所需的线性度要求。本文所设计的6位数字移相器的功能就是在控制信号的控制下对信号进行不同大小的相位变化以达到系统所需的相位线性度要求。 图1 数字预失真功率放大器结构图

电路原理移相器实验设计原理

电路原理综合实验报告 移相器的设计与测试 学生姓名：----- 学生学号：----- 院（系）：----- 年级专业：------ 指导教师：----- 助理指导教师：------- 摘要 线性时不变网络在正弦信号激励下，其响应电压、电流是与激励信号同频率的 正弦量，响应与频率的关系，即为频率特性。它可用相量形式的网络函数来表示。在电气工程与电子工程中，往往需要在某确定频率正弦激励信号作用下，获得有一定幅值、输出电压相对于输入电压的相位差在一定范围内连续可调的响应（输出） 信号。这可通过调节电路元件参数来实现，通常是采用RC移相网络来实现的。 关键词移相位，设计，测试。 目录 摘要 (13) ABSTRACT ........................................................................................................................................... I I 第1章方案设计与论证 (2) 1.1RC串联电路 (2) 1.2X型RC移相电路 (2) 1.3方案比较 (2) 第2章理论计算 (2) 2.1工作原理 (2) 2.2电路参数设计 (2) 第3章原理电路设计 (2) 3.1低端电路图设计（-45°-90°） (2) 3.2高端电路图设计（-90°-120°） 3.3高端电路图设计（-120°-150°） (2) 3.4高端电路图设计（150°～180°）

3.5整体电路图设计 (2) 第4章设计仿真 (2) 4.1仿真软件使用 (2) 4.2电路仿真 (2) 4.3数据记录 (2) 第5章实物测试 (2) 5.1仪器使用（电路板设计） (2) 5.2电路搭建（电路板制作） (2) 5.3数据记录（电路板安装） (2) 第6章结果分析 (2) 6.1结论分析 (2) 6.2设计工作评估 (2) 6.3体会 (2) 第1章方案设计与论证 1.1RC串联电路 图1.1所示所示RC串联电路，设输入正弦信号，其相量，若电容C 为一定值，则有，如果R从零至无穷大变化，相位从到变化。 图1.1RC串联电路及其相量图 另一种RC串联电路如图1.2所示。 图1.2RC串联电路及其相量图 同样，输出电压的大小及相位，在输入信号角频率一定时，它们随电路参数的不同而改变。若电容C值不变，R从零至无穷大变化，则相位从到变化。 1.2X型RC移相电路 当希望得到输出电压的有效值与输入电压有效值相等，而相对输入电压又有一定相位差的输出电压时，通常是采用图1.3（a）所示X型RC移相电路来实现。为方便 分析，将原电路改画成图1.3（b）所示电路。 （a）X型RC电路（b）改画电路 图1.3X型RC移相电路及其改画电路

移相滤波电路

实验报告 课程名称：电路与电子技术实验指导老师：成绩： 实验名称：移相滤波电路实验类型：电子电路实验同组学生姓名： 一、实验目的二、实验内容 三、主要仪器设备四、实验数据记录、处理与分析 五、实验总结 一、实验目的 1.有源和无源移相电路的设计； 2.滤波电路的设计； A. 掌握有源滤波电路的基本概念，了解滤波电路的选频特性、通频带等概念，加深对有源滤波电路的 认识和理解； B. 用仿真的方法来研究滤波电路，了解元件参数对滤波效果的影响； C. 根据给定的带通滤波器结构和元件，分析三种不同中心频率的带通滤波器电路的工作特点及滤波效 果，分析电路的频率特性； D. 实现给定方波波形的分解和合成； 二、实验内容与原理 实验内容： 1. 利用无源和有源元件，设计一个幅值不变的0～180度相移电路； 2.从给定方波中分离出基波、一次谐波、三次谐波、五次谐波； 3将滤出的基波与高次谐波从新整合，并与原方波比较； 三、主要仪器设备 电路实验板、通用运算放大器、电阻电容等元器件、MS8200G型数字多用表；XJ4318型双踪示波器；XJ1631数字函数信号发生器；DF2172B型交流电压表；HY3003D-3型可调式直流稳压稳流电源。 四、实验数据记录、处理与分析 ①【无源移相电路】 实验仿真： 无源移相电路如下所示，通过改变变阻器的大小即可改变移相的大小：

