一种自由轴法RLC测量电路设计

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。