一種自由軸法RLC測量電路設計

　　基準相位發(fā)生器由ROM2實現(xiàn)，ROM2的高兩位地址A9，A8由單片機的P1.1和P1.0提供，低8位地址A7～A0與ROM1地址對應相連。ROM2分為4個區(qū)，每區(qū)有64個數(shù)據(jù)，分別代表了4組相差90°的正弦波信號值。由P1.0，P1.1選擇不同的區(qū)域。當P1.1，P1.0分別為00，01，10，111，ROM2依次輸出相位相差90°的正弦信號(相位參考基準信號)。

　　2.3 相敏檢波器

　　相敏檢波器由乘法型D/A轉換器和低通濾波器構成。乘法型D/A轉換器用于實現(xiàn)數(shù)字鑒相。ROM2輸出的8位數(shù)字式基準正弦信號送到8位乘法型D/A轉換器，與加至D/A轉換器參考電壓VREF端的被測電壓UX(或US)相乘，再經(jīng)低通濾波便得到被測信號UX(或US)在坐標軸上的投影分量。分析如下，先使P1.1，P1.0=00，設ROM2輸出正弦信號為cos(ωt)，被測信號UX=Umcos(ωt+ψ)，經(jīng)乘法型D/A后輸出為：

　　再經(jīng)低通濾波器后輸出為Umcosψ，它是被測信號UX在x坐標軸上的投影。然后使P1.1，P1.0=01，實現(xiàn)90°移相操作，此時ROM2輸出為cos(ωT+π/2)，被測信號UX仍然為Umcos(ωt+ψ)，D/A轉換器輸出為：

　　經(jīng)低通濾波可以得到UX在y坐標軸上的投影分量Umsin ψ信號。

　　同理，可以得到US在x，y坐標軸上的投影分量。

　　3 結 語

　　本電路通過乘法型D/A轉換器進行數(shù)字鑒相，減少了傳統(tǒng)模擬鑒相器開關動作過程中出現(xiàn)的尖脈沖，提高了測量精度;兩個相互垂直的相位參考基準信號通過ROM2準確獲得，相位參考基準信號電路比模擬相敏檢波器大大簡化;此外鑒相器使用D/A轉換器后電路的溫度系數(shù)進一步減小。