鉴相电路
3.2.2相位／脉宽鉴相器
• 相位／脉宽鉴相器是利用数字部件构成的 鉴相电路，这种电路既简单又方便，它可 把输入端信号间的相位差转换成脉冲宽度。 • 该脉宽既可利用低通滤波器将其变成模拟 输出电压，构成模拟鉴相电路，也可直接 通过数字电路将其变成数字量，组成相位 ／数字鉴相电路。
3.2 鉴相电路
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1
3.2.1 概述
• 鉴相电路又称相位解调电路;
• 鉴相电路的作用：将输入端的两个信号之间的 相位差转换成某种输入信号，实现调相波的解 调。
• 鉴相电路输入端的两个信号，一个为输入信号， 另一个为参考相位信号。
• 输出信号可以是模拟电压，也可以是数字量。 前者称为模拟鉴相电路，后者称为数字鉴相电 路。
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3
3.2.2相位／脉宽鉴相器
• 相位／脉宽鉴相器要求输入信号和参考信 号必须都是方波序列脉冲信号，若不是方 波信号，则应首先采用过零检测电路或放 大整形电路将它们变成方波信号。 • 电路根据输入和参考信号过零点的时间来 工作，其输出亦为脉冲信号，脉冲宽度与 两个输入波形之间的过零时间差（相位差） 成比例，而与波形的其它部分无关。 • 相位／脉宽鉴相电路通常用门电路和触发 器组成。
2
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2．R－S触发器鉴相器
R 0 1 0 S 1 0 0 Qn+1 0 1
不允许
SR1 n1 n Q S RQ
1
1
Qn
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12
2．R－S触发器鉴相器
VCC
&
&
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13
2．R－S触发器鉴相器
Vi VR
V
e 0
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占空比δ=50％
V 0
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2．R－S触发器鉴相器
Vi VR
V
e 0
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占空比δ <50％
V Vm e
1
15
2．R－S触发器鉴相器
Vi VR
V
e 0
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占空比δ >50％
V Vm e
1
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2．R－S触发器鉴相器
V
Vm
-2π -π 0 π 2π
• 当 ＜0时，V 为1的持续时间t1小于为0的持续 e V 时间t2，可逆计数器的计数值 N1＜N2，输出数字量D 必为负。
• 同理，当 e ＞0时，输出数字量D为正。由输出数 字量的正、负可判断输入信号与参考信号相位间的 超前、滞后关系，而输出数字量的大小与两信号间 33 2019年3月4日 的相位差成比例。
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小结
• 鉴相电路： 几种鉴相电路，各自的特点，测 量范围。
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1 0 Qn
22
Q
n 1
KQ JQ
n
n
&
当Vi下跳时：
Q
n1 2
K 2 Q J 2 Q Q1 Q 2 Q1 Q 2 Q1
n 2 n 2 n n n n
n
当VR下跳时：
Q
n1 1
K 1 Q J1 Q Q 2 Q1 Q 2 Q Q 2
n 1 n 1 n n n n 1
23
n
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3. J－K触发器鉴相器
VR Vi Q1 Q2
Q2
= Q1
V
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3. J－K触发器鉴相器
