(926)274-88-54
Бесплатная доставка.
Бесплатная сборка.
График работы:
Ежедневно. С 8-00 до 20-00.
Почта: soft_hous@mail.ru
|
|
Звоните! (926)274-88-54 Бесплатная доставка. Бесплатная сборка. |
Ассортимент тканей График работы: Ежедневно. С 8-00 до 20-00. Почта: soft_hous@mail.ru |
  
|
Читальный зал --> Полупроводниковая схемотехнология Измеряемый объект 
\йа 1 прямоугольных импильсов Рис. 25.20. Введение синхронного детектора для измерения сигнала, искаженного шумами. представлено следующим образом: .1/ = VMS(t). (25.16) При этом S(t) = \ 1приС/упр>0, I - 1 при [7упр < 0. Применяя разложение в ряд Фурье, получаем отсюда л = о (25.17) Пусть входное напряжение имеет синусоидальную форму, частоту /е = m /упр и фанзовый сдвиг ф по отнощению к упра- Рис. 25.21. Принцип действия синхронного детектора. вляющему напряжению. Тогда с учетом формул (25.16) и (25.17) получаем выходное напряжение Ug{t) = (7,sin(mQ)y,t -f- (25.18) С помощью последовательно включенного фильтра нижних частот формируется среднее арифметическое значение. Используя вспомогательную формулу - Jsm(mcOy pt-l-(pJ = 0 о И соотношение ортогональности 1 -J sin (mcoynpf -f- ф ) sin /сОупр tdt = о при т Ф I, /г cos ф при т= I,  ИЗ уравнения (25.18) получаем г . * - Ug cos ф , при m = 2п + 1, о при тф1п+ L Здесь и = О, 1, 2, 3..... Если входной сигнал представляет собой произвольный набор частот, то вклад в усредненное значение выходного нагхря-жения вносят только те составляющие, частота которых равна управляющей частоте или является ее нечетной кратной. Поэтому синхронный детектор подходит для селективного измерения амплитуды. Так как среднее значение выходного напряжения, кроме того, зависит от сдвига фаз между соответствующей составляющей входного напряжения и управляющим напряжением, синхронный детектор называют также и фазочувствительным детектором. При Ф = 90° величина 1/ равна нулю в том случае, когда выполняются соответствующие частотные условия. В рассматриваемом примере на рис. 25.21 m = 1 и ф = 0. В этом случае из формулы (25.19) получаем U, = (2/n)Ug. Но это есть среднее арифметическое значение синусоидального напряжения после двухполуцериодного выпрямления. Этот результат можно было бы непосредственно получить из рассмотрения рис. 25.21. Из анализа формулы (25.19) мы уже заключили, что в выходное напряжение вносят вклад лишь те составляющие, частота которых равна частоте управляющего сигнала или является ее нечетной кратной. Но это справедливо только в том случае, когда постоянная времени фильтра нижних частот бесконечно большая. На практике такое условие не реализуется и, более того, совсем нежелательно, поскольку тогда верхняя граничная частота была бы равна нулю и выходное напряжение не могло бы изменяться со временем. Если fg > О, синхронный детектор отфильтровывает из входного напряжения уже не дискретные частоты, а отдельные полосы частот. Ширина полосы этого полосового фильтра равна 2fg. На рис. 25.22 наглядно представлена эта характеристика фильтра. Наиболее нежелательные составляющие входного сигнала-нечетные высшие гармоники-могут быть исключены, если в качестве синхронного детектора использовать аналоговый перемножитель. Тогда можно умножить выходное напряжение не на прямоугольную функцию S{t), а на синусоидальную С7упр = C/ynpSincot. Поскольку эта синусоидальная функция не содержит высших гармоник, то выражение (25.19) имеет смьюл только при и = 0. Если амплитуду управляющего напряжения выбрать равной масштабной единице Е перемножителя, то вместо формулы (25.19) получается следующий результат: (25.20) при X /упр 0.3 0,2 0.1 Согласно этой формуле, синхронный детектор определяет не амплитуду U, а действительную часть исозф комплексной амплитуды и g. Для установления ее модуля 1 С/ е I = te с ПОМОЩЬЮ фазовраща- теля можно так сдвинуть фазу управляющего напряжения, чтобы выходное напряжение синхронного детектора стало максимальным. Тогда напряжения 1/(0 п С/упр(0 будут в фазе, и из формулы (25.20) получим / =/упр Если для сдвига управляющего напряжения использовать точный фазовращатель, то можно непосредственно определить фазовый сдвиг, вызываемый измеряемым объектом. Часто интересуются лишь амплитудой определенной спектральной составляющей входного напряжения. В этом случае можно отказаться от синхронизации управляющего напряжения, если воспользоваться, как на рис. 25.23, двумя синхронными де-, текторами, которые запускаются двумя сдвинутыми на 90° друг относительно друга управляющими напряжениями: Fi(f) = £sm( ynpt, Vt) = £cos( y pf. Здесь £-масштабная единица перемножителя, используемого в качестве синхронного детектора. Для формирования обоих этих управляющих напряжений особенно хорошо подходит, например, генератор, схема которого представлена на рис. 18.24. В выходные напряжения обоих синхронных детекторов вносит вклад только спектральная составляющая входного напряжения с частотой /упр. Она имеет фазовый сдвиг ф по отношению к V, и, следовательно, Ug = l/sm(o)y pf + ф). А Рис. 25.22 Характеристики фильт-7 fglffjnp рования синхронного детектора. UeVi  Фильтр нижних частот esincoj/ipt Гжратор ecqswy pi Векторный измеритель  Фильтр нижних частот Рис. 25.23. Схема синхронного детектора, не чувствительного к фазе. Согласно формуле (25.20), на выходе верхнего синхронного детектора напряжение составляет Кз = 7зС/.со8ф. (25.21) Соответствующее решение для нижнего детектора имеет вид (25.22) После квадрирования и сложения получаем не зависящее от фазы выходное напряжение: и, = v2 t/,/sin4 + cos4 = v2 Ug. (25.23) Таким образом, схема может служить настраиваемым селективным вольтметром. Ширина его полосы всегда равна удвоенной частоте среза фильтра нижних частот. Достижимая добротность фильтра значительно выше, чем для традиционных активных фильтров. Например, достаточно просто можно фильтровать сигнал с граничной частотой 1 МГц и шириной полосы 1 Гц. Это соответствует добротности Q = = 10< Если частоту управляющего сигнала регулировать непрерывно, то схема работает как анализатор Фурье.
ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку. Звоните! Ежедневно! (926)274-88-54 Продажа и изготовление мебели. Копирование контента сайта запрещено. Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы. |