装订线 ②【有源移相电路】 实验仿真 有源移相电路如下所示，通过改变变阻器的大小即可改变移相的大小：

装订 线 ③【有源带通滤波电路】 基本电路如下所示： （Ⅰ）基波 当取图中参数为：C=0.01μF，R1=20kΩ，R2=1.73（1.8）kΩ，R3=159（160）kΩ，该电路的中心频率 ω0= RC =1kHz。当出入的方波频率为1kHz时，输出即为该方波的基波成分。仿真如下：实验记录如下：

数字移相01

一．两个同频信号之间的移相与实现方式 所谓移相是指两路同频的信号，以其中的一路为参考，另一路相对于该参考作超前或滞后的移动，即称为是相位的移动。两路信号的相位不同，便存在相位差，简称相差。若我们将一个信号周期看作是3600，则相差的范围就在00∽3600之间。例如在图1中，以A信号为参考，B信号相对于A信号作滞后移相φ0，则称A超前Bφ0，或称B滞后Aφ0。 图1 移相示意 要实现B信号对A信号的移相，通常有两个途径：一是直接对模拟信号进行移相，如阻容移相，变压器移相等，早期的移相通常采用这种方式。采用这种方式制造的移相器有许多不足之处，如：输出波形受输入波形的影响，移相操作不方便，移相角度随所接负载和时间等因素的影响而产生漂移等．在此不予讨论．另一个是随电子技术的发展，特别是单片机技术的发展而发展起来的数字移相技术，是目前移相技术的潮流。数字移相技术的核心是：先将模拟信号或移相角数字化，经移相后再还原成模拟信号。 数字移相主要有两种形式：一种是先将正弦波信号数字化，并形成一张数据表存入ROM芯片中，此后可通过两片D／A转换芯片在单片机的控制下连续地循环输出该数据表，就可获得两路正弦波信号，当两片D／A转换芯片所获得的数据序列完全相同时，则转换所得到的两路正弦波信号无相位差，称为同相。当两片D／A转换芯片所获得的数据序列不同时，则转换所得到的两路正弦波信号就存在着相位差。相位差的值与数据表中数据的总个数及数据地址的偏移量有关。这种处理方式的实质是将数据地址的偏移量映射为信号间的相位值。另一种是先将参考信号整形为方波信号，并以此信号为基准，延时产生另一个同频的方波信号，再通过波形变换电路将方波信号还原成正弦波信号。以延时的长短来决定两信号间的相位值。这种处理方式的实质是将延时的时间映射为信号间的相位值。 二．利用D／A转换实现移相 图2给出了一个设计实例。单片机为8031，D／A转换芯片采用两片8位字长的DAC0832，由于DAC0832的输出信号为电流型，故需加运算

数字移相信号发生器设计说明书

课程设计任务书 （指导教师填写） 课程设计名称现代电子系统课程设计学生姓名专业班级 设计题目数字移相信号发生器设计 一、课程设计目的 掌握数字移相信号发生器的工作原理和设计方法； 掌握DDS技术的工作原理； 掌握GW48_SOPC实验箱的使用方法； 了解基于FPGA的电子系统的设计方法。 二、设计内容、技术条件和要求 基于DDS技术利用VHDL设计并制作一个数字式移相信号发生器。 （1）基本要求： a．频率范围：1Hz～4kHz，频率步进为1Hz，输出频率可预置。 b．A、B两路正弦信号输出，10位输出数据宽度 c．相位差范围为0～359°，步进为1.4°，相位差值可预置。 d．数字显示预置的频率（10进制）、相位差值。 （2）发挥部分 a．修改设计，增加幅度控制电路（如可以用一乘法器控制输出幅度）。 b．输出幅度峰峰值0.1～3.0V，步距0.1V c．其它。 三、时间进度安排 布置课题和讲解：1天查阅资料、设计：4天 实验：3天撰写报告：2天 四、主要参考文献

