[发明专利]一种位移检测的锁相细分法

说明书

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，虽有体积小，能耗低等特点，但其灵活性差，调整不便，电源电压和输出功率受限制等不足之处，影响锁相技术的应用和扩展。

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IC1；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T1、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D1；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R10、R11、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。

附图说明：

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IC1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T1、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Δf_i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n倍。

5.振荡器电路的输出电压加到分频器的输入端，经过n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。