Бесплатная техническая библиотека ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ Синхронный детектор с удвоением напряжения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Радиолюбителю-конструктору Приводится схема двухполупериодного синхронного детектора с удвоением напряжения, позволяющая с использованием одной микросхемы детектировать обе ортогональные компоненты гармонического сигнала. Синхронный детектор позволяет получить информацию об амплитуде и фазе принимаемого сигнала, а также подавить сопутствующие помехи [1]. По этой причине многообразные разновидности синхронных детекторов широко применяются в современной технике. Вместе с тем, применение неудачного варианта синхронного детектора может воспрепятствовать получению ожидаемых результатов. Прежде всего, следует предостеречь от применения однополупериодного синхронного детектора [2]. На рис 1 показана его схема.
Он состоит из электронного (или механического) ключа Кл и простейшего фильтра нижних частот RC, причем роль резистора R чаще всего выполняет внутреннее сопротивление источника входного сигнала и открытого ключа. Рис. 2 иллюстрирует его работу и не требует пояснений. Изъян такого детектора проявляется при наличии во входном напряжении Евх, наряду с полезным сигналом, переменного напряжения с частотой, много меньшей частоты полезного сигнала (например, инфранизкочастотных шумов входного каскада).
На рис. 3 изображена положительная полуволна такого напряжения.
Как видно из рисунка, напряжение помехи практически беспрепятственно проходит через однополупериодный синхронный детектор, лишая его частотной избирательности. Двухполупериодный синхронный детектор осуществляет инверсию четных или нечетных полупериодов входного сигнала [3] с их последующим суммированием. При этом не только повышается коэффициент преобразования полезного сигнала (рис. 4), но и устраняются помехи от низкочастотных (относительно сигнала) напряжений, как показано на рис. 5.
Существует множество разновидностей опубликованных схем двухполупериодных синхронных детекторов [3-5]. Как правило, это дифференциальный операционный усилитель с поочередной подачей полупериодов детектируемого сигнала на инвертирующий и неинвертирующий входы, осуществляемой электронными ключами. Таким образом, для детектирования одной компоненты полезного сигнала требуется микросхема операционного усилителя и микросхема аналогового ключа (или дискретные полевые транзисторы), не считая многочисленных резисторов и конденсаторов ("обвязки"). Автор предлагает для использования более простую и эффективную схему двухполупериодного синхронного детектора с удвоением напряжения. Она базируется на широко известной схеме двухполупериодного диодного выпрямителя с удвоением напряжения [6], в которой выпрямительные диоды заменены электронными ключами. Несмотря на тривиальность такого схемотехнического решения (рис 6), оно не встречалось в известной автору литературе.
Здесь в нечетные полупериоды полезного сигнала происходит заряд конденсатора Спосл до его амплитудного значения, а в четные - полезный сигнал, в сумме с полученным зарядом, поступает на выход устройства. На рис. 7 показан пример реализации двухполупериодного синхронного детектора с удвоением напряжения, детектирующего синфазную и квадратурную компоненты полезного сигнала на одной микросхеме аналогового переключателя К561КП1 (зарубежный аналог - микросхема CD4052BC).
Коммутирующие напряжения с частотой полезного сигнала f и удвоенной частотой 2f обычно нетрудно получить с помощью синтезатора частот или микроконтроллера. Предложенный детектор использовался в десятках магнитометров и металлодетекторов при частотах от десятков герц до десятков килогерц и хорошо себя зарекомендовал. Литература
Автор: Ю.Реутов, г.Екатеринбург Смотрите другие статьи раздела Радиолюбителю-конструктору. Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье. Последние новости науки и техники, новинки электроники: Искусственная кожа для эмуляции прикосновений
15.04.2024 Кошачий унитаз Petgugu Global
15.04.2024 Привлекательность заботливых мужчин
14.04.2024
Другие интересные новости: ▪ Низкие температуры могут увеличить продолжительность жизни ▪ Куртка Tommy Hilfiger со встроенными солнечными панелями ▪ Синий свет стимулирует иммунитет Лента новостей науки и техники, новинок электроники
Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки: ▪ раздел сайта Музыканту. Подборка статей ▪ статья Томограф. История изобретения и производства ▪ статья Что заставляет нас просыпаться? Подробный ответ ▪ статья Врач-инфекционист. Должностная инструкция ▪ статья Осциллограф. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники ▪ статья Непонятное равновесие монеты. Секрет фокуса
Оставьте свой комментарий к этой статье: Комментарии к статье: Erg Рисунки не соответствуют статье. Диаграмма 2Erg Спасибо, исправили. OneTech Это действительно офигенно. Странно почему не применяется. Но всё же, конденсатор я бы включил по другому. Конденсатор малой ёмкости (условно перекачивающий) лучше одним выводом посадить на землю, вторым выводом на переключающий "контакт" мукса. При этом один из "контактор" мукса нужно подключить к УРЧ (вход) а второй к фильтрующему (выходному, относительно большой ёмкости) конденсатору. All languages of this page Главная страница | Библиотека | Статьи | Карта сайта | Отзывы о сайте www.diagram.com.ua |