何小艇《电子系统设计》浙江大学出版社2008.1 潘松黄继业《EDA技术实用教程》科学出版社2006.10 王勇《EDA》实验指导书电工电子实验教学中心2006.8 指导教师签字：2009年12月14日

摘要 在现代的信号分析和处理领域，高精度的频率和相位测量非常重要，它是理论和工程分析的重要工具。使用模拟或数字示波器测量频率，是我们最常用的方法，同时也是不是很精确的方法；同时如果要测量两路信号的相位差，使用示波器又不是很方便。而且示波器的价格最低需要几千元，对于普通人来讲不是最佳选择。 在本文中，我们设计了一个数字移相信号发生器设计。主要分为如下几个部分： ●键盘和显示模块：用键盘输入，数码管显示频率控制字和相位控制 字。采用按键复用的方法。 ●数字DDS模块：分为频率合成模块和相位合成模块。具体的方案论证 将在下面进行。 ●时钟模块：由于系统需要时钟频率和实验箱上的不匹配，需要频率变换， 具体的方案论证将在下面进行。 ●高速DA模块：输出两个频率和幅度相同相位不同的正弦波，且同时频 率和相位差可调。

数字三相移相器

数字三相移相器 一、概述 数字三相移相器是由变压器式数字三相移相器，数字式相位显示仪，电压电流数显表、输出电压调节、移相细调及电源等单元组成注新一代便携式电工仪器，本产品将变压器移相技术与数字测量技术进行了有机结合，移相调节精度高，读数准确直观、电压输出可调。本机结构牢固可靠，全密封、携带方便，便于在野外和现场使用。 二、用途和适用范围 数字三相移相器能在0～360度范围内达到任意角度的超前或滞后移相目的。 本数字三相移相器采用三相三芯柱变压器，Ｙ0接线方法，每相均有四个等边绕组，交叉连线形成不同夹角，形成对角线相连的六边形，六个边共高十二个抽头，即十二档，每档30度，三相同步调节，细调由三只同轴自耦变压器与电容组成，使输出三相在0～360度范围内同步调节，以保证三相输出的平衡。 本数字三相移相器具有操作方便、体积小、噪音低、输出波形好等特点，能满足较高国度的单相及三相交流功率、相位等仪表的测试校验，也能用于电度表的检定装置之中。

三、主要技术指标 １、输入电压：三相四线3×380(220)V 50Hz ２、输出电压：三相四线3×(0～380) / (0～220)，三位半数字显示，精度：3级 ３、最大输出容量3×300VA ４、三相粗调：00 ～3600，每步300进移相 ５、三相细调：-30～180，120～330，四位数字显示，精度1.0级 ６、电压波动：粗调≤1.5%，细调≤2.0% ７、波形失真：输出波形失真度≤输入波形失真度 ８、温升：＜60 ℃ ９、绝缘电阻：≥22MΩ １０、耐压试验：1.0kV/min １１、使用环境：温度-10℃～40℃，湿度＜80% １２、外形尺寸：480×360×230mm １３、重量： 35kg 当顺时针调节移相粗调旋钮相位表头递减移相时，请任意调换输入三个相序即可 四、基本原理 本数字三相移相器是采用变压器移相原理设计制造的，其基本工作原理如下方框图：

移相器

目录 一、概述 (2) 二、用途和适用范围 (2) 三、主要技术指标 (2) 四、基本原理 (3) 五、使用方法 (3) 六、注意事项 (6) 七、保养、维修 (6) 八、运输、贮存 (7) 九、装箱清单 (7)

