一种自由轴法RLC测量电路设计

　　基准相位发生器由ROM2实现，ROM2的高两位地址A9，A8由单片机的P1.1和P1.0提供，低8位地址A7～A0与ROM1地址对应相连。ROM2分为4个区，每区有64个数据，分别代表了4组相差90°的正弦波信号值。由P1.0，P1.1选择不同的区域。当P1.1，P1.0分别为00，01，10，111，ROM2依次输出相位相差90°的正弦信号(相位参考基准信号)。

　　2.3 相敏检波器

　　相敏检波器由乘法型D/A转换器和低通滤波器构成。乘法型D/A转换器用于实现数字鉴相。ROM2输出的8位数字式基准正弦信号送到8位乘法型D/A转换器，与加至D/A转换器参考电压VREF端的被测电压UX(或US)相乘，再经低通滤波便得到被测信号UX(或US)在坐标轴上的投影分量。分析如下，先使P1.1，P1.0=00，设ROM2输出正弦信号为cos(ωt)，被测信号UX=Umcos(ωt+ψ)，经乘法型D/A后输出为：

　　再经低通滤波器后输出为Umcosψ，它是被测信号UX在x坐标轴上的投影。然后使P1.1，P1.0=01，实现90°移相操作，此时ROM2输出为cos(ωT+π/2)，被测信号UX仍然为Umcos(ωt+ψ)，D/A转换器输出为：

　　经低通滤波可以得到UX在y坐标轴上的投影分量Umsin ψ信号。

　　同理，可以得到US在x，y坐标轴上的投影分量。

　　3 结 语

　　本电路通过乘法型D/A转换器进行数字鉴相，减少了传统模拟鉴相器开关动作过程中出现的尖脉冲，提高了测量精度;两个相互垂直的相位参考基准信号通过ROM2准确获得，相位参考基准信号电路比模拟相敏检波器大大简化;此外鉴相器使用D/A转换器后电路的温度系数进一步减小。