调制参考信号可搜索相位检测的最大值

＆amp; nbsp;锁相放大器是测量信号幅度和相位的有用工具。

数据采集​​卡可以数字化放大器的输出信号，软件可以计算幅度和相位。

DSP或通用处理器也可以用于计算幅度和相位。

本文中的电路在一个低成本锁定放大器中集成了两个Analog Devices AD9954 DDS（直接数字合成器）和AD630平衡调制器/解调器（图1）。

＆amp; Nbsp; AD9954生成目标的参考信号和测量信号。

然后，AD630调制该参考信号和目标信号。

低通滤波器消除了根据信号调制计算出的2t分量。

但是，当AD630调制器功能以高于50 kHz的频率工作时，AD630的输出波形将产生测量误差，从而在相位测量中产生信号分析误差。

＆amp; Nbsp;当参考信号和测量信号同相时，调制结果为最大值。

最大搜索方法可以提高AD630调制功能的工作频率。

通过流程图，您可以控制两个AD9954生成参考信号和目标信号（图2）。

然后，AD630调制两个信号，将结果数字化，然后将它们保存在寄存器中。

接下来，移动参考信号的相位并重复上述步骤，直到电路扫描了所有可能的相位差。

＆amp; Nbsp;然后，在数据集中搜索最大值。

当调制不同相位的信号时，参考信号的相移指示目标信号的相移。

表1是参考信号和目标信号之间的相移为30°时的实际情况。

在50 kHz时，锁相计算误差为19％，大于10 kHz时的5％相移值。

这些结果表明，峰值性能出现在高频下。

使用搜索结果，可以将10 kHz的精度提高到3％，将50 kHz的精度提高到7％。