Широкополосные фазовращатели. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Радиолюбителю-конструктору

 Комментарии к статье

Широкополосные фазовращатели (ШФ) предназначены для линейного преобразования - "расщепления" - низкочастотного сигнала с целью получения двух сигналов с постоянными амплитудой и фазовым сдвигом (чаще всего 90 град.) в широком частотном интервале. В радиолюбительской практике такие фазовращатели применяют в музыкальной акустике для получения синтетических унисонов и стереофонии, в системах звукофикации для подавления паразитной акустической обратной связи.

В технической литературе широкополосные фазовращатели встречаются под названиями широкополосный квадратурный фильтр и широкополосные разностные цепи [1, 2]. В этих же изданиях изложены методики расчета такого рода устройств. Исходные параметры для расчета: коэффициент перекрытия по частоте, требуемый постоянный фазовый сдвиг между сигналами (фазо-разностная характеристика) и максимально допустимое отклонение (погрешность) этого сдвига. Чем жестче указанные требования, тем сложнее схема фазовращателя.

Можно отыскать описания различных широкополосных фазовращателей, содержащих активные элементы (микросхемы). Однако на практике чаще всего применяют фазовращатели на резисторах и конденсаторах. Ниже рассмотрены подобные устройства, собранные только на пассивных элементах, как обеспечивающих максимальную надежность. Исключением служит входной фазорасщепитель на одном транзисторе, обеспечивающий питание устройства двумя одинаковыми по амплитуде противофазными сигналами. При необходимости и этот активный элемент может быть заменен низкочастотным трансформатором с малым выходным импедансом.

Рис. 1

Фазовращатель, схема которого показана на рис. 1, обеспечивает фазовый сдвиг между выходными сигналами 90 град в частотной полосе 50... 10000 Гц с погрешностью не более 3 град. Коэффициент передачи фазовращателя по напряжению - приблизительно 0,4.
Последующие входные цепи должны быть высокоомными - не менее нескольких мегаом После установки линейного режима работы транзистора VT1 добиваются равенства значений амплитуды переменного напряжения на эмиттере и коллекторе подборкой резистора R1 (базовые цепи на схеме не показаны).

На схеме указаны стандартные номиналы элементов фазовращателя, а в табл. 1 - точные значения сопротивления резисторов и емкости конденсаторов Эти элементы необходимо подобрать с точностью не хуже 1 %. ТКЕ конденсаторов должен быть не хуже М150. Желательно предусмотреть возможность подборки в небольших пределах резисторов R10, R11 и конденсаторов С7, С8.

Постоянное напряжение на резисторах R10, R11, поступающее с эмиттера и коллектора транзистора VT1, может быть использовано для установки режима последующих ступеней. Постоянные и переменные составляющие напряжения при этом должны быть, разумеется, разделены.

Необходимость применения и характеристики фильтров, подавляющих частотные составляющие ниже и выше полосы фазовращателя, определяют для каждого конкретного случая отдельно.

Описанный широкополосный фазовращатель (см. рис. 1) применен в устройстве сдвига частотного спектра, реализующем пространственное унисонное вибрато, известное также под названием "двуточечный унисон" [3]. В этом же издании даны рекомендации по применению такого рода устройств в музыкальной акустике.

В табл. 2 представлены точные значения сопротивления резисторов и емкости конденсаторов более совершенного фазовращателя, собранного по схеме на рис 1. Этот фазовращатель обеспечивает сдвиг фазы 90 град, в частотной полосе 200... 10000 Гц с точностью около 1 град. Элементы должны быть подобраны с точностью не хуже ±1 %. а конденсаторы - иметь ТКЕ не хуже М150.

Рис. 2

В некоторых случаях возникает необходимость применения широкополосного фазовращателя с фазовым сдвигом 120 град. На рис. 2 изображена схема фазовращателя, обеспечивающего такой сдвиг фаз в частотной полосе 200...6800 Гц с погрешностью около 3 град. Стандартные номиналы элементов указаны на схеме, а точные значения сопротивления резисторов и емкости конденсаторов - в табл. 3. Требования к радиоэлементам аналогичны указанным выше.

Рис. 3

Третья фаза со сдвигом 240 град, получается суммированием двух равных по амплитуде сигналов, сдвинутых по фазе на 120 град., и инвертированием суммарного напряжения. Принцип получения напряжения со сдвигом фазы 240 град, иллюстрирует векторная диаграмма на рис. 3.

Литература

1. Авраменко А. А., Галямичев Ю. П., Ланнэ А. А. Электрические линии задержки и фазовращатели. - М.- Связь. 1973
2. Верзунов М. В. Однополосная модуляция в радиосвязи. - М.: Воениздат. 1972.
3. Королев Л. Д. Устройства сдвига частоты на электромеханических преобразователях. - Сб. "В помощь радиолюбителю", вып 90. 1985.

Автор: Л. Королев, г. Москва; Публикация: radioradar.net

Смотрите другие статьи раздела Радиолюбителю-конструктору.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Умный материал на основе кожи акул 15.03.2020 Ученые из Университета Южной Калифорнии создали умный материал, вдохновляясь кожей акул. Он может различными способами управлять звуковыми волнами - гасить или улучшать их. Акустические метаматериалы обычно разрабатываются для управления звуковыми волнами. Но они могут выполнять только ту функцию, для которой были созданы, например, гашения исходящего звук на подводной лодке. Это же устройство нельзя переоборудовать для другой функции - в этом случае необходимо использовать другое акустическое устройство. Теперь команда ученых из Университета Южной Калифорнии разработала акустический метаматериал, который может переключаться между различными функциями, это удается сделать с помощью тщательно подобранных магнитных полей, отмечается в описании разработки. Структура новых метаматериалов вдохновлена необычной структурой акульей кожи. Они могут использоваться для имитации функций переключателей или диодов. Исследователи объяснили, что микроскопическая структура этих метаматериалов может изгибать волну таким образом, какими они обычно не бывают. Это свойство называется показателем преломления.

Другие интересные новости:

▪ Шпионский глаз

▪ Где мозгу щекотно

▪ Система оповещения о приближении акул

▪ Карборунд из шин

▪ Нанокатализатор на цедре апельсина

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электричество для начинающих. Подборка статей

▪ статья Мы с тобой два берега у одной реки. Крылатое выражение

▪ статья Сдвигаются ли сроки наступления времен года? Подробный ответ

▪ статья Правила бинтования. Медицинская помощь

▪ статья Усилитель низкой частоты на микросхеме КР174УН23. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Простой ключевой стабилизатор напряжения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025