Sự hình thành sự lệch pha của tín hiệu tuần hoàn. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Đài thiết kế nghiệp dư

 Bình luận bài viết

Đôi khi, khi thiết kế các thiết bị điện tử vô tuyến, cần phải tạo ra sự dịch chuyển thời gian và pha của các tín hiệu xung tuần hoàn. Việc dịch chuyển thời gian khá dễ dàng đạt được (sử dụng bộ dao động đa năng dự phòng, mạch vi phân hoặc đường trễ). Tình huống phức tạp hơn với sự dịch pha, vì trong trường hợp này thời gian trễ là hàm nghịch đảo của tần số đầu vào.

Tác giả bài viết nói về những khó khăn nảy sinh ở đây, cách khắc phục và đưa ra ví dụ thực tế về việc sử dụng kết quả công việc của mình.

Để hình thành sự dịch pha, phương pháp kỹ thuật số thường được sử dụng nhất, nhưng nó có những nhược điểm như độ phức tạp của việc chuyển mạch, sử dụng máy phát phụ, điều chỉnh từng bước và số lượng lớn các phần tử điện tử cần thiết [1].

Các phương pháp khác để tạo ra sự lệch pha chưa được đề cập đầy đủ trong tài liệu vô tuyến nghiệp dư. Thông thường, thay vì độ trễ pha, người ta sử dụng độ trễ thời gian với hiệu chỉnh tần số và điều này dẫn đến tính phi tuyến đáng kể của đặc tính tần số pha hoặc thu hẹp dải tần hoạt động của thiết bị. Trong khi đó, mạch kỹ thuật số tương tự có thể thực hiện được bằng các phương tiện đơn giản để thu được các thông số dịch pha có thể chấp nhận được trong dải tần số rộng.

Đơn vị pha thu hút sự chú ý của người đọc (Hình 1, a) được chế tạo trên bộ kích hoạt D- hoặc RS và không yêu cầu sử dụng máy phát phụ. Nó loại bỏ các vấn đề chính của việc đạt được sự dịch pha so với một trong các lần giảm chuỗi xung trong dải tần số rộng. Đối với các dao động dương, đầu vào C hoặc R của bộ kích hoạt DD1 có thể được sử dụng độc lập (bằng cách áp dụng tín hiệu của bất kỳ chu kỳ nhiệm vụ nào cho đầu vào C và các xung ngắn cho đầu vào R thông qua mạch vi phân). Nếu bạn đảo ngược tín hiệu đầu vào, bạn có thể thực hiện dịch pha cho các cạnh âm.

Bằng vi sai dương ở đầu vào C hoặc R, bộ kích hoạt DD1 chuyển sang trạng thái 2 và tụ tích hợp C1 bắt đầu được tích điện tuyến tính thông qua đầu ra nghịch đảo của bộ kích hoạt từ bộ tạo dòng điện G2. Ngay khi điện áp ở đầu vào S đạt đến ngưỡng (đối với logic CMOS, điện áp ngưỡng Uthr xấp xỉ bằng Upit/2), bộ kích hoạt sẽ chuyển sang trạng thái đơn và trước khi có mức giảm dương tiếp theo, tụ điện C2 sẽ được phóng điện qua đầu ra nghịch đảo của bộ kích hoạt từ bộ tạo dòng điện G2. Độ sâu phóng điện và do đó thời gian sạc tiếp theo, xác định thời lượng của xung đầu ra, tỷ lệ thuận với dòng điện IXNUMX và tỷ lệ nghịch với tần số.

Từ sự giống nhau về đường cong nạp của tụ điện C2 (đồ thị UC2 trong Hình 1, b), có thể thấy rõ sự dịch chuyển của xung đầu ra Uout, biểu thị bằng đơn vị góc (pha), không phụ thuộc vào tần số đầu vào mà phụ thuộc vào tỷ lệ của các giá trị hiện tại I1 và I2. Pha đầu ra có thể được điều chỉnh bằng cách thay đổi dòng điện của một trong các máy phát, đảm bảo đáp ứng điều kiện I1>I2. Trong trường hợp này, góc tối thiểu sẽ luôn lớn hơn 2, vì tụ C180 không thể được sạc ngay lập tức và góc tối đa sẽ nhỏ hơn XNUMX độ một chút. (gần giá trị này nút chuyển sang chế độ dao động). Sự dịch pha được chỉ định ổn định trong khoảng tần số hoạt động và với sự thay đổi mạnh về tần số, nó sẽ được khôi phục sau một quá trình nhất thời ngắn hạn.

