Principio del circuito de detección sensible a la fase

Principio del circuito detector sensible a la fase: Principio del circuito detector sensible a la fase compuesto por un circuito de conmutación Schmitt y un amplificador operacional.

Principio experimental:

El circuito de detección sensible a la fase se muestra en la Figura (7): ① en la figura es el terminal de señal de entrada, ② es el terminal de entrada de voltaje de referencia de CA, y ③ es el terminal de salida de la señal de detección, ④ es el terminal de entrada del voltaje de referencia de CC.

Cuando la señal de voltaje de control ingresa a los terminales ② y ④, D y J se encienden o apagan mediante la acción del circuito diferencial, convirtiendo así la señal sinusoidal de entrada al terminal ① en una onda completa. señal rectificada.

(Figura 7)

Componentes necesarios para el experimento:

Módulo de circuito público *** (2) {Módulo de circuito público ***} (fase detector sensible, desfasador, filtro de paso bajo), fuente de señal de audio, fuente de alimentación regulada por CC, voltímetro, osciloscopio

Pasos experimentales:

1. módulo El cable de alimentación y la salida de señal de audio están conectados al terminal de entrada de detección sensible a la fase ①.

2. La salida de 2 V de la fuente de alimentación regulada por CC (ya sea positiva o negativa) está conectada al terminal ④ del detector sensible a la fase.

3. Conecte los dos canales del osciloscopio a los terminales de entrada y salida sensibles a la fase respectivamente, y observe la relación de fase y la relación de amplitud de las formas de onda de entrada y salida.

4. Cambie la polaridad del voltaje de referencia en el terminal ④ y observe la relación de fase y amplitud entre las formas de onda de entrada y salida. De esto se puede concluir que cuando el voltaje de referencia es positivo, la entrada y la salida están en fase, y cuando el voltaje de referencia es negativo, la entrada y la salida están en fase.

5. Envíe la señal de salida del terminal 00 del oscilador de audio al terminal de entrada del desfasador. La salida del desfasador se conecta al terminal de entrada de referencia ② del detector sensible a la fase. El terminal de entrada de señal del detector sensible a la fase ①Conecte la salida de audio 00.

6. Utilice los dos canales del osciloscopio para observar las formas de onda de las tomas de observación adicionales ⑤ y ⑥.

Se puede ver que la función del circuito de conformación en el detector sensible a fase es convertir la onda sinusoidal de entrada en una onda cuadrada para que el interruptor electrónico en el detector sensible a fase pueda funcionar normalmente.

7. Conecte el terminal de salida del detector sensible a fase al terminal de entrada del filtro de paso bajo y conecte el terminal de salida de paso bajo al rango de 20 V del voltímetro digital.

8. Los dos canales del osciloscopio están conectados a los terminales de entrada y salida del detector sensible a fase respectivamente.

9. Ajuste adecuadamente la perilla de amplitud del oscilador de audio y la perilla de "cambio de fase" del desfasador, observe los cambios de forma de onda en el osciloscopio y el valor de voltaje del voltímetro, y luego cambie el terminal de entrada ① del Detector sensible a fase. Conéctelo al puerto de salida del oscilador de audio 1800 y observe los cambios en el osciloscopio y el voltímetro.

De lo anterior se puede ver que cuando la señal de entrada del detector sensible a la fase está en la misma fase que la señal de conmutación, la salida es una señal rectificada de onda completa de polaridad positiva y el voltímetro indica el valor máximo en la dirección de polaridad positiva. De lo contrario, la salida es una forma de onda rectificada de onda completa de polaridad negativa, el voltímetro indica el valor máximo de polaridad negativa.

10. Ajuste la perilla "Phase Shift" del desfasador y utilice un osciloscopio y un voltímetro para medir la relación entre el valor Vp-p de entrada del detector sensible a la fase y el voltaje CC de salida.

11. Cambie la fase de la señal de entrada y la señal de referencia en 1800 para obtener los resultados experimentales.

La función y el principio de la detección sensible a la fase

1. ¿Qué es un circuito de detección sensible a la fase?

El circuito de detección sensible a fase es un circuito de detección con capacidad de identificar la selección de fase y frecuencia de señales moduladas.

2. ¿Por qué utilizar la detección sensible a fases?