一、概述 移相器是由变压器式移相器，数字式相位显示仪，电压电流数显表、输出电压调节、移相细调及电源等单元组成注新一代便携式电工仪器，本产品将变压器移相技术与数字测量技术进行了有机结合，移相调节精度高，读数准确直观、电压输出可调。本机结构牢固可靠，全密封、携带方便，便于在野外和现场使用。 二、用途和适用范围 移相器能在0～360度范围内达到任意角度的超前或滞后移相目的。 本移相器华天电力采用三相三芯柱变压器，Y0接线方法，每相均有四个等边绕组，交叉连线形成不同夹角，形成对角线相连的六边形，六个边共高十二个抽头，即十二档，每档30度，三相同步调节，细调由三只同轴自耦变压器与电容组成，使输出三相在0～360度范围内同步调节，以保证三相输出的平衡。 本移相器具有操作方便、体积小、噪音低、输出波形好等特点，能满足较高国度的单相及三相交流功率、相位等仪表的测试校验，也能用于电度表的检定装置之中。 三、主要技术指标 1.输入电压：三相四线3×380(220)V 50Hz 2. 输出电压：三相四线3×(0～380) / (0～220)，三位半数字显示，精度：3级 3.最大输出容量3×300VA 4.三相粗调：00 ～3600，每步300进移相 5.三相细调：-30～180，120～330，四位数字显示，精度1.0级 6. 电压波动：粗调≤1.5%，细调≤2.0% 7. 波形失真：输出波形失真度≤输入波形失真度 8. 温升：＜60 ℃

电路原理移相器实验设计原理

精心整理 电路原理综合实验报告 移相器的设计与测试 学生姓名：----- 学生学号：----- 院（系）：----- 往 RC移相 第2章理论计算 2.1工作原理 (2) 2.2电路参数设计 (2) 第3章原理电路设计 (2) 3.1低端电路图设计（-45°-90°） (2) 3.2高端电路图设计（-90°-120°） 3.3高端电路图设计（-120°-150°） (2) 3.4高端电路图设计（150°～180°） 3.5整体电路图设计 (2) 第4章设计仿真 (2) 4.1仿真软件使用 (2) 4.2电路仿真 (2)

4.3数据记录 (2) 第5章实物测试 (2) 5.1仪器使用（电路板设计） (2) 5.2电路搭建（电路板制作） (2) 5.3数据记录（电路板安装） (2) 第6章结果分析 (2) 6.1结论分析 (2) 6.2设计工作评估 (2) 6.3体会 (2) 第1章方案设计与论证 1.1RC 图1.1，若电容 如果R 串联电路及其相量图 同样，输出电压的大小及相位，在输入信号角频率一定时，它们随电路参数的不同而改变。若电容C从零至无穷大变化，则相位从到变化。 1.2X 1.3（b 1.3 而相对输入电压又有一定相位差的输入电压时可以采用如下图一中（a）的X形RC移相电路来实现。为方便分析，将原电路图改画成图一（b）所示电路。 （2）RC串联电路一：顺时针看电容C是接在电阻R的前面，可知当信号源角频率一定时，输出电压的有效值与相位均随电路元件参数的变化而不同。设电容C为一定值，如果R从0到∞变化，则相位从90o到0o变化。 （3）RC串联电路二：顺时针看电容C是接在电阻R的后面的，同样，输出电压的大小及相位，在输入信号角频率一定时，它们随电路参数的不同而改变。设电容C值不变，如果R从0至∞变化，则相位从0o到-90o变化。 正确性：设计的方案和电路与要求相符合，都是正确合理的。 优良程度：方案优秀，各有特色。 有上述分析比较及论证可知应该选择第一种方案较好。

