移相电路

正絃波移相电路检测一：实验原理1.移相电路原理RC阻容移相电路，它是根据电阻R和电容C的分压相位不同，Ur和Uc合成的输出电压Uo的相位随着Ur和Uc的变化而变化，从而产生相移。在R-C串联电路中，若输入电压是正弦波，则在电路中各处的电压、电流都是正弦波。从相量图可以看出，输出电压相位超前输入电压相位一个φ角，如果输入电压大小不变，则当改变电源频率f或电路参数R或C时，φ角都将改变，而且相位轨迹是一个半圆。同理可以分析出，以电容电压作为输出电压时，输出电压相位滞后输入电压相位一个φ角,同时改变电源频率f或电路参数R或C时，φ角也都将改变。图A用相量图表示了简单串联电路中电阻和电容两端的电压UR、UC和输入电压U的关系，值得注意的是：相量法的适用范围是正弦信号的稳态响应，并且在R、C的值都已固定的情况下，由于Xc的值是频率的函数，因此，同一电路对于不同频率正弦信号的相量图表示并不相同。在这里，同样的移相电路对不同频率信号的移相角度是不会相同的，设计中一定要针对特定的频率进行。频率从低到高连续变化时，相移从+90°到-90°之间的一段范围内连续变化。上图中所示的相位移动角度分别为φ1=arctg（-ωRC）和φ2=arctg（1/ωRC）。相位计算如下：得出超前网络的相位：φ1=arctg（-ωRC）同理，得出滞后网络的相位：φ2=arctg（1/ωRC）2.正絃波转方波原理电压比较器是集成运放非线性应用电路.它将一个模拟量电压信号和一个参考固定电压相比较，在二者幅度相等的附近，输出电压将产生跃变，相应输出高电平或低电平。比较器可以组成非正弦波CCuiuoRRuiuoφURUCUI图A.简单的RC移相uiuoR1CRR2uiuoR1CRR2图B超前网络图C滞后网络RCtgCRkRCjCRUUjHUUUkUURCjRCjUiooi111222222由形变换电路及应用于模拟与数字信号转换等领域。电压比较器原理原理当ui＜UR时，运放输出高电平，稳压管Dz反向稳压工作。输出端电位被其箝位在稳压管的稳定电压UZ，即uO＝UZ当ui＞UR时，运放输出低电平，DZ正向导通，输出电压等于稳压管的正向压降UD，即uo＝－UD因此，以UR为界，当输入电压ui变化时，输出端反映出两种状态，高电位和低电位。3.相位差检测电路由两个J-K触发器组成的边沿触发型相位差检测电路如图3所示。F1的输出Q11Q分别接F2的J2和K2,所以F2在CLK2端受下跳沿触发后,建立的状态与F1相同;F2的输出Q2和2Q分别接F1的K1和J1所以F1在CLK1端受下跳沿触发后,建立的状态与F2相反。根据上述特点,并考虑到F1和F2是下跳沿触发的J-K触发器,可画出Q1和Q的输出波形以及经过与非门后的输出脉冲波形,如图4所示。4.单片机采集程序#includereg52.hsbitin=P3^2;sbitlcdrs=P3^5;sbitlcden=P3^4;sbitDL=P2^6;sbitWL=P2^7;charx[5];longjs,ss,cc=0;voiddelay(int);voidzh();voiddisplay();voidinit();voidwr_com(char);voidwr_data(char);voidmain(){TMOD=0x09;TH0=0;TL0=0;EA=1;ET0=1;TR0=0;while(in==1);while(in==0);TR0=1;while(in);TR0=0;js=cc*65536+TH0*256+TL0;ss=3600*js/921;js=ss;if(js1800)js=js-1800;elsejs=1800-js;zh();display();}voidtime0()interrupt1{cc++;}voidzh(){x[0]=js/10000+48;x[1]=js%10000/1000+48;x[2]=js%10000%1000/100+48;x[3]=js%10000%1000%100/10+48;x[4]=js%10+0x30;}voiddisplay(){init();wr_com(0x80);wr_data('w');wr_data('=');if(js1800)wr_data('-');wr_data(x[0]);wr_data(x[1]);wr_data(x[2]);wr_data(x[3]);wr_data('.');wr_data(x[4]);}voidinit(){lcden=0;DL=0;WL=0;wr_com(0x30);wr_com(0x30);wr_com(0x30);wr_com(0x38);wr_com(0x08);wr_com(0x01);wr_com(0x06);wr_com(0x0c);}voidwr_com(charcom){lcdrs=0;P0=com;delay(2);lcden=1;delay(2);lcden=0;}voidwr_data(chardata){lcdrs=1;P0=data;delay(2);lcden=1;delay(2);lcden=0;}voiddelay(intx){inti,j;for(i=0;ix;i++)for(j=0;j120;j++);}二：仿真及接线测试改变移相所测数据和示波器显示：测试与理论数据误差大约在4°之内。