La detección de envolvente tiene dos problemas: primero, el proceso principal de demodulación es realizar una rectificación de media onda o de onda completa de la señal modulada en amplitud, y la fase de la señal modulada no se puede identificar en la salida. del detector. En segundo lugar, el circuito de detección de envolvente en sí no tiene la capacidad de distinguir señales de diferentes frecuencias portadoras. Rectifica señales de diferentes frecuencias portadoras de la misma forma para recuperar la señal modulada, lo que hace que no tenga la capacidad de identificar señales. Para que el circuito de detección tenga la capacidad de distinguir la fase y la frecuencia de la señal y mejorar la capacidad antiinterferente, es necesario utilizar un circuito de detección sensible a la fase.

3. ¿Cuál es la principal diferencia en función y composición del circuito entre el circuito de detección sensible a la fase y el circuito de detección de envolvente?

La principal diferencia funcional entre el circuito de detección sensible a la fase y el circuito de detección de envolvente es que el circuito de detección sensible a la fase puede identificar la fase de la señal modulada para determinar la dirección del cambio medido. Al mismo tiempo, el circuito de detección sensible a la fase también tiene capacidad de selección de frecuencia, mejorando así la capacidad antiinterferencia del sistema de medición y control. Desde la perspectiva de la estructura del circuito, la característica principal del circuito de detección sensible a la fase es que, además de la señal de modulación de amplitud que se va a demodular, se debe introducir una señal de referencia.

Una vez que la señal de referencia esté disponible, se puede utilizar para identificar la fase y la frecuencia de la señal de entrada.

4. ¿Cuáles son las similitudes estructurales entre los circuitos de detección sensibles a la fase y los circuitos de modulación de amplitud? ¿Cuáles son las diferencias entre ellos?

La señal de modulación de amplitud de doble banda lateral us se puede obtener multiplicando la señal de modulación ux por la señal portadora con una amplitud de 1. La señal de modulación de amplitud de doble banda lateral us se multiplica luego por la señal portadora, y la modulación se puede obtener después del filtrado de paso bajo. Esta es la razón por la cual los circuitos de detección sensibles a la fase tienen una estructura similar a los circuitos de modulación.

La principal diferencia entre los dos es que el circuito de modulación de amplitud multiplica la señal de modulación de baja frecuencia y la señal portadora de alta frecuencia, y la salida es una señal de modulación de amplitud de alta frecuencia, mientras que la fase-; El detector sensible multiplica la señal de modulación de amplitud de alta frecuencia y la señal portadora de alta frecuencia, la señal demodulada de baja frecuencia sale después del filtrado. Esto hace que sus filtros y bucles de acoplamiento de entrada y salida tengan diferentes estructuras y parámetros.

(3) Características de selección de frecuencia e identificación de fase del circuito de detección sensible a fase

1. Características de selección de frecuencia del circuito de detección sensible a fase

¿Qué es la fase? -¿Detección sensible? ¿Características de selección de frecuencia del circuito?

La característica selectiva de frecuencia del circuito de detección sensible a la fase significa que tiene diferentes características de transferencia para señales de entrada de diferentes frecuencias. Tomando la señal de referencia como onda fundamental, la salida promedio de todos los armónicos pares dentro de un ciclo de la señal portadora es cero, es decir, tiene la función de suprimir los armónicos pares. Para armónicos de orden impar como n = 1, 3, 5, etc., la amplitud de la señal de salida se atenúa correspondientemente a 1/n de la onda fundamental, es decir, el coeficiente de transferencia de señal se atenúa a medida que aumenta el orden armónico. y existe un cierto límite para el efecto inhibidor de los armónicos de alto orden.

2. Características de identificación de fase del circuito de detección sensible a fase

¿Cuáles son las características de identificación de fase del circuito de detección sensible a fase?

Si la señal de entrada us es la misma señal de frecuencia que la señal de referencia uc (o Uc), pero tiene una cierta diferencia de fase, entonces el voltaje de salida uo=Usm/2cos∮, es decir, la señal de salida la señal cambia con el coseno de la diferencia de fase ∮ Y cambia.

Dado que la señal de entrada y la señal de referencia tienen la misma frecuencia pero una cierta diferencia de fase, el tamaño de la señal de salida tiene una cierta relación funcional con la diferencia de fase. Se puede determinar el valor de la diferencia de fase. basado en el tamaño de la señal de salida. Sensibilidad de fase. Esta característica del circuito de detección se denomina característica de detección de fase.