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自动跟踪90度相位移相器电路介绍

发布时间:2020-07-21 18:22:19 阅读: 来源:防腐胶泥厂家

电路的功能

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移相电路的种类很多,在低频范围内,可使用由OP放大器和电容、电阻(CR)构成的移相器。为了移相90度,必须建立W=1/CR的关系,输入频率改变时,相移量也与之成比例地变化。这种移相器只能在频率固定的条件下使用。

本电路可以自动跟踪输入频率,在一定频率范围内可获得90度的固定相移量。若用改变量程的办法,可在更大的频率范围内使用。

电路工作原理

OP放大器A1是单纯的缓冲放大器,输入信号电平在1V以下时,A1可将其放大到数伏。A2是由OP放大器组成的具有固定增益的移相电路,输出幅度与输入频率无关,因为它只改变相位,所以也称作全通滤波器。

要得到90度相们差,必须使RO=1/2πF.C。本电路采用了伺服电路对RO进行控制。在进行90度相位检测时,同步检波电路的输出EO=Sφ,即与输入信号振荡大小无关,只要φ=90度,输出就等于零。

同步检波电路种类很多,本电路采用了模拟乘法器ICL8013,也可用AD532等,把移相器A2的输入和输出分别加到X和Y上。如果输入信号的电平低,检波效率就会降低,应予注意。

积分器A4是伺服电路,加了零输入反馈。积分输出为负电压,须用PNP晶体管TT1进行功率放大,以增强电流。

设计要点

作为可变电阻元件使用的光电耦合器,中心电阻值根据数据表取RO=10K,跟踪的中心频率FO取10KHZ,据此求出C1的电容量为1592PF(C1=1/2π)

当频率范围为100HZ~10KHZ时,C1取0.01UF。如果频率在数百千赫以上时,可不用PC1来改变C1和R1,而将C1的一端接地,另一端接变容二极管。这样,虽可以改变相位。但在环路设计上更麻烦。

调整

用VR1对模拟乘法器进行调整,降低输入电平,调出0~90度之间的李莎育图形,直到使其变圆为止。为了掌握光电耦合器的控制情况,把电压表接在R6的两端,使输入频率从最低变到最高,验证光敏电阻是否与频率变化基本成比例。

根据自动跟踪的频率范围,调整电容C1的容量。

电路使用说明

输入信号振荡变化很大或频率争剧变化时不能使用本电路。

输入信号电平较低时,模拟乘法器的输出会下降,跟踪精度也会下降,所以要尽量加大输入信号幅度,办法是把输入信号整形成方波,再进行相位检波,便宜可不受幅度变化的影响。

把本电路接在低频振荡器的输出端时,必须把频率变化部分去掉,这时本电路就成了二相振荡器的转接器。

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