Khi tần số của tín hiệu đầu vào tăng lên, biên độ của thành phần thay đổi trên tụ C2 giảm và bắt đầu từ một điểm nhất định, bộ kích hoạt sẽ không còn chuyển đổi đầu vào S nữa, đây là một hệ số giới hạn. Việc sử dụng bộ hẹn giờ tích hợp KR1006VI1, có bộ so sánh đầu vào nhạy ở đầu vào của bộ kích hoạt bên trong, mở rộng dải tần lên hơn mười lần và trong hầu hết các trường hợp, cho phép thay thế máy phát điện bằng điện trở, bằng cách thay đổi điện trở của nó. có thể điều chỉnh độ lệch pha do thiết bị tạo ra (Hình 2).

Các thông số chính của thiết bị này như sau: giới hạn điều khiển pha trơn -

khoảng tần số - giới hạn thay đổi tần số đầu vào mà pha nhất định không thay đổi - hơn mười quãng tám hoặc ba thập kỷ, tần số thấp hơn tỷ lệ nghịch với điện dung của tụ C2 và có thể đạt tới một phần mười và một phần trăm hertz, tần số trên - lên đến hàng trăm kilohertz, như đối với máy thư giãn thông thường.

Để chọn tỷ lệ các giá trị điện trở cho một độ lệch pha nhất định (xem Hình 1), bạn có thể sử dụng công thức:

trong đó K=Upit/Upor (đối với logic CMOS K=2) và để xác định độ dịch pha từ tỷ lệ đã biết của giá trị điện trở và điện áp ngưỡng của đầu vào S của bộ kích hoạt - công thức:

Tần số đầu vào thấp hơn được ước tính gần đúng từ biểu thức:

Cách tính nút pha trên bộ định thời KR1006VI1 có một số khác biệt do tụ C2 được tích điện qua các điện trở R2 và R3 mắc nối tiếp, phóng điện qua điện trở R2 và đầu vào S ở đây đang đảo ngược. Đồ thị điện áp trên tụ điện trong trường hợp này sẽ nghịch đảo so với đồ thị UC2 trong Hình 1. 2, b. Do đó, giá trị của điện áp ngưỡng phải được tính không phải từ dây chung mà từ điện áp nguồn. Trong trường hợp đang xem xét, Upor=3Upit/1,5, tức là K=2. Trong trường hợp này, công thức (XNUMX) sẽ như sau:

Điện trở của điện trở R2 trong hầu hết các trường hợp có thể lấy bằng 100 kOhm. Nếu góc phải được tính bằng độ thì trong tất cả các công thức, số pi được thay thế bằng 180 độ. Việc sử dụng đơn vị pha được mô tả (Hình 2) giúp có thể tạo ra các thiết bị với chi phí tối thiểu mà khó thực hiện theo các cách khác. Vì vậy, ví dụ, trong hình. Hình 3a thể hiện mạch nhân đôi tần số cho tín hiệu có chu kỳ nhiệm vụ tùy ý, cung cấp tín hiệu sóng vuông ở đầu ra. Trong bộ nhân đôi, sự dịch pha tuần tự lên tới 270 độ xảy ra trước tiên. các nút A1-A3, sau đó các tín hiệu trung gian được tính tổng theo modulo 2 bởi phần tử D1 EXCLUSIVE OR. Việc sử dụng phần tử ĐỘC QUYỀN HOẶC ở đây là tùy chọn. Phần tử AND-NOT phổ biến hơn là khá đủ. Sơ đồ tín hiệu vẫn giữ nguyên. Đồ thị trong hình. 3b minh họa hoạt động của thiết bị. Một thiết bị tương tự, được chế tạo trên các bộ dao động đa năng dự phòng [2], cung cấp kết quả tương tự chỉ cho một tần số, việc thay đổi đòi hỏi phải điều chỉnh các giá trị phần tử.

