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改变输入电压电流信号幅值影响其方波相移??

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楼主
endlesswal|  楼主 | 2007-8-20 14:43 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
我用电压和电流互感器采电压和电流,104滤波,接1级跟,随然后分别用TL082形成方波,零飘OK,我再异或它们,得到又一方波信号,就是他们的相位差嘛,可是我一改变电压或者电流幅值,相位差就要变化,正常吗?郁闷中。
具体变化是电压++,相位差--;电流++,相位差++,要校正都不好校正,哭泣中。各位大大请指正``,小D新学模拟,嘎嘎`~

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沙发
maychang| | 2007-8-20 15:35 | 只看该作者

听着有点疑惑

两个模拟信号“异或”?那是什么东西?

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板凳
endlesswal|  楼主 | 2007-8-20 15:51 | 只看该作者

顶2楼

异或2个方波信号,得到它门的相位差的脉宽,等了一下午,无人释疑,不会是我说的不够清楚吧,天啊~~~~~

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地板
tuwen| | 2007-8-20 16:59 | 只看该作者

方波整形电路有问题

试试:VREF接地,R44、R5(下面的那个)短接起来。

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5
endlesswal|  楼主 | 2007-8-20 17:19 | 只看该作者

顶楼上

VREF我用的是基准电源,分压出来的1.23V直流电压,用来把正弦波抬高的,本来应是是过零比较,为了的出标准方波,只好把零点也抬起到1.23V了。谢谢楼上回贴,大家都来帮忙指正啊`~~

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6
tuwen| | 2007-8-21 10:44 | 只看该作者

运放用了正负电源,有什么必要抬高1.23V?

另外,你说VREF是用基准电源分压出来的。分压后经过运放缓冲吗?如果没有,内阻较大,电压信号和电流信号必然交叉影响。

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7
endlesswal|  楼主 | 2007-8-21 11:17 | 只看该作者

楼上是好人哇

请看下图,多多指教,我分析2天了,看了N多资料,还是找不出原因,我怕是C1,C2对幅值改变敏感=。=

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8
endlesswal|  楼主 | 2007-8-21 11:19 | 只看该作者

补充

我用的是片内AD,采样范围是0-3.3,只好把信号抬高了。。采半波的话,还没试过,呵呵

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9
tuwen| | 2007-8-21 21:08 | 只看该作者

输入信号是50Hz吗?

R5/C1和R6/C2低通滤波的截止频率160Hz,对50Hz信号已经会产生显著的相移。
同样地,R45/C19、R44/C20等都会产生相移。
建议将这些电阻电容都减小至1/10以下,试试看效果如何。

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10
endlesswal|  楼主 | 2007-8-22 09:53 | 只看该作者

很遗憾~`

是50HZ,很遗憾,我把前述电阻改为5.1K,电容改为103,问题同样存在,我查了好多资料,大家用的测量相位差电路都是这样滴,难道他们多没发现存在这种情况吗?BAIDU扫出了一个和我一样问题的MM,HOHO~`

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11
endlesswal|  楼主 | 2007-8-22 14:28 | 只看该作者

补充

还有就是RC滤波的上限截止频率是160HZ,也就是说160HZ以下的信号都可以过,为啥米50HZ交流就有相移呢?

我现在的问题是:对一个通道改变输入信号的幅值,此通道信号的方波信号产生相位移动
我采用的是均方根算法,16点采样,采电压电流幅值很准确,用捕获口抓方波上升沿和下降沿,记晶振个数算相位差,即使是看幅频特性我也看不出改变幅值会对相位产生影响。那么只能是滤波产生相移,还有就是R和C我取了5。1K和103的话,根据f=1/(2ΠRC),算出上限截止为3122HZ~~离的好远哦

解释下了,迷糊中

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12
maychang| | 2007-8-22 15:01 | 只看该作者

总算看明白了楼主的意图

tuwen 在4楼已经指出问题所在,但楼主好像并未在意。tuwen 在6楼又说了一次,楼主仍未在意。

“还有就是RC滤波的上限截止频率是160HZ,也就是说160HZ以下的信号都可以过,为啥米50HZ交流就有相移呢?”
从这句可以知道,楼主对RC电路的幅频和相频特性可以说一点都没有理解。

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13
endlesswal|  楼主 | 2007-8-22 16:21 | 只看该作者

楼上同志多说点啊~~

问题所在是VREF被抬高1.23V引起的吗?
4楼和6楼我又看了几遍,4楼说的是,R44,R5短起,是不是说把R44,R5去掉啊,我理解是R44,R5左端短地=。=!VREF也短地,

还有就是不能不抬高啊,模拟通道AD 0-3.3的范围,真让我采半波啊。。。

嘿嘿,幅频特性方面,滤波方面我真是不懂,下午一直在看相关资料。。云里雾里,你们知道多就多写点啊,说的通俗易懂好理解些哇

文字+图,COME ON,COME ON~~

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maychang| | 2007-8-22 16:44 | 只看该作者