e (0~π)
VR Vi Q1 Q2
注意
Vm
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Q2
= Q1
V
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3. J－K触发器鉴相器
e (π ~2π)
VR
Vi Q1
Q2
Q2
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3.2.3 相位／数字转换器
• 相位／数字转换器用以将输入信号与 参考信号间的相位差转换为数字量输 出。它可由模拟鉴相器和 A/D转换器 构成，但最简便的方法是利用基本数 字电路将相位／脉宽鉴相器的输出脉 冲宽度直接转换成数字量。采用R－S 触发器鉴相器组成的相位／数字转换 器电路如下图所示。
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3. J－K触发器鉴相器
注意
注意
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20
3. J－K触发器鉴相器
• J－K触发器的逻辑关系：
Q
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n 1
KQ JQ
n
n
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3. J－K触发器鉴相器
Q
n 1
J
0
KQ JQ
n
K
0
n
Qn+1
Qn
1 0 1
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0 1 1
3.2.3 相位／数字转换器
• 即
D n N1 N 2 t1 t2 f cp kT f cp k
f cp
e
式中，fcp为时标脉冲频率；ω为输入信号的角 频率，k为常数。
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3.2.3 相位／数字转换器
• 检测相位的精度取决于时标脉冲频率fcp、 输入频率、参考信号频率f的精度和稳定 性。由于时钟频率一般都采用石英晶体振 荡器产生，具有十分良好的稳定性，所以 要实现高精度的测量，必须使输入和参考 信号的频率保持稳定。另外，在数字测量 中还存在±1LSB的量化误差，为提高相位 测量的分辨率，应适当提高时标频率和降 低输入信号频率。 • 目视仪表系统中，若要求显示十进制数时， 应采用二一十进制的可逆计数器。
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3.2.3 相位／数字转换器
加计数
& &
减计数
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3.2.3 相位／数字转换器
• 当 e =0时，鉴相器的输出脉冲 V为对称方波，即 为1的持续时间t1与为0的持续时间t2相等，可逆计数 器的加计数值N1与减计数值N2相等，因而电路的输出 数字量D=0。
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e 0 ~
2
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l．异或门鉴相器
V
Vm
-π/2 0 π/2
e
V
2Vm
e
-Vm
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l．异或门鉴相器
• 异或门鉴相器的测量范围为:
ห้องสมุดไป่ตู้
• 异或门鉴相器的线性范围较小； • 要求两个输入信号的占空比δ必须为50％， 即它们是等宽方波。
2
e
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l．异或门鉴相器
&
&
由4个与非 门构成的 异或门
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&
&
异或门
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l．异或门鉴相器
Vi VR
Vm
V
