Аналоговый частотный детектор(АЧД)

 

Устройство воспринимающее в качестве входного параметра частоту или изменение частоты. Принцип ЧД можно реализовать с помощью фильтра, имеющего линейный участок АЧХ.

Пример реализации схемы :

U₁ = H(2pf) U_m sin[2pf + j₀ + j(2pf)]

U_ВЫХ = H(2pf) U_m   

Проводим линеаризацию :                                   

U₁ = К₁(f – f₀) U_m sin[2pf + j₀ + j(2pf)]      Ý      

U_ВЫХ = К₁(f – f₀)U_m                                      (*)

 К₁ = d H(2pf)/df |_f0                                        ß

Чем больше наклон (больше добротность Ф), тем больше чувствительность. Но тем уже диапазон, в котором допускается замена (*).

Для получения необходимой точности АЧД, амплитуда U_ВХ должна быть постоянной и наклон АЧХ должен быть стабильным. В качестве фильтра нередко применяют колебательный контур(только распространенный).

В реальных схемах используют 2 колебательных контура со смещением резонансов и используют в дифференциальной схеме.

 

 

Импульсно – Частотный детектор.

Позволяет детектировать частоту синусоидальных и импульсных сигналов.

Структурная схема состоит из формирователя импульсов, одновибратора и ФНЧ :

 

ЧХ ФНЧ :

          t₀+T                     t₀+t 

U_ВЫХ = (1/Т) ò U₂(t) dt = (1/Т) ò U₀ dt = U₀t/Т = (U₀t)f = U_ВЫХ

            t₀                          t₀

2 случай. Частота в 4 раза выше.

Схема работоспособна пока t < Т_MIN . t < 1/f_MAX .

Для обеспечения высокой точности необходимо обеспечить точность t и U₀

Преобразователи интервалов времени.

U_ВХ : U_С = 0; U_ВЫХ = 0.

                                            t₀+T 

“СТАРТ” : U_ВЫХ (t) = - (1/RC) ò - U₀ dt = U₀(t – t₀)/RC

                                               t₀

“СТОП” : U_ВЫХ (t) = U₀t/RC = const. t - длительность между интервалом нажатия “СТАРТ” и “СТОП”.

“СБРОС” : U_С обнуляется и U_ВЫХ (t) = 0. Наступает исходное состояние.

 

Фазовый детектор.

 

Устройство, формирующее на выходе сигнал постоянного тока, величина которого пропорциональна сдвигу фазы входного сигнала относительно опорного сигнала с нулевой начальной фазой.

I)

Пример реализации. Можно выполнить на базе перемножителя сигналов.

U₁(t) = U_ВХ(t)*U_ОП(t) = U_ОП *U_m sin(wt)sin(wt + j) = U_ОПU_m [cos(2wt + j) +

+ cosj]/2

U_ВЫХ = U_ОПU_mH₀cosj/2

U_ВЫХ » U_ОПU_mH₀(j + p/2)/2

Чтобы характеристика максимально приблизилась к линейной, нужно, чтобы фазовый сдвиг между входным и опорным сигналом был p/2 (начальный фазовый сдвиг), т.к. в качестве U_ОП нужно подавать cos. При этом диапазон измерения несколько десятков градусов.

Недостаток данного принципа : ограниченный диапазон преобразования сдвига фаз.

II) С применением УВХ

 

 

Л13

---

Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 596; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!