基于单片机控制的数字移相器设计

基于单片机控制的数字移相器设计 时间：2012-05-02 13:28:22来源：作者： 0概述 移相电路常用于同步检测器的数据处理中。目前资料上有很多移相电路，其实现方法多种多样，大致可分为模拟式和数字式移相器两类。模拟式移相器的电路较为复杂、线性差、测试精度低；数字式移相器大多以标准逻辑器件按传统数字系统设计方法设计而成，其缺点为功耗大、可靠性低。本文介绍的基于单片机控制的数字移相器，采用环形队列实现信号波形的任意相位移相，并且保持波形的幅度、频率不变。其测试精度高，失真度小。系统原理方框图如图1所示。 1系统硬件电路设计 本系统的硬件电路主要由输入信号倍频电路、AT89C51单片机、A/D转换器、D/A转换器、6116存储器及键盘/显示等电路构成。 1.1输入信号倍频电路 倍频电路由锁相环CC4046及双BCD同步加法计数器4518组成。4518作分频器用，实现720分频，其中，U3：A实现9分频，U2实现80分频。倍频电路中锁相环的输入信号是经过电压比较电路把工频信号变换成的方波信号。当分频器的输出信号(U2：A的6脚输出信号)与锁相环的输入信号fi相一致时，锁相环芯片U1锁存输出的信号频率为fo。假如输入信号频率fi=50Hz，则输出频率fo=36kHz。具体电路如图2所示。

该倍频信号的波形如图3所示，主要有两方面的用途，一是控制A/D转换的采样点数及采样的时间间隔(即一个周期采样720个点)。二是控制D/A输出数据的时间间隔，从 而达到输入信号频率与输出信号频率一致。 1.2单片机系统主电路 本电路主要由单片机AT89C51、键盘/显示电路、模数转换器A D574A、数模转换器DAC0832、6116存储器等构成，具体电路如图5所示(键盘/显示电路和6116存储器等图中未画出)。键盘主要用来实现移相的具体数值(度)的设置，功能键包括设置键、数字键(“↑”、“→”)、复位键、运行键等五个键，最多可置720个0(720×0.5度=360度)，因此可达到0～360度的相移。根据任意设定的相位数值，把相位及数据存储到队列(如图4所示)中的相应位置置0。显示用四位数码管实现，最低位为小数位，其余3位为整数位，可显示范围为0.5～360度。 A/D实现对波形数据(幅度)的采集、转换。A/D每采集一个点，就存入存储器的队列中。同样D/A借助单片机先从队列中读入一个数据，再由倍频信号fo来控制D/A输出数据的时间间隔，D/A的第一周期输出从“输出1”口输出，以后则从“输出2”口输出，对采集的720个数据循环输出，因此达到了移相的目的。 另外，因D/AC0832模/数芯片输出的波形存在毛刺，需要进行滤波，通过实验，在其输出端加一个1000p的电容就可以使这些毛剌基本消失，得到较平滑的波形。 2系统软件设计 整个系统软件的执行过程为：首先，通过键盘设置移相的数值，同时在显示器上显示出移相的度数；其次，启动A/D把转换结果存入队列，在A/D的转换过程中，D/A从队列中读出相应数据后D/A输出；第三，D/A不断循环输出，实现连续的移相后的工频信号。系统软件流程框图如图6所示。 3结束语 该数字移相器可对任意波形信号(如正弦波、三角 波、锯齿波、方波等波形)进行任意相位的移相，具有测量精度高、跟踪速度快的特点，根据设定要求移相后所获得的输出波形与输入信号波形的幅度、频率逼近，即输出移相后波形的失真度较小。 参考文献 1何立民著.MCS-51系列单片机应用系统设计.北京：北京航空航天大学出版社，1990 2万心平，张厥盛，郑继禹著.锁相技术.西安：西安电子科技大学出版社，1989 2/2首页上一页12

