1. Фазочувствительные схемы

Номограмма для расчета фазового сдвига.С помощью но­мограммы (рис. 15.1) можно определить фазовый сдвиг на любой заданной частоте в рсзистивно-емкостиых цепях. При известных со­противлениях резистора, емкости конденсатора и частоты проводит­ся прямая, соединяющая значения на шкалах сопротивлений и ем­кости. Эта прямая пересекает пунктирную линиюАВ в точкеМ. Через эту точку и значение частоты проводят прямую, пересекаю­щую шкалу фаз. Для случая R — 10 кОм, С — 10 нФ,f= 0,1 МГц по номограмме получаем значение фазы 162°. В тех случаях когда известен фазовый сдвиг, то можно определить номиналыR иС. Прямая между значениями частоты и фазы даст точкуМ через которую с любым наклоном проводится прямая, определяющая значенияR иС.

Рис. 15.1

Фазовращатель на полевых транзисторах.Устройство (рис. 15.2) предназначено для изменения фазы гармонического сигнала в диа­пазоне от 0 до 180° при изменении управляющего напряжения от — 1 до +1 В. В основу фазовращателя положен мост, выполненный на элементахR2, R8, С2, СЗ, VT2. В качестве управляющего эле­мента используется полевой транзисторVT2, сопротивление кото­рого меняется в зависимости от управляющего сигнала. Кроме то­го, включение этого транзистора в исток транзистораVT1 обеспе­чивает большое сопротивление для входного сигнала. Выходной сигнал фазопращательного моста подается на затвор транзистораVT3. Коэффициент усиления схемы равен 0,7. Амплитуда входного сигнала 0,3 В, а частота 100 кГц.

Рис. 15.2 Рис. 15.3 Рис. 15.4

Сложение и вычитание сиг­налов. Устройство (рис. 15.3) осуществляет одновременно сложение и вычитание двух сигналов. Если на оба входа подать гармонические сигна­лы, близкие по частоте, то на выходе будут два сигнала бие­ний. Для настройки схемы не­обходимо подать на оба вхо­да однл и тот же сигнал, тогда на коллекторе транзистораVT3 должен быть нулевой сигнал. В противном случае следует изменить сопротивление рези­стораR6.

Индикатор нуля. На вход (рис. 15.4) подается гармонический сигнал с частотой 10 кГц. На выходе формируется импульсный сиг­нал с удвоенной частотой следования. Длительность импульса при­близительно равна 1/6 периода гармонического сигнала. Формиро­вание импульсного сигнала происходит в результате насыщения транзисторовVT1 иVT2. Эти транзисторы открываются на 1/3 по­лупериода входного сигнала. Длительность открывания транзисто­ров зависит от цепочекR₁C₁ иR₂C₂. При действии отрицательной полуволны зарядный ток конденсатораС1, протекающий черезR1 и базовый переход транзистораVT1, открываетVT1. Во время дей­ствия положительной полуволны входного сигнала конденсатор С1 разряжается через резисторR1. Аналогичные процессы протекают в цепиС2, R2 иVT2 (при действии положительной полуволны че­резVT2 протекает зарядный ток конденсатораС2, который при отрицательной полуволне разряжается черезR2]. В результате в точке соединения коллекторов транзисторовVTI иVT2 будет выделяться двухполярный импульсный сигнал с длительностью им­пульса меньше полупериода входного сигнала. ТранзисторVT3 преобразует двухполярный сигнал в однополярный. При появлении положительного импульса транзисторVT3 открывается со стороны базы. Эмиттер в этом случае будет подключен к нулевой шине через диодVD2. Отрицательный импульс откроет транзисторVT3со стороны эмиттера. База в это время будет подключена к нулю через диодVD1. В результате на выходе сформируется импульсный сигнал отрицательной полярности. Устройство работает в широком диапазоне частот. Для частот меньше 10 кГц необходимо увеличить емкости конденсаторовС1 иС2, а для частот больше — уменьшить.

Рис. 15.5

Рис. 15.6

Пороговый преобразователь срельефностн» сигнала. В схеме (рис. 15.5,а) осуществляется преобразование входного сигнала, имеющего плавный переход от положительного к отрица!ельному значению, в сигнал со скачкообразным переходом. Ширина зоны между разнополярнымн участками сигнала определяется порогами открывания диодовVD1 иVD2. РезисторR2 регулирует порог для положительного сигнала, а резисторR9 — для отрицательного. По­роги управляются независимо один от другого. С помощью рези­сторовR2 иR9 можно вывести диоды в проводящее состояние. В этом случае порог для положительного сигнала смещается в об­ласть отрицательных значений (и наоборот). На рис. 15.5,б при­веден пример увеличения «рельефности» входного синусоидального сигнала и зависимость фазы отсеченного сигнала от управляющего напряжения на движках потенциометровR2 (R9).

Двухканальный широкополосный фазовращатель. Фазовраща­тель (рис. 15.6) имеет равномерную амплитудно-частотную харак­теристику. Сигналы наВыходе 1 иВыходе 2 сдвинуты по фазе на 90° в диапазоне частот от 100 Гц до 10 кГц. Из-за разброса номи­налов элементов цепочкиRC каскады следует подстраивать с по­мощью переменных резисторов.