幅度、頻率和相位構(gòu)成描述正弦信號的三要素。相位的測量,通常指對兩個同頻信號間相位差的測量,這是因為兩個不同頻率信號間的相位差是隨時間變化的,兩個同頻信號間的相位差是恒定的。相位差波形示意圖見圖。
圖 相位差波形示意圖
在實際工作中,經(jīng)常需要研究諸如放大器、濾波器、各種器件等的頻率特性,即輸出輸入信號間幅度比隨頻率的變化關(guān)系(幅頻特性)和輸出輸入信號間相位差隨頻率的變化關(guān)系(相頻特性)。尤其在圖像信號傳輸與處理、多元信號的相干接收等學(xué)科領(lǐng)域,研究網(wǎng)絡(luò)(或系統(tǒng))的相頻特性顯得更為重要。因此,相位差的測量是研究網(wǎng)絡(luò)相頻特性中必不可少的重要方面。
相位差的測量方法也分模擬和數(shù)字兩大類。模擬方法如示波法簡便易行,但準(zhǔn)確度較低;數(shù)字式相位計能直接顯示測量數(shù)值,準(zhǔn)確度較高。
測量相位差的數(shù)字方法主要有:
將相位差轉(zhuǎn)換為時間間隔,先測量出時間間隔再換算為相位差;
將相位差轉(zhuǎn)換為電壓,先測量出電壓再換算為相位差。
基于時間間隔測量法的直讀式數(shù)字相位計原理框圖如圖所示。參考信號和被測信號分別產(chǎn)生觸發(fā)信號,經(jīng)脈沖鑒相器得到的脈沖寬度等于兩信號的相位差,以此脈沖作為電子計數(shù)器主門的門控信號,對由時基信號產(chǎn)生的計數(shù)脈沖進(jìn)行計數(shù),若計數(shù)脈沖與被測信號的頻率比為360,則計數(shù)值即是以度為單位的相位差值。