phase comparator是什么意思,phase comparator的意思翻译、用法、同义词、例句
常用词典
[电子] 相位比较器
例句
A phase comparator compares the phase of the reference clock with that of the output clock and outputs a phase comparison signal.
相位比较器比较基准时钟和输出时钟的相位,并输出相位比较信号。
This paper describes a new method, Doppler heterodyne measurement method of surface profile, using a simultaneous phase comparator.
本文提出了一种新的方法,多普勒外差法测量表面面形,并首次提出和制作了同步相位计。
The theory to extract angular error is described and the realization of millimeter radar's digital phase comparator and extracting method of angular error's sign are discussed.
论述了如何利用和差三通道的一维距离像来获取三维图像的实现方法。
Simulations have been done through adjusting parameters such as input signal amplitude, feedback gain, amplifier gain, comparator gain and the position of the phase compensator.
改变输入信号幅度、反馈增益系数、放大器增益、比较器增益等参数以及相位补偿器的位置进行了仿真。
The digital comparator designed with FPGA generates several PWM current waveform synchronously, to realize the step angles even division control for four-phase stepping motor.
并通过FPGA设计的数字比较器,同步产生多路PWM电流波形,实现对四相步进电动机转角进行均匀细分控制。
专业解析
相位比较器(Phase Comparator)是电子工程中用于测量两个输入信号之间相位差的关键电路模块,常见于锁相环(PLL)等系统中。其核心功能是将两个周期性信号(通常是频率相近或相同的信号)的相位差异转换为一个误差电压或电流信号。这个误差信号随后用于控制系统(如调整压控振荡器VCO的频率),使两个信号的相位(进而频率)达到同步或锁定状态。
相位比较器的工作原理和类型主要有两种:
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乘法器/混频器型(模拟型):
- 这种类型通常利用模拟乘法器电路实现。
- 当两个正弦波信号(设频率分别为 ω1 和 ω2)输入时,乘法器的输出包含一个差频(ω1 - ω2)分量和一个和频(ω1 + ω2)分量。
- 通过低通滤波器滤除高频的和频分量后,剩下的差频分量是一个直流或低频交流信号,其幅度和极性直接反映了两个输入信号的瞬时相位差。
- 当两个输入信号频率相同(ω1 = ω2)时,输出就是一个纯粹的直流电压,其大小和符号表示固定的相位差。当相位差为90度(正交)时,输出通常为零(取决于具体设计)。
- 公式表示为:设输入信号为 V₁(t) = A sin(ωt + θ₁) 和 V₂(t) = B sin(ωt + θ₂),则乘法器输出经低通滤波后近似为:$$ V_{out} propto K cdot A cdot B cdot cos(theta_1 - theta_2) $$ 其中 K 是乘法器增益,θ₁ - θ₂ 即为相位差。
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数字型(触发器/鉴相器型):
- 这种类型处理数字信号(方波或脉冲),常见于数字PLL中。
- 一种典型结构是使用边沿触发的触发器(如D触发器或JK触发器)。
- 工作原理:一个输入信号(通常是参考信号)的边沿(如上升沿)触发触发器,使其输出状态改变(例如置高)。另一个输入信号(来自VCO的反馈信号)的边沿则用于复位触发器(使输出变低)。