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-Vm
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l．异或门鉴相器
Vi VR
V
占空比δ=50％～0
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e 0 ~ 2
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l．异或门鉴相器
Vi VR
V
占空比δ=50％～100％
e
Vm
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2．R－S触发器鉴相器
• R－S触发器的鉴相特性为锯齿特性。 • 输出电压的平均值及线性范围分别为
V
Vm
V
e
Vm
-2π -π 0 π 2π
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e
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e
Vm
2．R－S触发器鉴相器
• R－S触发器鉴相器的线性范围比异或门鉴 相器扩大了1倍，而且由于采用输入和参考 信号的下降沿触发电路，故对输入和参考 信号波形的占空比无特殊要求。但是在这 种方案中利用RC微分网络提取跳变触发信 号，虽然简单，却易受干扰而产生误触发。
Vm V e 4
0 e 2
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3. J－K触发器鉴相器
e =0，2π，4π，…点是奇异点， V • 注意： 值不确定。所以J－K触发器鉴相器的有效 鉴相范围为2π。 • J－K触发器鉴相器在整个相位差范围内都 是线性的。由于革除了R－S触发器中的RC 微分网络，提高了抗干扰能力。
注意
Vm
= Q1
V
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3. J－K触发器鉴相器
V
Vm / 2
0
2π
4π
e
特性曲线
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3. J－K触发器鉴相器
VR
0
Q2
= Q1
Vi
Q1 Q2
V
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3. J－K触发器鉴相器
• 由图可见，J－K触发器鉴相器的鉴相特性 亦为锯齿特性（ R－S触发器鉴相器亦同）， 输出电压平均值及鉴相线性范围分别为 ：
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l．异或门鉴相器
• 异或门电路是指：当有两个输入信号时， 在一个为“1”，一个为“0”的情况下， 输出为“1”，否则输出为“0”的电路， 或者说，“异”者为“1”，“同”者为 “0”。 • 能完成这种功能的异或门集成电路有 74LS86和CD4070B等，也可由四个与非 门电路组成。
一个简单的鉴相器电路
一 个 简单 的鉴 相器 电路
目前
。
,
对于 模 拟 系 统 及数 字系 统来说
1
,
,
侧
量 相 位差 通 常采 用置位 复位 触 发器 或者 异或 电 路
经过 合 适 的整形 电路 (
) 以 后 获 得的 波 形
信号 如 图 1 中的 A 和 B 所示 这些 信 号 当加到 触 发 器的置 位复 位输入 端 或 加 到异 或口 的 两个 输 入端 时 这些 电路 的 输出 是 一 个 脉 冲宽度与两 信 号之 间相位 差 成 比 例的脉 冲序 列信 号 触 发
。
算得的 R 本
、
L二 ·
狱 和 实测 数 值 很 一致 了
元 件 很少
、
。
’
频 交流 信 号
,
、
,
以 适 应 不 同 场 合 的要 求
, ,
: : R 3 R 阻 值 一 致 ( 可 用数 字早用 :; 集成 电路 产 生 锯齿 波 电压 接到 A 点 具体 振 荡 使R 表挑 选 ) 调整 很 方便 先 令 A 端 接 地 调 电 路 请 参 照 厂 家 的手 册 确 定数 值 茂 : : 、 I v o v A 然 后 在 端加 w 使 为 零 此时 也 为 L ( 玉善花 编 发 ) 合 适 的 电压 使 I 达 到 所 需 恒 流 数 值 A 端 的 电
