本設(shè)計(jì)目的在于測(cè)量出任意兩相同頻率正弦信號(hào)之間的相位差，并將測(cè)量結(jié)果以數(shù)字形式顯示出來(lái)。具體實(shí)現(xiàn)方法為：先通過(guò)比較電路將兩路同頻信號(hào)分別轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的脈沖信號(hào)，然后將其中的一路信號(hào)通過(guò)反相器取反后與另一路信號(hào)相與，得到一等脈寬的脈沖波形，此脈沖波形的脈寬t，即表示兩信號(hào)的相位差。將原信號(hào)對(duì)應(yīng)的任意一路脈沖信號(hào)（周期為T(mén)）倍頻后，作為單片機(jī)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)脈沖，并對(duì)相位差脈沖記數(shù)，得記數(shù)值為W。設(shè)倍頻電路的倍頻系數(shù)為A，則記數(shù)脈沖周期為T(mén)／A，可得到兩信號(hào)相位差角計(jì)算公式：

      其中N＝360／A，N為常數(shù)，是相位測(cè)量系統(tǒng)的最小精確度。
　  經(jīng)過(guò)單片機(jī)系統(tǒng)編程即可實(shí)現(xiàn)此簡(jiǎn)單運(yùn)算式，并將運(yùn)算結(jié)果Q送LED顯示。原理框圖如圖1所示。

2系統(tǒng)硬件電路原理分析與設(shè)計(jì)
　    整個(gè)系統(tǒng)硬件電路由比較整形電路、倍頻電路、單片機(jī)AT89C51及顯示電路組成。
2.1比較整形電路
       電路采用電壓比較器LM339。LM339內(nèi)有4個(gè)電壓比較器，取其中的兩個(gè)比較器即可。兩路信號(hào)分別接兩個(gè)比較器同相輸入端，將反相輸入端接地，即構(gòu)成過(guò)零比較電路。兩比較器輸出即轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)。將其中一路脈沖通過(guò)反相器CC4069取反后與另一路信號(hào)通過(guò)與門(mén)CC4081相與，可得一等脈寬的脈沖信號(hào)，此脈寬即記載著兩輸入信號(hào)之間的相位差，我們稱之為相位差脈寬。轉(zhuǎn)換過(guò)程見(jiàn)圖2。