Để tạo ra điện áp ba pha, người ta thường sử dụng một thiết bị bao gồm một máy phát xung hình chữ nhật có tần số gấp ba lần và một bộ chia tần số cho 3, cung cấp sự dịch pha tương ứng ở đầu ra. Trong một số trường hợp, có thể thuận tiện hơn để thu được điện áp ba pha bằng cách nhân tần số bằng cách sử dụng hai bộ chuyển pha A1, A2 (Hình 4), tạo ra độ trễ 120 độ.

Chu kỳ thứ ba tạo thành phần tử logic D1. Bộ phân phối có thể được sử dụng để cấp nguồn cho động cơ ba pha với tốc độ rôto có thể điều chỉnh hoặc để điều khiển bộ ghép kênh ba kênh khi chuyển đổi tín hiệu. Hình dạng của các xung đầu ra được thể hiện trong hình. 4, b.

Một ví dụ khác là bộ điều chỉnh thời điểm đánh lửa cho động cơ ô tô được trang bị hệ thống đánh lửa bằng bóng bán dẫn tiếp điểm. Bộ điều chỉnh như vậy cho phép bạn điều chỉnh hoạt động của hệ thống tạo tia lửa động cơ khi thay đổi chế độ vận hành trực tiếp từ cabin [3]. Thiết bị được đề xuất (Hình 5a) bao gồm một kênh trực tiếp để truyền xung từ các tiếp điểm S1 của cầu dao đến hệ thống đánh lửa và làm trễ các xung ở một góc nhất định bằng cách sử dụng bộ pha. Sau khi thêm các chuỗi xung trên phần tử logic D1 AND, chúng ta thu được tín hiệu đầu ra được đặc trưng bởi thời điểm hình thành tia lửa có thể điều chỉnh và thời gian tích lũy năng lượng gần như không đổi trong cuộn sơ cấp của cuộn dây đánh lửa.

Văn chương

1. Biryukov A. Bộ hiệu chỉnh trị số octan. - Đài phát thanh, 1987, số 10, tr. 34 - 37.
2. Shifrin A. Nhân đôi tần số của tín hiệu xung. - Đài phát thanh, 1992, số 12, tr. 32.
3. Bespalov V. Máy chỉnh góc OZ. - Đài phát thanh, 1988, số 5, tr. 17, 18.

Tác giả: S. Vychukzhanin, St. Petersburg

Xem các bài viết khác razdela Đài thiết kế nghiệp dư.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Một cách mới để kiểm soát và điều khiển tín hiệu quang 05.05.2024

Thế giới khoa học và công nghệ hiện đại đang phát triển nhanh chóng, hàng ngày các phương pháp và công nghệ mới xuất hiện mở ra những triển vọng mới cho chúng ta trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Một trong những đổi mới như vậy là sự phát triển của các nhà khoa học Đức về một phương pháp mới để điều khiển tín hiệu quang học, phương pháp này có thể dẫn đến tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực quang tử học. Nghiên cứu gần đây đã cho phép các nhà khoa học Đức tạo ra một tấm sóng có thể điều chỉnh được bên trong ống dẫn sóng silica nung chảy. Phương pháp này dựa trên việc sử dụng lớp tinh thể lỏng, cho phép người ta thay đổi hiệu quả sự phân cực của ánh sáng truyền qua ống dẫn sóng. Bước đột phá công nghệ này mở ra triển vọng mới cho việc phát triển các thiết bị quang tử nhỏ gọn và hiệu quả có khả năng xử lý khối lượng dữ liệu lớn. Việc điều khiển phân cực quang điện được cung cấp bởi phương pháp mới có thể cung cấp cơ sở cho một loại thiết bị quang tử tích hợp mới. Điều này mở ra những cơ hội lớn cho ... >>

