调制基准信号可搜索到相位检测的最大值

2012-03-07 10:30:56来源: 互联网
锁相(lock-in)放大器对信号幅度与相位的测量是一种有用的工具。数据采集卡可以对放大器的输出信号作数字化,软件可以计算幅度与相位。DSP或通用处理器也可以用来计算幅度与相位。本文中的电路在一个低价的锁相放大器中集成了两只Analog Devices公司的AD9954 DDS(直接数字综合器)和AD630平衡调制器/解调器(图1)。

  

 

  一只AD9954产生一个基准信号,以及针对目标的测量信号。然后AD630调制这个基准信号与目标信号。低通滤波器消除从信号调制计算而来的2t分量。不过,当AD630调制器功能工作在高于50 kHz频率时,AD630的输出波形会产生一个测量误差,从而在相位测量中有一个信号分析误差。

  

 

  当基准信号和测量信号为同相时,调制结果为最大值。最大值搜索方法可提高AD630调制功能的工作频率。通过一个流程图,可以控制两只AD9954,去生成基准信号和目标信号(图2)。然后,AD630调制两个信号,对结果做数字化,并将它们保存在寄存器内。接下来,对基准信号移相,重复上述步骤,直到电路扫过所有可能的相位差。

  

 

  然后,在数据集搜索最大值。当调制不同相位信号时,基准信号的相移指示着目标信号的相移。表1是基准信号与目标信号之间30°相移时的真实情况。在50 kHz时,锁相计算的误差为19%,大于10 kHz时5%的相移值。这些结果表明峰值性能出现在高频处。使用搜索结果,可以将10 kHz精度提高到3%,50 kHz精度提高到7%。

关键字:调制基准  信号  相位检测

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2012/0307/article_14796.html
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