[實用新型]基于單片機的微弱信號頻率和相位自動檢測系統

有效

• 申請號: 201520680322.5
• 申請日: 2015-09-02
• 公開（公告）號: CN205103314U
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發明（設計）人: 王如剛;沈兆軍;鄭都民;徐航;袁鑫;薛霖霖;俞延江;葉鍇
• 申請（專利權）人: 鹽城工學院
• 主分類號: G01R23/02
• 分類號: G01R23/02;G01R25/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 唐紅

技術領域

本實用新型涉及信息檢測控制技術，具體涉及一種基于單片機的微弱信號頻率和相位自動檢測系統。

背景技術

在電子技術中，頻率是最基本的參數之一，因此頻率的測量就顯得尤為重要，而頻率計則是一種專門對被測信號頻率進行測量的電子測量儀器，

在電子技術中，頻率和相位是最重要和最基本的參數，并且與許多電參量的測量方案、測量結果有十分密切的關系，因此信號的頻率和相位測量系統和方法在計算機、通訊、科研等各個領域顯得非常重要。

目前，常見的頻率計大多由信號輸入電路、信號處理電路和計數顯示電路組成，這類頻率計響應速度快、成本低。2010年，錢偉提出的實用新型專利(申請號：201010574470.0)，利用單片機結合放大電路獲得了簡易的頻率計；2013年，王火明提出的實用新型專利(申請號：201310411422.3)，利用邏輯電路和定時器相結合的方法測量了信號的頻率；2014年，胡天吉提出的實用新型專利(申請號：201410164401.0)，利用DSP芯片結合整形電路，設計了數字頻率計；2015年2月王雪提出的實用新型專利(申請號：201510082488.1)，利用CPLD芯片做出了調制域頻率計數器及其連續測頻方法。

以上現有技術具有一定的使用價值，但是，這些系統的頻帶較窄，性能不穩定，且無法測量復雜多變信號的頻率，而且在測量過程中多采用技術的方法不能準確的測量信號的波形，信號的整形不理想，不能同時測量信號的相位，因此，這些系統和方法的應用面較窄，限制其在電子測量中的應用。

實用新型內容

發明目的：本實用新型的目的在于解決現有技術存在的缺陷，提供過一種基于單片機的微弱信號頻率和相位自動檢測系統。

技術方案：本實用新型的一種基于單片機的微弱信號頻率和相位自動檢測系統，包括耦合器和電源模塊；所述耦合器上依次連接有第一級放大電路、第二級放大電路、整形電路、分頻電路和單片機系統，單片機系統的另一端分別連接有顯示模塊和存儲模塊；所述第一級放大電路上還串聯有與第二級放大電路相并聯的幅值檢測電路，幅值檢測電路的另一端連接于單片機系統；所述耦合器上還連接有相位檢測電路，相位檢測電路的另一端連接于單片機系統；所述電源模塊為整個系統供電。

進一步的，所述單片機系統為DSP控制器、ARM控制器和普通單片機控制器中的任意一種；所述顯示模塊為液晶顯示和LED顯示中的任意一種。

進一步的，所述存儲模塊為動態隨機存儲器、靜態存儲器和同步動態隨機存儲器中的任意一種。

進一步的，所述電源模塊為線性穩壓電源。

進一步的，所述第一級放大電路包括第一放大器芯片、電源和若干電阻、電容；所述電阻R1的一端連接地線，另一端連接信號的輸入端和第一放大器芯片的第一引腳；電阻R2的一端連接地線，另一端連接第一放大器芯片的第八引腳；第一放大器芯片的第三引腳通過電阻R4分別連接電阻R3和電阻R5，其中電阻R4的另一端連接單片機系統，電阻R5的另一端連接電源；第一放大器芯片的第五引腳連接電阻R6，電阻R6的另一端作為信號的輸出端；第一放大器芯片的第六引腳連接電容C2，電容C2的另一端連接地線；第一放大器芯片的第七引腳連接電容C1，電容C1的另一端連接地線，同時，第一放大器芯片的第六、七引腳分別連接電源模塊。

進一步的，所述幅值檢測電路包括均方根直流轉換芯片、電源和若干電阻、電容；所述電阻R7一端連接均方根直流轉換芯片的第四引腳，電阻R7的另兩端連接電源模塊；均方根直流轉換芯片的第六引腳連接電阻R8的一端，電阻R8另一端連接均方根直流轉換芯片的第11引腳；均方根直流轉換芯片的第12引腳和第13引腳分別通過電容C4和電容C3和地線連接，同時，均方根直流轉換芯片的第12引腳和第13引腳分別連接電源模塊；均方根直流轉換芯片的第15引腳連接第一級放大電路的輸出端，均方根直流轉換芯片的第11引腳連接單片機系統。

進一步的，所述第二級放大電路包括第二放大器芯片、電源和若干電阻、電容；所述第一級放大電路的輸出端通過電阻R9連接到第二放大器芯片的第二引腳；電阻R10一端連接地線，另一端連接第二放大器芯片的第三引腳；電容C7的一端連接地線，另一端連接第二放大器芯片的第四引腳，并與電源連接，同時，第二放大器芯片的第四引腳通過電容C8連接第二放大器芯片的第七引腳；第二放大器芯片的第六引腳通過電阻R11作為第二級放大電路的信號輸出端。