移相电路

【摘要】：正移相电路的应用很广,如闸流管控制点火时间;相敏整流或相敏放大电路中要求栅极和板极电压在初始时具有一定的相位关系;以及在自动控制或测量放大等电路中都需要移相电路.一般对移相电路的要求有四:第一,具有大的移相幅度;第二,输出电压相移变化时幅度不变或变化很小;第三,能给出一定的功率;第四,效率高.这四要求的主次视具体情况而定,如要求大功率输出时,以后两项要求为主;但在小功率输出时 以前两项要求为主.下面来介绍一种常见的移相电路(图1)的设计法,这电路的特点是在移相幅度很大时,输 出电压变化很小,且能输出一定的功率. 摘要：介绍了一种具有单脉冲和双脉冲模式，并具有缺相保护功能和三相全数字移相触发电路的设计方案，该移相触发电路的相移由输入直流电平连续调节，而输出脉冲则使用100～125kHz方波调制。文中阐述了电路的工作原理，并给出了部分模拟结果。 关键词：移相触发电路；A／D转换；缺相保护 1移相触发电路工作原理 整个电路按功能可分为A／D转换模块（9bit－A／D）、移相模块（phase＿shift）、脉冲产生模块（pulse＿gen）、缺相保护模块（portect）、时钟模块（clock）、输出模块（out）等六个模块。其电路原理框图如图1所示。 该电路在工作时，首先使正弦交流电压经过过零比较器以产生工频方波A并进入移相模块，同时将外部控制电压经过A／D转换的数字量也送入移相模块，然后由移相电路根据A ／D转换的结果和相对于工频方波的正负半周移动相应的角度后产生一窄脉冲PA（PA1、PA2）；再在PA的上升沿来触发脉 冲产生电路以在相同的位置产生要求的脉宽的脉冲GA（GA1、GA2）；此脉冲经过时钟电路调制后产生要求的输出OUT（OA1，OA2）。其工作波形如图2所示（移相150°，双窄脉冲模式）。

实验三 移相器的设计与测试(设计实验)

实验三 移相器的设计与测试（设计实验） 一、 实验目的 1．学习设计移相器电路的方法。 2．掌握移相器电路的仿真测试方法。软件Multisim10附破解补丁.iso ：关闭上网认证ftp://210.41.141.79/ 用户名：user /电信专业软件 3．通过设计、搭接、安装及调试移相器，培养工程实践能力。 二、实验原理 线性时不变网络在正弦信号激励下，其响应电压、电流是与激励信号同频率的正弦量，响应与频率的关系，即为频率特性。它可用相量形式的网络函数来表示。在电气工程与电子工程中，往往需要在某确定频率正弦激励信号作用下，获得有一定幅值、输出电压相对于输入电压的相位差在一定范围内连续可调的响应（输出）信号。这可通过调节电路元件参数来实现，通常是采用RC 移相网络来实现的。 图8.1所示所示RC 串联电路，设输入正弦信号，其相量. 0110U U V =∠ ，则输出信号 电压： . . 211 arctan 1R U U Rc R j c ωω= = + 其中输出电压有效值U2为： 2U = 输出电压的相位为： 21arctan Rc ?ω=∠ 由上两式可见，当信号源角频率一定时，输出电压的有效值与相位均随电路元件参数的变化而不同。 若电容C 为一定值，则有，如果R 从零至无穷大变化，相位从0 90到0 0变化。 1 U 2 U _ 2 U 1 U ? 图8.1 RC 串联电路及其相量图

另一种RC 串联电路如图8.2所示。 1 U 2 2 U 1 U ? 图8.2RC 串联电路及其相量图 输入正弦信号电压. 0110U U V =∠ ，响应电压为： . .211 arctan j c U U RC R j c ωωω= =-+ （） 其中输出电压有效值2U 为： 2U = 输出电压相位为： 2arctan RC ?ω=∠- 同样，输出电压的大小及相位，在输入信号角频率一定时，它们随电路参数的不同而改 变。 若电容C 值不变，R 从零至无穷大变化，则相位从00到0 90-变化。 当希望得到输出电压的有效值与输入电压有效值相等，而相对输入电压又有一定相位差的输出电压时，通常是采用图8.3（a ）所示X 型RC 移相电路来实现。为方便分析，将原电路改画成图8.3（b ）所示电路。 R （a ）X 型RC 电路 （b ）改画电路 图8.3 X 型RC 移相电路及其改画电路 X 型RC 移相电路输出电压. 2U 为：