Построение принципиальной схемы

Основываясь на функциональной схеме ключевого фазового детектора, приведенной на рис.1, была составлена следующая принципиальная схема.

Рисунок 3. Принципиальная схема ключевого фазового детектора

Где COMP - компаратор,выполняющий роль двух формирователей последовательностей прямоугольных импульсов с уровнями логического нуля и логической единицы из синусоидальных напряжений сигнала. По материалам сайта http://njkenpo.com

DD 1 - логический элемент И-НЕ, с замкнутыми накоротко входами, выполняющий роль инвертора.

DD 2 - логическое И, в паре с инвертором образует логическую операцию кольцевой суммы.

R1 - резистор нагрузки, подстроечный.

С1 - конденсатор, образующий с резистором фильтр нижних частот.

Стоит отметить так же, что данная конструкция предпологает постоянное нахождение нагрузки в цепи (Uвых), как, например,элемент радиоприемника с фазовой модуляцией, иначе постоянный ток быстро зарядит конденсатор и создаст на нем большое напряжение, которое сделает схему неработоспособной. Если вдруг понадобится менять нагрузку не выключаяя детектора, нужно лишь установить резистор большого номинала (несколько Мом) паралельно конденсатору.

Теперь подробно рассмотрим работу схемы. Вначале сигналы, разность фаз которых необходимо измерять, поступают на независимые компораторы. Работа компоратора подобна ОУ без ООС т.е. небольшой дифференциальный сигнал на входе сразу же подбрасывает выходное напряжение до напряжения питания. Таким образом, имея один из входов заземленным, компаратор работает как детектор - как только на входе сигнал становится больше нуля - на выходе компаратора появляется логическая единица (напряжение питания не случайно выбрано 3В - это совместимый с TTL уровень обозначения единицы. Дальнейшие логические элементы так же имеют TTL-совместимые интерфейсы.Выбор 3-х вольтного питания вместо стандартного 5В обусловлен требованием технического задания иметь на выходе 3В, пытаясь при этом не использовать дополнительных компонентов.). Дальше идет два логических элемента, реализующих кольцевую сумму. Напомню, кольцевая сумма дает «1» только если элементы находятся в разных состояниях, а значит ширина выходного импульса будет пропорциональна времени когда один сигнал уже пересек ноль, а авторой еще нет. Далее сигнал, в виде импульсов, поступает на делитель напряжения.

Для переменной составляющей сигнала здесь наибольшее сопротивление представляет резистор, на котором и будет происходить падение напряжения (вспомним второй закон Кирхгофа).

А для постоянной составляющей всё падение напряжения придется на конденсатор, с котрого мы и будем снимать напряжение, позволяя ему разряжаться на нагрузку.

Таким образом, мы отделили постоянную составляющую от переменной и «направили» её через нагрузку.

Другие стьтьи в тему

Разработка системы управления акустической системы 5.1 на микроконтроллере AVR
Микропроцессоры и производные от них - микроконтроллеры - являются широко распространенным и при этом незаметным элементом инфраструктуры современного общества, основанного на электронике и коммуникациях. Исследования, проведенные в 2008 году, показали, что в каждом доме незаметно дл ...

Расчет собственных частот ионосферно-магнитосферного альвеновского резонатора (ИМАР) методами теории возмущений
Важным инструментом в индикации ЧС различного типа, таких как извержения вулканов, землетрясения, промышленные взрывы; космические, наземные и подземные ядерные взрывы, сигналы от стартов ракет и возникающие при полете ракет с включенными двигателями является ионосферно-магнитосферный ...