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:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Рост рынка высокоточного земледелия 31.10.2014 По прогнозам Marketsand Markets, в период с 2014 по 2020 гг. среднегодовой темп роста (CAGR) рынка высокоточного земледелия, основой которого являются технологии дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), составит 12,2%. К 2020 г. его объем достигнет $4,55 млрд. Аналитики Marketsand Markets прогнозируют, что к 2020 г. объем рынка высокоточного земледелия достигнет $4,55 млрд. В период с 2014 по 2020 гг. он будет расти в среднем на 12,2% в год. Методы высокоточного земледелия основаны на приложениях по мониторингу доходности угодий, технологиях наблюдения за состоянием почвы, разведке урожая, интеллектуальных системах внесения удобрений, роботах, системах управления поливочными системами и т.д. Рост спроса на продукты питания вынуждает фермеров осваивать новые технологии, такие как облачные ГИС, беспилотные летательные аппараты и спутниковый мониторинг. Это позволяет снизить издержки и повысить эффективность работы. В докладе Marketsand Markets отмечается, что наиболее интенсивный рост рынка высокоточного земледелия ожидается в Азиатско-Тихоокеанском регионе, где население растет особенно быстро. Также, внедрение геоинформационных технологий ведения сельского хозяйства активно развивается в Северной Америке. В то время как североамериканский рынок растет благодаря обновлению технологической основы сельского хозяйства, в Азии, Южной Америке и Европе активный рост происходит за счет внедрения инноваций на ранних стадиях жизненного цикла. В частности, региональные рынки Бразилии, Аргентины, некоторых стран Восточной Европы и Китая характеризуется двузначными показателями роста благодаря внедрению новейших геоинформационных технологий, таких как системы управления сельхозпредприятиями (Farm Management Systems или сокращенно FMS). Основа развития рынка высокоточного земледелия - это стремление фермеров снизить издержки и получить дополнительный доход. Свой вклад в рост рынка вносят государственные программы поддержки, которые направлены на увеличение производства стратегически важного продовольственного сырья. В тоже время, по мнению экспертов Marketsand Markets, основные проблемы рынка связаны с высокой стоимостью начальных инвестиций в геоинформационные технологии высокоточного сельского хозяйства. Многим фермерам, и без того ограниченным в средствах из-за сезонного характера и высокого риска ведения сельхозбизнеса, негде взять средства на внедрение инновационных технологий. Кроме того, работникам сельского хозяйства зачастую не хватает информации и знаний для поиска, развертывания и эксплуатации необходимых систем.

Другие интересные новости:

▪ Зарядная станция Tesla Supercharger V3

▪ Невидимые QR-коды

▪ Скоростная флэш-память Samsung eUFS 3.1 512 ГБ

▪ Карбид-кремниевые MOSFET серии CoolSiC

▪ Приемник беспроводного питания Toshiba TC7761WBG

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Важнейшие научные открытия. Подборка статей

▪ статья Мирное сосуществование. Крылатое выражение

▪ статья Почему китайцы от природы не приспособлены к питью молока? Подробный ответ

▪ статья Токарь. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Тестер в кармане. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Схема, распиновка (распайка) кабеля для телефонов Motorola T191. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026