。
、
信 号 的超 前 和 滞后 的 方 向 也 能 通 过 使用 一
。
这 个 电 路给 出 了 相 似 的 特 性
图
’
个 与门 得 到
与 Y 的 一致
=
如果 A 但是
,
鉴相器的原理
鉴相器的原理
原理：
鉴相器就是使输出电压与两个输入信号之间的相位差有确定关系的电路。
表示其间关系的函数称为鉴相特性。
鉴相器是锁相环的基本部件之一，也用于调频和调相信号的解调。
常见的鉴相特性有余弦型、锯齿型与三角型等。
特性：
鉴相器的特性用ud（t）＝kdf【θe（t）】表示。
式中kd为鉴相器的增益系数；θe（t）＝θ1（t）－θ2（t），表示两个输入信号之间的相位差。
函数f【·】表示鉴相特性，它反映鉴相器的输出电压ud（t）与相位差的关系。
常见的鉴相特性有余弦型、锯齿型与三角型等
鉴相器分类
1.模拟鉴相器
模拟鉴相器中做常见的为二极管平衡鉴相器。
原理：两个输入的正弦信号的和与差分别加于检波二极管，检波后的电位差即为鉴相器
的输出电压。
其鉴相特性通常为余弦型的。
2.数字鉴相器
鉴频鉴相器是一种数字鉴相器。
原理：两个输入信号是脉冲序列，其前沿（或后沿）分别代表各自的相位。
比较这两个脉冲序列的频率和相位即可得到与相位差有关的输出。
这种鉴相器的鉴相特性为锯齿形。
因它兼具鉴频作用，故称鉴频鉴相器。
鉴相器的应用
ui——环路输入信号，其频率比较稳定；uo——环路输出信号，频率与ui的频率相同，但与ui保持一定的相位差。
鉴相器的基本功能——将环路输入ui与环路输出uo进行比较，产生与相位成一定比例的误差电压ud；
低通——是在V APC的作用下，产生与输入信号同频，但存在一定相位差的正弦信号uo,送到鉴相器进一步比较，直到uo与ui同频同相为止。
四倍频鉴相电路
换向
原因 解决
方向信号不能准确反映相应计数脉冲
对计数脉冲进行延迟 （延迟时间大于方向信号）
四倍频鉴相电路
改善后的FPGA电路设计
四倍频鉴相电路
改善后的仿真波形图
四倍频鉴相电路
比 较
第一种方法原理较简单，计数结果可靠，但是占用资源较多
第二种方法原理较复杂，但是改善后的电路结果一样可靠 且占用资源较少来自四倍频鉴相电路正转
正转脉冲= AA ' B ABB ' A A' B A B B'
四倍频鉴相电路
反转
反转脉冲= A AB ' AA ' B AB B' A A' B
四倍频鉴相电路
加一
减一
基于FPGA的电路设计
四倍频鉴相电路
方法二：利用A、B与其延迟信号产生计数脉 冲，再利用计数脉冲作为时钟信号对AB进行 一定延迟后比较得到方向信号
输出信号处理
1、初始输出信号
以码盘为例，首先从编码器出来 的有3组正/余弦信号：A+、A-、B+、 B-、Z+、Z-，其中AB两组信号是位置 检测脉冲信号，Z相信号是码盘旋转 一周输出信号，用于系统清零。 如果电机正转，则 A 组信号比 B 组信号提前 90 O相位，如果电机反转， 则反之。
输出信号处理
四倍频鉴相电路
为什么要四倍频鉴相？ 编码器每转过一个固定角，就对应一个 脉冲信号，若将AB信号四倍频，即在一个 周期内产生四个脉冲信号，则将测量精度提 高了四倍。 单纯的A相或者B相信号不含有方向信息， AB信号具有相位超前/落后的关系，反映了 旋转方向。
四倍频鉴相电路
方法一：利用A、B信号与其延迟信号的逻辑关 系输出脉冲信号，最终一路输出正脉冲，一路输 出负脉冲
鉴相器
桥式鉴相器电路如图所示的电路是一种桥式鉴相器。
假定在输入端1上作用着正弦信号。
这个信号在频率和相位上需与加在输入端11上的脉冲信号相比较，当一个信号的频率或相位与另一个信号的频率或相位相差别时，就可在接线端子X 上得到输出信号，如果在信号中没有这种差别，那么在输出端上就没有电压，这个电路也可以这样来改造，改变一只二极管的连接极性，使得输出端上形成直流电压，当输入信号有差别时，这个直流电压值就增加或喊少。
双脉冲型鉴相器电路如图是电视机使用的双脉冲平衡型鉴相器的原理电路。
同步脉冲分相管基极加有负极性行同步脉冲。
在不加行同步脉冲时，由于分相管基极上没有加正向偏置电压，因此分相管不导通，在行同步脉冲到来时，使分相管导通。
因此在发射极上可得到负极性行同步脉冲，而在集电极上得到正极性行同步脉冲。
适当选取R5，R8之值。
可使正负同步脉冲的幅度相等。
D1，D2是特性相同的两只二极管，电阻r1=R2，电容C1=C2。
