Мостовой фазовый детектор

April 22, 2010 by admin Комментировать »

Диоды и резисторы часто комбинируют в мостовые схемы, позволяющие определить разности фаз или частот двух сигна­лов. Такие схемы известны под названием фазовых частотных детекторов; их используют в различной передающей и прием­ной аппаратуре, а также в приборах управления производствен­ными процессами (см. рис. 2.4 и 4.6).

На рис. 9.8 показана основная мостовая схема фазового де­тектора. Предположим, что на входе 1 действует синусоидаль­ный сигнал, который по частоте и фазе необходимо сравнить с импульсным сигналом, приложенным к входу 2. Когда частота или фаза одного сигнала отличается от частоты или фазы дру­гого сигнала, то на зажиме X получают выходной сигнал. Если же такого различия в сигналах нет, то напряжение на выходе отсутствует (эта схема может быть преобразована путем изме­нения полярности включения одного диода таким образом, что на выходе будет формироваться постоянное напряжение, вели­чина которого увеличивается или уменьшается при отличаю­щихся входных сигналах).

Предположим, что при равенстве фаз двух сигналов выход­ной сигнал равен нулю, тогда временные диаграммы напряже­ний на диодах Д1 и Д2 должны иметь вид, показанный на рис. 9.8, бг. Положительная полярность синхроимпульсов, по­ступающих на вход 2 (на узел с диодами Д1 и Д2), обусловли­вает проводимость обоих диодов. Импульсный ток обоих дио­дов поступает в узел с резисторами R1 и R2 и замыкается на землю через конденсатор С1 (штриховая линия на рисунке). Если проводимость обоих диодов одинакова и мостик уравно­вешен, то на зажимах X и У нет напряжения, поскольку эти зажимы идентичны тем узлам стандартной мостовой схемы, между которыми включается прибор для индикации равнове­сия.

clip_image002

Рис. 9.8. Мостовой фазовый детектор (а) и временные диаграммы напряже­ний на диодах — г).

На рис. 9.8,6 показаны составные сигналы на диодах Д1 и Д2. Такие сигналы получаются, если синхроимпульс поступает на диоды Д1 и Д2 точно в момент прохождения через нуль си­нусоидального сигнала. Вследствие этого пиковое значение на­пряжения на диоде Дь достигаемое во время положительного полупериода, равно пиковому значению напряжения на Д2 во время отрицательного полупериода.

При изменении частоты любого из сопоставляемых сигналов между импульсным сигналом и синусоидальным колебанием возникает разность фаз (рис. 9.8, в). Здесь сравнительно с тем, что было на диаграмме на рис. 9.8,6, синусоидальный сигнал сдвинут вправо (запаздывает примерно на 1/4 периода), в ре­зультате чего напряжение положительного пика на Д1 гораздо больше напряжения отрицательного пика на Д2. Поэтому про­водимость диода Д1 повышается, проводимость Д2 ослабляется, что нарушает равновесие мостовой схемы и вызывает появление разности потенциалов в точках X и У.

Аналогично этому, если синусоидальное колебание смещает­ся влево (рис. 9.8,г), импульс на диоде Д1 имеет положитель­ную полярность и совпадает с отрицательной полуволной сину­соидального колебания. Однако на диоде Д2 импульс отрица­тельной полярности накладывается на отрицательную полувол­ну синусоидального колебания, вследствие чего проводимость Д2 возрастает. В результате между точками X и У опять появ­ляется разность потенциалов, но обратной полярности. Поэтому выходное напряжение, возникающее при наличии разности фаз, может быть подано на реактансную схему (см. гл. 12), которая обеспечивает увеличение или уменьшение частоты генератора с регулируемой частотой или другой схемы, за счет чего осуще­ствляется корректировка любого смешения частоты или фазы контролируемого сигнала. Конденсатор Ct (или другие фильтро­вые схемы) снижает уровень пульсирующих составляющих и обеспечивает постоянство уровня выходного сигнала, так что последний может служить в качестве источника смещающего напряжения для целей корректировки.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты