|
| |
 |
Электронные компоненты Мануалы  Рис. 3.22. Аналоговый перемножитсчь в качестве фазового детектора. Конфигурация (о); синусоидальные характеристики (б). фазовый детектор как элемент управления в контуре и тем сильнее он невосприимчив к шумовым помехам. Из различных упомянутых выше типов цифровые фазовые детекторы и фазовые детекторы с перемножением почти всегда используются на практике отчасти потому, что они широко доступны Б интегральном исполнении. Мы рассмотрим только эти два типа детекторов. Фазовые детекторы с перемножением. Принцип действия фазовых детекторов с перемножением показан на рис. 3.22. Если входные сигналы в фазовом детекторе равны Увх(0 и Увых(0. то выходной сигнал Ve{t) (напряжение погрешности) будет равен Ve{0y.Ai).uAi)- (3.29) Предположим, что оба входа имеют одинаковую частоту, но разные фазы; y3x(0=Sin(«/-f Sax). вых (0 = COS(o)/-f Ьвых)- Тогда ГЛО = sin («/-f .3,) cos (со/-f sb.) ==" = sin j>e -\- высокочастотные составляющие, (3.30) где Фе = фш1 - Фвы- -Если этот выход теперь пропустить через фильтр нижних частот, то на выходе фильтра будет составляющая постоянного   Рис. 3.23. Кольцевой модулятор в качестве фазового детектора с перемножением. тока sin j>e. Эта характеристика фазового детектора с перемножением показана на рис. 3.22, б. Выходной сигнал пропорционален синусу входной фазовой ошибки. Зависимость вход/выход линейна только для малых значений <ре (так как sin <ре = фе для малых фе), а используемый диапазон должен быть равен ±я;/2. Монолитная схема аналогового четырехквадрантного перемножителя может использоваться как фазовый детектор. Это, например, прибор AD532 фирмы Analog Devices, прибор 8013 фирмы Intersil, прибор 3091 фирмы RCA и др. Однако они являются линейными приборами и при тех же характеристиках имеют большую стоимость по сравнению с ключевыми перемножителями, описанными ниже. Ключевой модулятор, который очень часто используется в схемах связи, является кольцевым модулятором (рис. 3.23). В данном случае амплитуда Уеых(0 больше по сравнению с Vbx(/). Включение диодов Di, D4 контролируется сигналом VEbix(0- Формы сигналов изображены на рисунке, и можно заметить, что напряжение УвыхЩ действует как реверсивный переключатель от Кех(0 Выходной сигнал перемножителя, таким образом, составляет 1/(0. = 1ех (/).Уо(0.. и напряжение Уо(0] можно выразить в виде ряда Фурье с нулевым значением среднеквадратичной составляющей: 1вых (О = [cos («/ + Ьвых) - 1/3 COS 3 {Ш + ф,) +...]. (3.31) Заметим, что напряжение Voity может быть по форме прямоугольным или синусоидальным, но при условии, что оно много больше Увх(/),.оно переключает диоды, как и в случае прямоугольного напряжения. Как и выше, выход имеет составляющую постоянного тока sine, хотя здесь гораздо больше, чем в уравнении (3.30), переменных составляющих, которые необходимо отфильтровать. Этот тип детектора часто используется на высоких частотах (промежуточные каскады, 30-70 МГц) из-за наличия дешевых, согласованных попарно четверок диодов (прибор 3019 фирмы RCA, прибор 3039 фирмы National) и возможности их работы на очень высоких частотах. Читатель может узнать в схеме, показанной на рис. 3.23, сдвоенный балансный модулятор. Если Fo(0 -несущая частота и Fbx(0 -модулирующий сигнал, то на выходе будет модулированный сигнал с подавлением несущей, подавленной основной полосой с двойными боковыми полосами. Трансформаторы и диоды на рис. 3.23 можно заменить активными элементами (биполярными или полевыми транзисторами). На рис. 3.24 показан сдвоенный балансный модулятор, выполненный полностью на транзисторах. В основном принцип действия этой схемы точно такой же, как у кольцевого модулятора, где Voit) изменяет полярность Увх(0- Эта схема имеется в интегральном исполнении, а именно МС 1596 (фирмы Motorola, Signetics). Такая же схема используется в качестве фазовых детекторов во многих монолитных схемах фазовой автоподстрой-ки, имеющихся сегодня (серии XR 200 фирмы Ехаг, серии 560 фирмы Signetics). Нужно заметить, однако, что диапазон рабочих частот монолитных фазовых детекторов этого типа (около 10 Мгц) много меньше получаемого диапазона в схемах диодных детекторов. Цифровые фазовые детекторы. Фазовые детекторы с перемножением используются Б тех случаях, когда входные сигналы Увх(0 и Vo{t) косинусоидальные. Их можно использовать и тогда, когда входные сигналы имеют цифровую форму (или двоичную форму), однако цифровые фазовые детекторы предпочтительнее в тех случаях, когда входные сигналы цифровые или могут легко переводиться в цифровую форму. Простейший цифровой фазовый детектор может быть выпол-jiCH на единственном логическом элементе ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 [ 49 ] 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 |
|||||||||||||||||||||