 |
Анализ схем построения фазовых детекторов
|
|
|
|
Балансный фазовый детектор
Балансный фазовый детектор представляет собой два диодных однотактных фазовых детекторов, каждый из которых работает на свою нагрузку.
В результате на входе каждого плеча фазового детектора создаются напряжения 
встречной полярности поэтому 
. Входное напряжение подводится к диодам в противоположной полярности поэтому фаза напряжения Uвх` отличается от фазы Uвх`` на 
.
Опорное напряжение прикладываются к диодам в одинаковой фазе, поэтому,
.
Следовательно,
В кольцевом фазовом детекторе используют два балансных фазовых детектора, при этом симметричность характеристики детектирования улучшается, а коэффициент детектора возростает.
Характеристики детектирования плеч и всего ФД при 
Выводы: 1. Балансный фазовый детектор- это сочетание двух однотактных фазовых детектора, каждый из которых работает на свою нагрузку и создает на них взаимно противоположные напряжения; разность этих напряжений определяют продетектированное напряжение на входе балансного фазового детектора. Полярность входных сигналов на диодах обратна, опорного напряжения – одинакова.
2.Характеристика детектирования балансого фазового детектора по сравнению с однотактным более симметрична и проходит через нуль.
Фазовый детектор на логических дискретных элементах
Структурная схема фазового подобного детектора показана на рисунке (8)
Рис. 8
Устройство формирования преобразует аналоговый гармонический сигнал в импульсное напряжение.
Возможная схемная реализация такого фазового детектора показана на рисунке (8). Детектор имеет два входа: на первый подается ФМ - колебание (рис.9,а), на второй – опорное напряжение (рис. 9,в). В качестве УФ1 и УФ2 (рис.11) использованы компараторы с гистерезисом DA 1 и DA 2 . Диаграммы напряжений u1 и u2 на выходе УФ1 и УФ2 показаны на рис.(9,б,г). Напряжения u1 и u2 подаются на цепь И, в качестве которой используются два логических элемента И-НЕ DD1.3 и DD1.4. Напряжение u на выходе цепи И создается только при одновременном действии напряжений u1 и u2. Диаграмма напряжения на выходе цепи И показана на рисунке (9,д). Фильтр нижних частот выделяет постоянную составляющую напряжения Ед = U0 | π – φ | / 2 π = 0,5 U0 | 1 – φ/ π| (4);
|
|
|
Согласно(4) напряжение Ед линейно зависит от фазы φ. Характеристика детектирования ФД показана на рис. (12)
.Если на рисунке (10) вместо цепи И использовать цепь на основе элементов исключающее И-НЕ рис. (11), то характеристика детектирования становится в 2 раза круче и при равенстве фаз входного и опорного напряжений Ед = 0.
Напряжение u на выходе цепи И, состоящей из элементов И-НЕ, имеет место при одновременном наличии либо отсутствии напряжений u1 и u2.
ВЫВОД: В ФД на логических дискретных элементах ФМ – колебание преобразуется в импульсное напряжение, скважность которого зависит от фазы входного сигнала. Импульсный ФД реализуется в интегральном исполнении.
Однократный диодный ФД
Для фазового детектирования к диоду прикладывается входной сигнал и опорное напряжение; напряжение Ед на выходе ФД определяется выражением 
,полученным при предположении, что Unx<<U0.
Характеристики детектирования диодного ФД согласно этого выражения близка к синусоиде.
Принцип действия такого ФД можно пояснить, рассматривая его не как параметрическую цепь, а как систему с амплитудным детектированием суммы двух гармонических колебаний (uBX и u0).
На входе такого АД действует суммарное напряжение:
u∑ = uвх + u0 =UBX cos (ω0t + ψ) + U0cos ω0t. (5);
|
|
|
Эти два колебания имеют одинаковую частоту, но разные фазы. В результате векторного сложения двух напряжений получают напряжение той же частоты, но другой фазы. Амплитуда суммарного колебания:
Рис.13
|
|
|
