专利名称：一种位移检测的锁相细分法的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种基于反馈采样的锁相细分方法，适用于位移测量，信号转换，倍频细分，锁相跟踪，精密显示等技术领域。
背景技术：
目前，锁相技术领域多为集成电路技术，虽有体积�。芎牡偷忍氐悖淞榛钚圆睿髡槐悖缭吹缪购褪涑龉β适芟拗频炔蛔阒Γ跋焖嗉际醯挠τ煤屠┱�。
发明内容
本发明所解决的技术问题是，提出了一种结构简单，使用灵活，调整方便，特别是适应电源电压范围宽的锁相跟踪方法。根据本发明的技术方案之一是电路组成框图本锁相细分的电路方框图，包括由方波电路，积分电路，采样保持电路，以及控制电压形成电路所组成的鉴相器电路；电压放大的受控振荡器电路；选定倍数的分频器电路。如图1所示。根据本发明的技术方案之二是电路原理结构所述方案中的方波形成电路，包括电阻器R1、R2，电容器C1、C3，集成运放ICl ；积分电路，包括电阻器R3，电容器C2 ；采样保持电路，包括晶体管Tl、T2，电阻器R5、R6、R7、R8、R9，电容器C4、C5、C6 ；控制电压形成电路， 包括电阻器R4，集成运放IC2，二极管Dl ；受控振荡器电路，包括集成逻辑门电路IC3、IC4， 晶体管T3，电阻器RIO、Rl 1、R12，电容器C7、C8 ；分频器电路，包括集成逻辑电路IC5、IC6 等。如图2所示。
图1是基于反馈采样锁相细分方法的组成方框图。图2是基于反馈采样锁相细分方法的原理结构图。
具体实施例方式如图1所示，本发明技术的电路方框，包括由方波形成电路，积分电路，采样保持电路，控制电压电路，组成的鉴相器方框图；受控振荡器方框图和分频器方框图。如图2所示，本发明技术的电路原理为1. 一定频率的测量信号电压加到方波电路ICl的输入端，则在其输出端产生与输入信号频率相同的方波电压。2.方波电压输入到由R3、C2组成的积分电路，则在C2上产生与方波电压同频率的三角波电压。3.三角波通过采样保持电Tl、C4加入到控制电压形成电路IC2的输入端，则在其输出端上将产生与输入电压频率变化量Afi成比例的控制电压。4.控制电压加入到受控振荡器电路IC3、IC4的输入端，则改变振荡器的输出电压频率，并使其振荡输出电压的频率为输入测量电压频率的η倍。 5.振荡器电路的输出电压加到分频器的输入端，经过η倍分频后，则在分频器电路IC5的输出端产生与输入测量信号同频率的反馈采样控制电压，用以调控采样电压的频率，使得振荡器的输出电压信号与被测电压信号始终保持锁相跟踪的状态。于是达到对被测信号电压的细分目的。
权利要求
1.一种位移检测的锁相细分方法，是将检测的计数脉冲进行细分处理的方法，包括 方波形成电路，积分电路，控制电压电路，受控振荡电路，分频电路和采样开关电路。以上所述方法的特征在于输入的计数脉冲电压，在波形变换电路的输出端形成方波电压，而积分电路将方波电压变换为同频率的三角波电压；三角波电压使得控制电路的输出电压随输入电压的频率增量而变化。因此，受控振荡器的输出电压频率也产生对应的增量变化，以保持对输入电压频率的细分作用。同时，振荡电路的输出脉冲又经过选定的分频系数分频后，控制采样开关的动作，以达到细分的脉冲电压与输入计数的脉冲电压锁相跟踪的目的。
2.根据权利要求1的锁相细分方法，其特征在于所述方法中，锁相环节是由一个采样开关控制的反馈电路实现的。包括运放电路IC2，二极管D1，采样开关Tl和反相驱动电路 T2。分频后的反馈控制信号通过C5、C6耦合传输。
3.根据权利要求1的锁相细分方法，其特征在于所述方法中，受控振荡器由R10、R11、 R12、C7、C8，以及集成电路IC3、IC4、T3组成。
4.根据权利要求1的锁相细分方法，其特征在于所述方法中，有计数器IC5构成选定倍数的分频电路，其细分倍数η可为10到1000倍。
全文摘要
本发明公布了一种用于位移检测中的锁相倍频细分方法，包括一个积分电路，控制电压电路，以及受控振荡电路和分频电路。当一定频率的输入脉冲电压信号fi加入到IC1的输入端时在积分器的输出端将形成同频率的三角波电压，在采样开关T1的作用下，控制电压电路IC2输出合适的控制电压，从而改变受控振荡电路输出电压的频率fo，并使该频率fo始终大于输入电压的频率fi。同时，振荡电路的输出脉冲电压又通过分频电路的适当分频后，由采样开关反馈到控制电压电路，用以调节IC2的输出电压，最终实现振荡输出电压对输入电压的自动细分与锁相跟踪状态。本方法中的电路简单，成本低廉，特别易于调整，应用灵活，稳定可靠。
文档编号G01B7/02GK102497203SQ201110394460
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月2日 优先权日2011年12月2日
发明者陶桓齐 申请人:武汉纺织大学
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