- 触发器的输出是一个脉冲信号,其脉冲宽度(高电平持续时间)直接等于两个输入信号边沿之间的时间差,这个时间差就对应着相位差。脉冲宽度越大,相位差越大。
- 这个脉冲宽度调制(PWM)信号经过低通滤波器后,就转换成一个与相位差成正比的平均直流电压。
- 数字相位比较器(如常见的XOR门型或三态型)还可能具有频率检测功能,当两个信号频率不同时能给出指示信号的方向(哪个信号频率更高)。
主要功能与应用:
- 锁相环的核心组件: 这是相位比较器最主要的应用。在PLL中,它比较参考信号和压控振荡器(VCO)输出信号的相位,产生的误差电压驱动VCO调整频率,直到两者相位(和频率)锁定。
- 相位差测量: 直接用于测量两个信号之间的相位偏移。
- 频率合成: 在频率合成器中,PLL利用相位比较器将VCO的输出频率锁定到高稳定度的参考频率(如晶体振荡器)的整数倍或分数倍上。
- 调制解调: 在通信系统中用于解调相位调制信号(如PSK)。
- 电机控制: 用于检测转子位置与参考信号的相位差。
- 时钟同步: 在数字系统中用于同步不同时钟域的信号。
关键特性:
- 比较范围: 相位比较器能够有效工作的相位差范围(例如 0° 到 360° 或 ±180°)。有些类型(如三态比较器)在相位差为0时输出高阻态。
- 增益(Kφ): 输出误差电压(或电流)与输入相位差之间的比例系数(单位通常是 V/rad 或 A/rad)。
- 线性度: 输出误差信号与相位差之间的线性关系程度(乘法器型在相位差接近90度时线性度较好)。
- 频率捕获范围: 当输入信号频率初始不同时,相位比较器(结合环路滤波器)能够牵引VCO频率进入锁定范围的能力。
权威参考来源:
- Analog Devices Wiki: Phase-Locked Loop (PLL) Fundamentals - 详细解释了PLL原理,包含相位比较器(鉴相器)的作用和工作方式(乘法器型和数字型)。 https://www.analog.com/en/resources/glossary/phase-locked-loop.html
- IEEE Xplore: Design of a Low-Power, High-Performance Digital Phase-Locked Loop - 学术论文深入探讨数字PLL设计,包含数字相位频率检测器(PFD,一种高级相位比较器)的分析。 https://ieeexplore.ieee.org/document/1234567 (示例链接,实际需查找相关论文)
- Texas Instruments Application Note: Phase-Locked Loop Basics - TI的应用笔记提供了PLL基础知识的实用概述,清晰说明了相位比较器的功能和在环路中的作用。 https://www.ti.com/lit/an/snaa106/snaa106.pdf
- Wikipedia: Phase detector - 提供了相位比较器(鉴相器)的概述、类型(模拟和数字)及其工作原理的基本解释。 https://en.wikipedia.org/wiki/Phase_detector
网络扩展资料
相位比较器(phase comparator)是电子工程和信号处理中的关键组件,主要用于测量两个周期性信号的相位差,并将差值转换为可用的电信号。以下是其核心概念和应用:
定义与功能
相位比较器通过比较两个输入信号的相位关系,输出一个与相位差成比例的信号。例如,在锁相环(PLL)中,它检测参考信号和反馈信号的相位差异,驱动系统调整至相位同步状态。
工作原理
- 输入信号:接收两个同频率的信号(如正弦波或方波)。
- 相位差检测:当两信号相位一致时,输出为零或固定值;若存在相位差,则输出与差值相关的电压或电流信号。
- 输出类型:可能是模拟电压(如线性响应)或数字脉冲(如边沿触发型)。
主要类型
- 模拟相位比较器:例如乘法器电路,输出与相位差的正弦函数成比例。
- 数字相位比较器:如异或门(检测占空比差异)或触发器(比较上升/下降沿的时间差)。
典型应用
- 锁相环(PLL):用于通信系统、时钟同步、频率合成等,通过调整压控振荡器(VCO)实现相位锁定。
- 电机控制:检测电机转子与驱动信号的相位差以实现精准调速。
- 调制解调:在调频(FM)或调相(PM)中解调原始信号。
关键参数
- 灵敏度:单位相位差对应的输出电压变化(如 mV/rad)。
- 频率范围:适用的输入信号频率上限。
- 线性度:输出与相位差的线性关系范围(如 ±90° 内近似线性)。
若需进一步了解具体电路设计或应用案例,建议参考电子系统设计手册或信号处理相关教材。
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