1、这个1.23V电压起了什么作用,应该画出波形图来分析。先画出正弦曲线,再画出加1.23V电压后如何形成方波,再画正弦波幅度变化后方波如何变化。
2、坛里怎么可能比书上讲得明白?继续看书为是。

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15
tuwen| | 2007-8-23 06:48 | 只看该作者

还有一个可能的原因

楼主没有提到传感器的输出电压幅度是多少。如果幅度小,过零点的斜率也小,比较器检测过零点就易受幅度变化的影响。可以试将第一级的电压跟随器改为同相放大器,尽量提高过零点的斜率(不必怕正弦波顶部被削波)。看看有没有效果。

另外,“我用的是片内AD,采样范围是0-3.3,只好把信号抬高了”这句话真是莫名其妙,采样范围0-3.3,是靠输出端的稳压二极管V14、V17、V12实现的,与抬高输入信号一点关系也没有。

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endlesswal|  楼主 | 2007-8-23 08:43 | 只看该作者

天天在调试,天天在哭泣

我说的0-3.3V是交流信号进AD的限制范围,我的互感器出来的交流信号幅值设计的是电压1/2V,电流1.175/2V,抬高1.23V以后,刚好是电压在0.73-1.73V及电流在0.6325-1.8175间,是有点小哈~~

其实感觉还是楼上4楼和6楼说的有方向,我抬高以后,比较器的比较点受到影响,即使我的拉偏直流电压很稳定。即相当于过零比较时候,过零点发生了变化,变化的不是信号,而是参考点。当然,信号幅值过小,如楼上所说,也有影响。从示波器上看,方波上升沿陡度不是很理想。。。

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鲍云竹| | 2007-8-23 10:10 | 只看该作者

个人建议

根据一般的设计过程,先设计电路的主核,即没有任何辅助性元件的电路,再少一个元件电路就不能工作了,这时进行原理性验证,验证通过了,再加上各种提高可靠性、保护、改善性能的辅助电路,并观察辅助电路是否影响到电路整体的性能。

1、把一些元件去掉,再仿真。去掉R1:电压互感器应该具有足够高的输入阻抗,加一个电阻会使电路整体阻抗相位移动。如果电压互感器阻抗不够高,换个够高的。
去掉R3:如果AD-IN1是和M-AIN1连接的,R3两端是耦合的电压信号,需要的也是电压信号,R3没有用途。
去掉R5(上下2个,一张图纸里不可以有2个元件重号。)、R6、R44,去掉VREF网络,该网直接接地:你需要采集的信号是一个脉冲,脉冲是从0~3V的电平跳跃,过零点判断比现在过VREF判断更可靠,所以抬高电平在这个电路里没有意义。
去掉C1、C2:会使信号在一定程度上变形。暂时去掉,确认变形影响可以忽略后,可是考虑再加回来。
去掉C4、C6、C9、C18、C91、C20:滤波电容在原理验证阶段无用,原理验证阶段暂不考虑谐波干扰。

2、有一些元件参数需要调整,
调整R4到更高的阻值:电流互感器最大输入5A,输出电流最大2.5mA,在电阻R4(470)上引起的电压变化最大1.175V(忽略互感器内阻,及运放输入阻抗),加大电阻R4,使电压变化更大,有利于检测放大。
调整(去掉)R7、R19:2个电阻将异或门的输入输出短路了。
调整TL082为快速比较器:TL082是运放,不是比较器,输出的摆幅速度有限,13V/us。建议换个更快的。

3、添加元件,
添加电阻在D9-3与V14之间:TTL门电路输出端不能直接用稳压二极管限压。

4、一些连接线需要去掉,
去掉D9-6、8、11:门电路的输出端可以悬空,但是绝对不能接地或电源正。

5、规范画图,
T1初次级颠倒了。这是一个穿心式电流互感器。初级是一根导线,次级是N圈绕组。

建议你先将电路简化,再逐步添加辅助器件。

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endlesswal|  楼主 | 2007-8-23 11:10 | 只看该作者

楼上快成仙了

我好多东西没说明,我的失误
1.T1=电压互感器2mA/2mA  T2=电流互感器5/2.5mA.
2.AD-IN1是和M-AIN1是连接的
3.2张图分别截图的,呵呵
4.R7,R19是备用,暂时断开不焊接电阻的。

另,3.4条建议谢谢~~我的确不知道TTL输出要接电阻和不能地+电源,呵呵`~

我现在改进的措施是,我先取电压电流信号进行过零比较,同时接跟随器,在跟随后面把正弦波抬高。过会我把原理图贴上来,实验中,呵呵

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maychang| | 2007-8-23 11:13 | 只看该作者

要命的就是“把正弦波抬高”

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xynicke| | 2007-8-23 11:30 | 只看该作者

re

楼主,我猜可能是电压幅度变高了,比较后占空比变小,相位差就变了

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