Medidor de fase. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Em alguns casos, por exemplo, ao ajustar os defasadores de sistemas de som espacial, ao definir o ângulo de inclinação das folgas de trabalho das cabeças magnéticas em um gravador estéreo, etc., é necessário determinar com precisão a mudança de fase entre dois tensões de mesma frequência.

Ao contrário dos medidores de fase com um detector baseado em um gatilho RS [1] ou de acordo com o esquema XOR [2], um medidor de fase com um detector de fase de frequência pulsada (PFD) permite medir não apenas a mudança de fase, mas também para fixar o sinal do deslocamento (avanço ou atraso). O medidor de fase proposto (Fig. 1) é feito como anexo a um multímetro digital (você também pode usar um avômetro convencional).

(clique para ampliar)

Arroz. 1. Diagrama esquemático do medidor de fase

Nas entradas do medidor de fase nos amplificadores operacionais DA1 e DA2, são feitos comparadores de histerese (gatilhos Schmitt). A sensibilidade dos comparadores é de cerca de 30 mV. Das saídas dos comparadores, os sinais são alimentados a um detector de fase de frequência pulsada com três estados, feito em D-flip-flops DD1.1, DD1.2 e transistores VT5, VT6. A carga do detector é o resistor R17.

Para destacar a componente constante, proporcional ao deslocamento de fase, está um filtro passa-baixa de segunda ordem no DA3.

A fonte de alimentação dos transistores detectores é escolhida para ser ±3,6 V, o que corresponde a um deslocamento de fase de ±360° (ou seja, 1 V corresponde a um deslocamento de fase de 100°). A precisão da medição depende da amplitude dos sinais de entrada - quanto maior, maior a precisão da medição. Em níveis baixos dos sinais estudados (até 100...200 mV), suas amplitudes devem ser próximas em magnitude.

As tensões de ±3,6 V são obtidas a partir de tensões de alimentação estabilizadas de ±5 V usando um circuito baseado nos transistores VT1 ... VT4, em que VT1 e VT2 servem para estabilização térmica.

Configurando um medidor de fase consiste em ajustar, com a ajuda dos resistores R7 e R8, tensões de ±3,6 V nos emissores dos transistores VT3 e VT4, bem como no balanceamento de DA3. Para balancear DA3, o mesmo sinal é aplicado a ambas as entradas. Como o deslocamento de fase é então zero, não deve haver pulsos na saída do detector. O resistor R20 atinge a tensão mínima na saída do medidor de fase.

Construção e detalhes

O medidor de fase é feito em uma placa de circuito impresso com dimensões de 87x55 mm (Fig. 2). O pino 4 do DD1 está conectado ao pino 11 com um jumper no topo do chip. Da mesma forma, o pino 5 DD1 pode ser conectado ao pino 12 e o pino 3 ao pino 10. Na presença de fibra de vidro de dupla face, as duas últimas conexões podem ser impressas na lateral da instalação dos elementos. As demais conexões são feitas por fiação impressa. O desenho de montagem da placa é mostrado na Fig.3. K1UD2A, DA544 - K2UD3 foram usados ​​como amplificadores operacionais DA140, DA608. Gatilho DD1 tipo K561TM2. Capacitores eletrolíticos - tipo K50-35 para uma tensão de 10 V. Transistores - KT3107B e KT3102B. Todos os microcircuitos (digitais e analógicos) são alimentados por uma tensão bipolar estabilizada de ±5 V.

Arroz. 2. PCB

Arroz. 3. Disposição dos elementos

Literatura

1. A. Konyukhov, medidor de fase no estabelecimento de um gravador. - Rádio, 1983, N1, S.Z0.
2. A. Goncharenko, medidor de fase em microcircuitos. - Rádio, 1984, N12, p.29.

Autor: A. Petrov, Mogilev; Publicação: cxem.net

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