PM信号的解调电路--开关型二极管环形鉴相器原理电路见图5.5-34A,令这种电路的分析与两个输入信号的相对大小有密切关系，在大多数实际应用中，鉴相器的一个输入电压比另一个大得多，结果分析可大为简化。
当满足U1》U2时，二极管处于开关开作状态，其“开”或“关”仅由U1（T）决定，而与U2（T）无关。
采用开关函数法分析，当二极管为理想（即二极管正向电阻为零，反向电阻为无穷大）时，可得式中R11为U1（T）的内阻，R12为U1（T）的内阻。
在匹配情况下：可见当U1》U2时，开关型环形鉴相器具有正弦鉴相特性。
当φ在0~X/6范围内，可实现线性鉴相。
PM信号的解调电路--二极管平衡鉴相器图5.5-33A给出了一个二极管平衡鉴相器常用电路。
它可视为由二部分组成，图中虚线以左部分称为相位差一幅度变换器，虚线以右部分为包络检波器。
相位差一幅度变换器变换原理，简单地来说就是：两个频率相近的调频正弦波相加其合成波的幅度将随两个滤的瞬时相位差而变化。
鉴相器
鉴相器鉴相器是一个相位比较装置，又称为相位比较器。
它的输出误差电压v d(t)是v i(t)与v o(t) 的瞬时相位之差的函数。
A.鉴相特性a.表示鉴相器输出电压与两个比较信号相位之间的关系。
b.典型的鉴相特性有:●正弦鉴相特性●三角鉴相特性●锯齿波鉴相特性B.鉴相器电路实例说明:a.二极管鉴相器1) 二极管平衡鉴相器电路:（右图）⊙v d(t)=A D1sinφe(t)⊙AD为鉴相特性斜率或称鉴相增益或称鉴相灵敏度,量纲为(V/rad)。
⊙|φe(t)|≤30o,则鉴相器等效一个相位减法器,其极性代表v i超前v o 或滞后v o(指同频时,并不考虑它们固定π/2相位差)。
⊙当t=0, △ω=ωi-ωr为v i与v o的固有频差(或起始频差）。
当t≠0,ωi ≠ω,v d为v i与v o差拍电压,v d为交流电压,则意味环路失锁。
当t→∞,ωi =ωVd为直流电压,则意味环路锁定。
2).二极管环型鉴相器★★例一:电路⊙v d(t)=A D2sinφe(t) A D2= 2AD1⊙与平衡鉴相器比较优点有: ☆鉴相灵敏度高一倍☆实现输出平衡和阻抗匹配。
☆平衡对称结构好载漏小。
★★ 例二:电路⊙v d=A D2sinφe(t)⊙R1～R4补偿均衡二极管的非线性,起温度稳定作用。
⊙射频波段,Tr1,Tr2用传输线变压器。
为克服匝数少，变压器次级绕组中心抽头困难,用电阻R5～R10加以精确的平衡鉴相器。
⊙电容C1～C4用来补偿电路电容。
b.高频鉴相器（这是微波锁相环采用的鉴相器）⊙传输线变压器,使次级得到二个对称的v1(t)信号电压.并且磁力线集中,初次级之间分布电容可作为电路的基本元件。
⊙高频电容采用片电容,电力线集中,寄生参数影响小。
⊙电路简单,易调上下对称(对地而言)。
⊙灵敏度高,工作频率高,可从30MHz～400MHz。
c.集成化鉴相器 (数字锁相环和模拟锁相环的鉴相器都可做成集成化电路)举例:用压控吉尔伯特相乘器构成鉴相器(集成块)⊙v i输入正弦波信号v i(t)=V im sin(ωi t＋φi)⊙v o为VCO反馈到鉴相器的矩形波⊙ 输出信号v d(t)=A D sinφe(t)返回。
小电流接地系统单相接地保护的鉴相电路设计
（） ２ （） ３
锯齿波经过整形 ， 还原 为矩形波 ， 但相位发生变化 ， 相 位变化与积分电路参数紧密相关。对改变相位后的矩
下面讨论 丁的确定 ， 在这里取施密特触发器触发
形波进行微分运算 ， 形成尖峰脉 冲。零序 电流信号通
电 ＝ ３ ， （代式 ）得 压 ＋孚＝３ 式 ）人（求 ： ．将 １ ３ Ｖ
＜ 电气开关＞ ２ １． ｏ５） （０ １ Ｎ ．
［ ］ 曾祥君 ， ７ 尹项根 ， 张哲， 配 电网接 地故 障 负序 电流分布及接 地 等． 保护原理研 究［ ］ 中国电机工程学报 ，０ １２ （ ） ８ ８ ． Ｊ． ２０ ，１ ６ ： ４— ９ ［ ］ 桑在 中， ８ 张慧芬， 贞 用注入法 实现小 电流接地 系统单 相接地 潘 存． 选线保护［ ］ 电力系统 自 Ｊ． 动化 ， ９ ， （ ） ｌ — ２ １ ６２ ２ ：１ １ ． ９ ０ ［ ］ 王伟 ， ９ 焦彦军． 暂态信号特征分量在 配 网小电流接 地选线 中的应
渡电阻 ， 、 为中性点接地方式模拟开关 ， 在分析中 性点 不接 地 网络时 ， 都断开； 在分 析 中性 点 经 消 弧线 圈接 地 网 络 时 ， 闭 合 ， 断 开 ， 弧 线 圈 阻 抗 消
