电子技术课程设计-基于集成运放的相位差检测电路设计

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1、课程设计名称：电子技术课程设计题目：基于集成运放的相位差检测电路设计学期：2016-2017学年第2学期专业：班级：姓名：学号：指导教师：辽宁工程技术大学课程设计成绩评定表评定标评定指标评定标准该项成绩准毕业要求指标点2.3正确使用文献分析复杂电气工程问题，并获得有效结论参数计算及单元电路的正确性设计内容的合理性结果评价毕业要求指标3.3掌握电气工程领域的基本创新方法，在设计环节中体现创新意识设计方案的可行性设计的创新性创新意识毕业要求指标：4.3能够选择与使用恰当的现代工程工具和信息技术工具，解决包括预测与模

2、拟在内的复杂电气工程问题，并能够理解其局限性。仿真或实验验证技术指标或性能结果的正确性毕业要求指标：6.3理解工程伦理的核心理念，了解电气工程师的职业性质和责任，在工程实践中能自觉遵守职业道德和规范，具有法律意识设计态度与进度设计报告图表设计内容与文字表达设计报告格式与完整性总得分标准说明：以上13个评定标准，每个评定标准5分，总分65分。得分40分以上视为总成绩合格。总成绩日期年月日任务书设计题目基于集成运放的相位差检测电路设计二、设计任务1实现低频交流电相位差的检测；2显示测得的相位值。三、设计计划电子技术

3、课程设计共1周。第1天：方案分析比较，确定设计方案；第2天：单元电路设计，并实现电路仿真；第3天：录入文字第4天：绘制总体电路图；第5天：排版。四、设计要求1.画出整体电路图。2.写出设计说明书。3.实现电路仿真。指导教师：时间：2017年6月23日摘要本课程设计主要要求是设计一个基于集成运放的相位差检测电路。整流滤波电路是提供直流电源的。首先，要把信号源进行移相，用到RC移相电路，配合上集成运放，然后同时把移相之前的信号源和移相之后的信号源给两个过零比较器，结果输出的不是高电平就是低电平，完成了对模拟信号转化

4、成数字信号的任务。他们先异或，接着通过和一个来自555定时器的信号进行与逻辑，然后给在和计数器的clk端进行与逻辑，完成对周期长度和计时器的控制，达到采样的目的，最后数码管显示相位差。完成了相位差检测的功能。目录1、综述2、原理及技术指标3、单元电路设计及参数计算3.1整流滤波电路3.2RC移相电路3.3555定时器电路3.4计数器显示部分3.5参数计算4、仿真5、设计比较6、结论7、设计体会参考文献1综述振幅、频率和相位是描述正弦交流电的三个“要素”。以电压为例，其函数关系为u=Umsin(ωt+φ0)式中：

5、Um为电压的振幅；ω为角频率；φ0为初相位。设φ=ωt+φ0,称为瞬时相位，它随时间改变，φ0是t=0时刻的瞬时相位值。两个角频率为ω1，ω2的正弦电压分别为u1=Um1sin(ω1t+φ1)u2=Um2sin(ω2t+φ2)它们的瞬时相位差为Θ=(ω1t+φ1)-(ω2t+φ2)=(ω1-ω2)t+(φ1-φ2)显然，两个角频率不相等的正弦电压（或者电流）之间的瞬时相位差是时间t的函数，它随时间改变而改变。当两正弦电压的角频率ω1=ω2=ω时，有Θ=φ1-φ2由此可见，两个频率相同的正弦量间的相位差是常数，等

6、于两正弦量的初相位之差。在实际的工作之中，经常需要研究诸如放大器、滤波器等各种器件的频率特性，即输出、输入信号间的幅度比随频率的变化（幅频特性）和输出、输入信号间的相位差随频率的变化关系（相频特性）。尤其在图像信号传输与处理、多元信号的相干特性显得更为重要。相位差的测量是研究网络相频特性中必不可少的重要方面，如何使相位差的测量快速、精确已成为生产科研中重要的研究课题。测量相位差的方法很多，主要有：用示波器测量；把相位差转换为时间间隔，先测量出时间间隔，再换算为相位差；把相位差转换为电压，先测量出电压，再换算为相

7、位差；与标准移相器进行比较的比较法（零示法）等。在测量相位差中主要有四种方法，即用示波器测量相位差、相位差转换为时间间隔进行测量、相位差转换为电压进行测量、零示法测量相位差。2原理及技术指南图一是相位差检测电路原理图。要测量相位差,就得需要测出两个同相位时间的差值,进而通过转换,最终求出相位差.。所以就需要测出这段时间。在这段时间内有个明显的特点，就是一个为正，一个为负，首先，要把信号源进行移相，用到RC移相电路，配合上集成运放，然后同时把移相之前的信号源和移相之后的信号源给两个过零比较器，结果输出的不是高电平

8、就是低电平，完成了对模拟信号转化成数字信号的任务。接着通过和一个来自555定时器的信号进行与逻辑，然后给在和计数器的clk端进行与逻辑，完成对周期长度和计时器的控制，达到采样的目的，最后数码管显示相位差。。完成了相位差检测的功能。过零比较与计数器clk与，显示管显示相位差和555计时器与，控制脉冲宽度信号1异或门过零比较信号2图1相位差测量电路原理框图3单元电路设计及参数计算该电路主要