本設(shè)計目的在于測量出任意兩相同頻率正弦信號之間的相位差，并將測量結(jié)果以數(shù)字形式顯示出來。具體實現(xiàn)方法為：先通過比較電路將兩路同頻信號分別轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的脈沖信號，然后將其中的一路信號通過反相器取反后與另一路信號相與，得到一等脈寬的脈沖波形，此脈沖波形的脈寬t，即表示兩信號的相位差。將原信號對應(yīng)的任意一路脈沖信號（周期為T）倍頻后，作為單片機(jī)計數(shù)器的計數(shù)脈沖，并對相位差脈沖記數(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／A，可得到兩信號相位差角計算公式：

      其中N＝360／A，N為常數(shù)，是相位測量系統(tǒng)的最小精確度。
　  經(jīng)過單片機(jī)系統(tǒng)編程即可實現(xiàn)此簡單運(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
　    整個系統(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個電壓比較器，取其中的兩個比較器即可。兩路信號分別接兩個比較器同相輸入端，將反相輸入端接地，即構(gòu)成過零比較電路。兩比較器輸出即轉(zhuǎn)換為脈沖信號。將其中一路脈沖通過反相器CC4069取反后與另一路信號通過與門CC4081相與，可得一等脈寬的脈沖信號，此脈寬即記載著兩輸入信號之間的相位差，我們稱之為相位差脈寬。轉(zhuǎn)換過程見圖2。