Ｚ Ｒ ， 为消弧 线 圈 回路 电阻 ， 为消 弧线 圈 ＝ ＋
图 ５ 方波积分 电路
。
零序 电压信号通过带通 滤波器 ， 滤波器 中心频率 为 ５Ｈ ， ０ ｚ滤除高频谐波和直流分量。经过过零 比较器
将 正 弦波 转 换 为 矩 形 波 ， 矩 形 波 积 分 得 到 锯 齿 波 。 对
ＲＣ ｄ ｏ ｕ３
＋ ３＝ｕ２ （ ０ ０ ０≤ ￡ ｆ） ≤ １ Ｕ ０ （ ３＝ １一ｅ－／２＝Ｋ ０ （ －２ ｉ ， ）０ ｕ２ ． ｒ＝ＲＣ ）
用GAL芯片可靠地实现倍频鉴相输出电路
用GAL芯片可靠地实现倍频鉴相输出电路大连建筑工程学校 高君佩 摘要 在总结以往使用的光电编码器脉冲倍频鉴相输出电路的基础上,介绍一种新型的利用G AL器件实现的全逻辑式倍频鉴相电路。
这种电路结构简单,无电容、电感、电阻等分立元件,抗干扰能力强,是一种提高光电编码器反馈精度,实现高精度位置伺服控制的优选电路。
关键词:倍频鉴相 G AL 伺服控制 大多数直流电机和交流电机的伺服控制系统及一些使用光电编码器作为位置反馈和速度反馈元件的系统中,总要用到对光电编码器的输出脉冲进行倍频鉴相的电路,一是为了提高位置反馈精度;二是获取电机的方向;三是减小通过F/V变换器获取速度反馈信号的波纹。
本文介绍的这种新型的电路,不但可以实现4以内任意次倍频,还可以通过开发设备对其实现软修改。
此电路不使用任何分立元件,只用一片G AL 可编程序逻辑电路。
因不采用感性容性元件,大大提高了电路的抗干扰能力,充分保证了系统位置反馈的可靠性。
1 用阻容器件实现的倍频鉴相电路在大多数位置伺服系统中,都采用装在伺服电机传动轴一侧的光电编码器作为闭环控制的反馈元件,有时也通过F/V变换器将其转换为速度反馈信号。
光电编码器的输出是两组相位相差90°的脉冲序列信号A和B,大多还输出这两路信号的反相信号 A和 B,如图1所示。
在一个周期T内,两路脉冲共有四个边沿,以往使用的倍频鉴相电路就是采用R C电路取得这四个边沿信号,再通过或门输出达到倍频的目的。
其中一种电路如图2所示,其输入与输出的逻辑时序关系如图3所示。
在这个电路中用R C器件形成充放电回路,产生具有一定宽度的脉冲,而其后的门电路使R C充放电回路与负载隔离,保证其具有标准的电平和脉冲宽度。
另外一种与这个电路很相近,也是用R C电路实现脉冲边沿信号,其电路原理如图4所示。
与图2所示电路不同的是采用脉冲沿的充电过程获取脉冲与原脉冲相与输出,能够相对地提高抗干扰能力和脉冲输出稳定度。
鉴相电路的原理
鉴相电路的原理
鉴相电路是一种用于检测电源电压相角的电路。
它的原理基于相位比较器和滤波器的结合。
在鉴相电路中，首先需要将输入的电源电压分成两路，一路经过相位比较器，另一路经过滤波器。
相位比较器可以将输入信号与参考相位进行比较，输出一个相位差信号。
而滤波器则用于对相位差信号进行平滑处理。
在相位比较器中，常用的比较器有零漂移放大器和差分放大器等。
其基本原理是将输入信号与参考信号进行比较，输出相位差信号。
相位差信号正常情况下应该是一个正弦波信号，其频率等于输入电源的频率。
当输入电源的相位角达到参考相位角时，输出信号的幅值为0，表示相位匹配。
滤波器的作用是平滑处理相位差信号。
滤波器可以采用低通滤波器，将高频噪声滤除，使得输出信号更加稳定，不受干扰。
常见的滤波器电路有RC滤波器和LC滤波器等。
最终，鉴相电路通过相位比较器和滤波器的协同作用，将输入电源的相位角与参考相位角进行比较，并输出一个稳定的相位差信号。
这个信号可以用于驱动其他电路或者显示设备，以实现相位匹配的功能。
这对于一些需要进行相位同步的系统和电路来说尤为重要。
电荷泵式鉴频鉴相器电路
电荷泵式鉴频鉴相器电路电荷泵式鉴频鉴相器是一种常用的电子电路，用于频率测量和相位检测。
它可以将输入信号的频率和相位信息转换为直流电压输出。
该电路结构简单，性能稳定可靠，因此在通信、测量等领域得到广泛应用。
一、电荷泵式鉴频鉴相器原理电荷泵式鉴频鉴相器是基于电容器充放电原理的电路。
它由两个电容器和两个开关组成。
其中，一个电容器与电源正极相连，另一个电容器与电源负极相连。
两个开关可以根据输入信号的频率和相位信息控制电容器的充放电过程。
当输入信号频率较低时，电容器可以充电并保持电荷。
当输入信号频率较高时，电容器无法充电并且电荷会逐渐耗尽。
通过测量电容器上的电压变化，可以判断输入信号的频率。
