Misuratore di fase. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Tecnologia di misurazione

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In alcuni casi, ad esempio, quando si regolano gli sfasatori dei sistemi audio spaziali, quando si imposta l'angolo di inclinazione degli spazi di lavoro delle testine magnetiche in un registratore stereo, ecc., è necessario determinare con precisione lo sfasamento tra due tensioni della stessa frequenza.

A differenza dei misuratori di fase con un rivelatore basato su un trigger RS ​​[1] o secondo lo schema XOR [2], un misuratore di fase con un rivelatore di fase-frequenza pulsata (PFD) consente di misurare non solo lo sfasamento, ma anche correggere il segno dello spostamento (in vantaggio o in ritardo). Il misuratore di fase proposto (Fig. 1) è realizzato come attacco a un multimetro digitale (è possibile utilizzare anche un avometro convenzionale).

(clicca per ingrandire)

Riso. 1. Diagramma schematico del misuratore di fase

Agli ingressi del misuratore di fase sugli amplificatori operazionali DA1 e DA2 vengono realizzati comparatori di isteresi (trigger di Schmitt). La sensibilità dei comparatori è di circa 30 mV. Dalle uscite dei comparatori, i segnali vengono inviati a un rilevatore frequenza-fase pulsato con tre stati, realizzato su D-flip-flop DD1.1, DD1.2 e transistor VT5, VT6. Il carico del rivelatore è il resistore R17.

Per evidenziare la componente costante, proporzionale allo sfasamento, c'è un filtro passa basso del secondo ordine su DA3.

L'alimentazione dei transistor del rivelatore è scelta in ±3,6 V, che corrisponde a uno sfasamento di ±360° (cioè, 1 V corrisponde a uno sfasamento di 100°). La precisione della misurazione dipende dall'ampiezza dei segnali di ingresso: maggiore è, maggiore è la precisione della misurazione. A bassi livelli dei segnali studiati (fino a 100...200 mV), le loro ampiezze dovrebbero essere vicine in grandezza.

Tensioni di ±3,6 V si ottengono da tensioni di alimentazione stabilizzate di ±5 V utilizzando un circuito basato sui transistor VT1 ... VT4, in cui VT1 e VT2 servono per la stabilizzazione termica.

Allestimento di un misuratore di fase consiste nell'impostare, con l'ausilio dei resistori R7 e R8, tensioni di ±3,6 V agli emettitori dei transistor VT3 e VT4, nonché nel bilanciare DA3. Per bilanciare DA3, lo stesso segnale viene applicato a entrambi gli ingressi. Poiché lo sfasamento è quindi zero, non dovrebbero esserci impulsi all'uscita del rivelatore. La resistenza R20 raggiunge la tensione minima all'uscita del misuratore di fase.

Costruzione e dettagli

Il misuratore di fase è realizzato su un circuito stampato con dimensioni di 87x55 mm (Fig. 2). Il pin 4 di DD1 è collegato al pin 11 con un ponticello sopra il chip. Analogamente, il pin 5 DD1 può essere collegato al pin 12 e il pin 3 al pin 10. In presenza di fibra di vetro bifacciale, gli ultimi due collegamenti possono essere stampati dal lato di installazione degli elementi. Il resto dei collegamenti sono realizzati tramite cablaggio stampato. Il disegno di montaggio della scheda è mostrato in Fig.3. K1UD2A, DA544 - K2UD3 sono stati utilizzati come amplificatori operazionali DA140, DA608. Trigger DD1 - tipo K561TM2. Condensatori elettrolitici - tipo K50-35 per una tensione di 10 V. Transistor - KT3107B e KT3102B. Tutti i microcircuiti (digitali e analogici) sono alimentati da una tensione bipolare stabilizzata di ±5 V.

Riso. 2. PCB

Riso. 3. Disposizione degli elementi

Letteratura

1. A. Konyukhov, Misuratore di fase nello stabilimento di un registratore. - Radio, 1983, N1, S.Z0.
2. A. Goncharenko, Misuratore di fase sui microcircuiti. - Radio, 1984, N12, p.29.

Autore: A. Petrov, Mogilev; Pubblicazione: cxem.net

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