Bàn phím Primium Seneca 05.05.2024

Bàn phím là một phần không thể thiếu trong công việc máy tính hàng ngày của chúng ta. Tuy nhiên, một trong những vấn đề chính mà người dùng gặp phải là tiếng ồn, đặc biệt là ở các dòng máy cao cấp. Nhưng với bàn phím Seneca mới của Norbauer & Co, điều đó có thể thay đổi. Seneca không chỉ là một bàn phím, nó là kết quả của 5 năm phát triển để tạo ra một thiết bị lý tưởng. Mọi khía cạnh của bàn phím này, từ đặc tính âm thanh đến đặc tính cơ học, đều được xem xét và cân bằng cẩn thận. Một trong những tính năng chính của Seneca là bộ ổn định im lặng, giúp giải quyết vấn đề tiếng ồn thường gặp ở nhiều bàn phím. Ngoài ra, bàn phím còn hỗ trợ nhiều độ rộng phím khác nhau, thuận tiện cho mọi người dùng. Mặc dù Seneca vẫn chưa có sẵn để mua nhưng nó được lên kế hoạch phát hành vào cuối mùa hè. Seneca của Norbauer & Co đại diện cho các tiêu chuẩn mới trong thiết kế bàn phím. Cô ấy ... >>

Khai trương đài quan sát thiên văn cao nhất thế giới 04.05.2024

Khám phá không gian và những bí ẩn của nó là nhiệm vụ thu hút sự chú ý của các nhà thiên văn học từ khắp nơi trên thế giới. Trong bầu không khí trong lành của vùng núi cao, cách xa ô nhiễm ánh sáng thành phố, các ngôi sao và hành tinh tiết lộ bí mật của chúng một cách rõ ràng hơn. Một trang mới đang mở ra trong lịch sử thiên văn học với việc khai trương đài quan sát thiên văn cao nhất thế giới - Đài thiên văn Atacama của Đại học Tokyo. Đài quan sát Atacama nằm ở độ cao 5640 mét so với mực nước biển mở ra cơ hội mới cho các nhà thiên văn học trong việc nghiên cứu không gian. Địa điểm này đã trở thành vị trí cao nhất cho kính viễn vọng trên mặt đất, cung cấp cho các nhà nghiên cứu một công cụ độc đáo để nghiên cứu sóng hồng ngoại trong Vũ trụ. Mặc dù vị trí ở độ cao mang lại bầu trời trong xanh hơn và ít bị nhiễu từ khí quyển hơn, việc xây dựng đài quan sát trên núi cao đặt ra những khó khăn và thách thức to lớn. Tuy nhiên, bất chấp những khó khăn, đài quan sát mới mở ra triển vọng nghiên cứu rộng lớn cho các nhà thiên văn học. ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ Sạc dự phòng Stuffcool Snap Lightning cho Apple 28.04.2023 Stuffcool đã công bố một phụ kiện mới cho các thiết bị của Apple có tên là Snap Lightning. Điểm mới lạ là pin ngoài 5000 mAh cho iPhone, iPad, AirPods. Phụ kiện này có cổng Lightning để kết nối với các thiết bị đã được liệt kê trước đó, cung cấp nguồn sạc lên đến 20W. Pin di động có kích thước cao 5 cm, nặng 92 g và rộng 7 cm, tính năng mới này hỗ trợ sạc nhanh 18W, cho phép bạn sạc đầy AirPods trong khoảng 2,5 giờ hoặc sạc bất kỳ iPhone nào lên 50% chỉ trong 30 phút. Pin di động nhận được đèn báo LED. Giá của sản phẩm mới là 29 USD, bảo hành 6 tháng.

Tin tức thú vị khác:

▪ Các hạt vật chất tối có thể siêu nhẹ

▪ Điện thoại thông minh Sony Xperia 5 IV

▪ KODAK ra mắt máy ảnh kỹ thuật số kết nối WIFI

▪ Khối nước lớn được phát hiện dưới bề mặt sao Hỏa

▪ Đi bộ thích ứng Exosuit

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần trang web Pin, bộ sạc. Lựa chọn bài viết

▪ bài Tâm vì lý mà đến. biểu hiện phổ biến

▪ bài viết Giấy cói là gì? đáp án chi tiết

▪ bài viết Bộ nhớ đệm thiết bị. những thứ gián điệp

▪ bài viết Hẹn giờ ổn định trên KR1006VI1. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

▪ bài viết Chip FPGA XILINX: VIRTEX series. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Để lại bình luận của bạn về bài viết này:

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web

www.diagram.com.ua
2000-2024