基于ADuC7128的宽频带相位测量系统实现
DACOUT 是一个用来设置ADuC7128 内部DDS 输出频率的一个控制信号，在本设计中，当输入信号的频率超过30 kHz 时，ADuC7128 内部DDS 保持产生一个与输入信号频率相差30 kHz 的正弦波信号，作为频率转换的参考信号。
经过混频、低通滤波、整形比较之后的两路正弦波信号，已经变成频率在30 kHz 以下的方波信号Q1 和Q2。IRQ0、IRQ1 是ADuC7128 的两个中断引脚，分别将Q1 的输出端与ADuC7128 的IRQ0 引脚连接，Q2 的输出端与ADuC7128 的IRQ1 引脚连接。
IRQ0 用于检测Q1 信号的下降沿，一旦Q1 信号的下降沿到来时，ADuC7128 内部计数器T1 开始工作，IRQ1 用于检测Q2 信号的下降沿，一旦Q2 信号的下降沿到来时，ADuC7128 内部计数器T1 停止工作。这样，计数器T1 上的累计值就是两个方波间隔的脉冲数n，如果已知T1 的计数间隔Δt'，即可知两个方波的时间间隔Δt:
从而通过公式( 8) 即可计算出两输入信号的相位差θ。
2. 2 软件设计
本系统的软件设计主要是完成系统初始化、内部数据处理、数据结果显示等功能。图4 是系统的主程序和相位测量流程图。
图4 主程序和相位测量流程图
3 测试结果与分析
两路同频输入信号是由一个相位差可调节的高精度信号源产生。当输入信号频率小于30 kHz时，由ADuC7128 内部计数器直接计数，经过数据处理后得出相位差。输入信号在进行过零比较时，由于两路输入信号之间的电平不相等所引起的幅相误差，使得整形后产生的方波有所失真。图5 是两路输入信号为100 kHz，相位差75°的正弦波信号，经过频率变换及滤波整形后，两个信号的相位保持不变，频率变为30 kHz、幅度线性变化，如图6 所示。
图5 两路相位差75°的正弦波信号
图6 两路相位差75°的方波信号
随机抽取四个不同频率的输入信号，分别在相位差为0 ～ 150°的范围内进行测试，测试结果见表1。
加入微信
获取电子行业最新资讯
搜索微信公众号：EEPW
或用微信扫描左侧二维码