当输入信号相位与电容器充放电过程相匹配时，电容器上的电压变化最大。
通过测量电容器上的电压变化，可以判断输入信号的相位。
二、电荷泵式鉴频鉴相器电路实现电荷泵式鉴频鉴相器的基本电路如下：1. 输入端：将待测频率信号输入到电荷泵式鉴频鉴相器。
2. 两个电容器：用于存储电荷。
3. 两个开关：根据输入信号的频率和相位信息控制电容器的充放电过程。
4. 输出端：将测量得到的直流电压输出。
电荷泵式鉴频鉴相器的工作过程如下：1. 当输入信号的频率较低时，电容器可以充电并保持电荷。
2. 当输入信号的频率较高时，电容器无法充电并且电荷会逐渐耗尽。
3. 通过测量电容器上的电压变化，可以判断输入信号的频率。
4. 当输入信号的相位与电容器充放电过程相匹配时，电容器上的电压变化最大。
5. 通过测量电容器上的电压变化，可以判断输入信号的相位。
三、电荷泵式鉴频鉴相器的应用电荷泵式鉴频鉴相器广泛应用于通信、测量等领域。
它可以用于频率测量、频率锁定、相位检测和相位锁定等应用。
1. 频率测量：通过测量电容器上的电压变化，可以准确测量输入信号的频率。
2. 频率锁定：通过调节电容器的充放电过程，使得电容器上的电压变化与输入信号频率相匹配，从而实现频率锁定。
3. 相位检测：通过测量电容器上的电压变化，可以准确检测输入信号的相位。
基于ADF4110的数字鉴相电路设计
基于ADF4110的数字鉴相电路设计魏文哲;贾豫东;张晓青【摘要】锁相技术已广泛应用于雷达、通信等领域，高性能地实现信号的提取、追踪、频率合成、滤波等功能。
在一些重要应用领域中，两个信号之间相位差的精确测量具有重要的意义。
由于基于模拟锁相环的鉴相器鉴相范围小，设计出基于ADF4110的数字鉴相电路，用51单片机编程控制分频，并详细介绍其工作原理、工作过程及测试结果。
并通过ADIsimPLL软件对ADF4110进行仿真，通过图形更直观地评价电路的输出性能。
%Phase lock technology has been widely used in radar, communications and other fields. It can highly achieve the signal extraction, track-ing, frequency synthesis, filtering and so on. In some important applications, the accurate measurement of the phase difference between the two signals is significant. Because of the small number of phase detection based on analog phase locked loop, the digital phase detec-tion circuit based on ADF4110 is designed, which uses 51 single chip programming to control frequency, and this paper introduces the working principle, working process and test result in detail. And through the ADIsimPLL software to simulate the ADF4110, the output performance of the circuit is more intuitive.【期刊名称】《现代计算机（专业版）》【年(卷),期】2016(000)001【总页数】5页(P32-35,40)【关键词】锁相技术;ADF4110;单片机;鉴相电路【作者】魏文哲;贾豫东;张晓青【作者单位】北京信息科技大学，光电测试技术北京市重点实验室，北京100192;北京信息科技大学，光电测试技术北京市重点实验室，北京 100192;北京信息科技大学，光电测试技术北京市重点实验室，北京 100192【正文语种】中文北京市青年拔尖人才计划（No.CIT&TCD201404122）、北京市教育委员会科技计划面上项目（No.KM201411232005）近些年来，锁相技术已广泛应用于航天、雷达、通信、测量等重要研究领域，具有高质量地提取信号、同步信号和追踪目标的能力，还可以实现对模拟和数字通信的频率合成、频率调制与解调、滤波等功能。