Sfasatori a banda larga. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Gli sfasatori a banda larga (SF) sono progettati per la trasformazione lineare - "splitting" - di un segnale a bassa frequenza al fine di ottenere due segnali con ampiezza costante e sfasamento (il più delle volte 90 gradi) in un'ampia gamma di frequenze. Nella pratica radioamatoriale, tali sfasatori vengono utilizzati nell'acustica musicale per ottenere unisoni sintetici e stereofonia, nei sistemi audio per sopprimere il feedback acustico parassitario.

Nella letteratura tecnica, gli sfasatori a banda larga si trovano sotto i nomi di filtro in quadratura a banda larga e circuiti a differenza di banda larga [1, 2]. Nelle stesse pubblicazioni vengono presentati i metodi per il calcolo di tali dispositivi. I parametri iniziali per il calcolo sono: il rapporto di sovrapposizione di frequenza, lo sfasamento costante richiesto tra i segnali (caratteristica della differenza di fase) e la deviazione massima consentita (errore) di questo spostamento. Più rigorosi sono questi requisiti, più complesso è il circuito sfasatore.

È possibile trovare le descrizioni di vari sfasatori a banda larga contenenti elementi attivi (microcircuiti). Tuttavia, in pratica, vengono spesso utilizzati sfasatori su resistori e condensatori. Di seguito consideriamo dispositivi simili, assemblati solo su elementi passivi, in quanto forniscono la massima affidabilità. Un'eccezione è il divisore di fase di ingresso su un transistor, che fornisce alimentazione al dispositivo con due segnali antifase della stessa ampiezza. Se necessario, questo elemento attivo può anche essere sostituito da un trasformatore a bassa frequenza con una bassa impedenza di uscita.

Fig. 1

Lo sfasatore, il cui circuito è mostrato in fig. 1, fornisce uno sfasamento tra i segnali di uscita di 90 gradi nella banda di frequenza 50 ... 10000 Hz con un errore non superiore a 3 gradi. Il coefficiente di trasferimento di tensione del variatore di fase è di circa 0,4.
I successivi circuiti di ingresso devono essere ad alta resistenza - almeno alcuni megaohm Dopo aver impostato la modalità di funzionamento lineare del transistor VT1, si ottengono valori uguali dell'ampiezza della tensione alternata sull'emettitore e sul collettore selezionando il resistore R1 ( i circuiti di base non sono mostrati nello schema).

Il diagramma mostra i valori standard degli elementi dello sfasatore, e in tabella. 1 - i valori esatti della resistenza dei resistori e la capacità dei condensatori Questi elementi devono essere selezionati con una precisione di almeno l'1%. I condensatori TKE non dovrebbero essere peggiori di M150. È auspicabile prevedere la possibilità di selezione all'interno di una piccola gamma di resistori R10, R11 e condensatori C7, C8.

La tensione costante ai capi dei resistori R10, R11 proveniente dall'emettitore e dal collettore del transistor VT1 può essere utilizzata per impostare la modalità dei passi successivi. In questo caso, ovviamente, le componenti costante e variabile della tensione devono essere separate.

La necessità dell'uso e le caratteristiche di filtri che sopprimono le componenti di frequenza al di sotto e al di sopra della banda dello sfasatore sono determinate separatamente per ogni caso specifico.

Lo sfasatore a banda larga descritto (vedi Fig. 1) viene utilizzato in uno sfasatore di spettro di frequenza che implementa il vibrato all'unisono spaziale, noto anche come "unisono a due punti" [3]. La stessa pubblicazione fornisce raccomandazioni sull'uso di tali dispositivi nell'acustica musicale.

In tavola. La figura 2 mostra i valori esatti della resistenza dei resistori e la capacità dei condensatori di uno sfasatore più avanzato, assemblato secondo il circuito in figura 1. Questo sfasatore fornisce uno sfasamento di 90 gradi, in una frequenza banda di 200 ... 10000 Hz con una precisione di circa 1 grado. Gli elementi devono essere selezionati con una precisione non inferiore a ±1%. e condensatori - per avere un TKE non peggiore dell'M150.

Fig. 2

In alcuni casi, diventa necessario utilizzare uno sfasatore a banda larga con uno sfasamento di 120 gradi. Sulla fig. 2 mostra un diagramma di uno sfasatore che fornisce un tale sfasamento nella banda di frequenza 200 ... 6800 Hz con un errore di circa 3 gradi. I valori standard degli elementi sono indicati nel diagramma e i valori esatti della resistenza dei resistori e delle capacità dei condensatori sono nella tabella. 3. I requisiti per gli elementi radio sono simili a quelli sopra indicati.

Fig. 3

La terza fase con uno spostamento di 240 gradi si ottiene sommando due segnali di uguale ampiezza, sfasati di 120 gradi, e invertendo la tensione totale. Il principio per ottenere una tensione con uno sfasamento di 240 gradi è illustrato da un diagramma vettoriale in fig. 3.

Letteratura

1. Avramenko A. A., Galamichev Yu. P., Lanne A. A. Linee di ritardo elettriche e sfasatori. - M. - Comunicazione. 1973
2. Verzunov M. V. Modulazione a banda laterale singola nelle comunicazioni radio. - M.: Casa editrice militare. 1972.
3. L. D. Korolev, Dispositivi di spostamento di frequenza su convertitori elettromeccanici. - Sab. "Per aiutare il radioamatore", numero 90. 1985.

Autore: L. Korolev, Mosca; Pubblicazione: radioradar.net

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