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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Ракетный двигатель для протеза руки 28.10.2007 Инженеры из США приспособили ракетный двигатель для протеза руки. "Мы создали искусственную кисть руки, которая гораздо больше напоминает по своей работе и силе человеческую руку, чем все существующие протезы. Кроме того, она весит примерно столько же, сколько и кисть руки человека", - говорит руководитель работы профессор Майкл Гольдфарб из Университета Вандербильдта (США). До сих пор протезы руки работали на батарейках - их энергии вполне хватало, чтобы обеспечивать ограниченный набор функций. Однако для сложной руки, которая могла бы, например, двигать пальцами, батарейка оказалась слабой. Поэтому ученые из группы Гольдфарба решили адаптировать для протеза ракетный двигатель. Это помогли сделать специалисты из Университета Джона Хопкинса - двигатель стал размером с карандаш. А работает он на перекиси водорода, которая разлагается при помощи катализатора. В результате возникает давление, открывающее и закрывающее серию клапанов, а кисть и пальцы приходят в движение. Небольшого сосуда с топливом, который размещается в предплечье, вполне хватает для питания искусственной руки в течение 18 часов. При создании руки возникло две проблемы. Первая - тепло. С ним справились, закрыв наиболее горячие части специальным пластиком. Вторая - выхлоп: при разложении перекиси получается вода, которую надо куда-то девать. Авторы работы применили остроумное решение: вода проходит сквозь пористую поверхность, причем ее количество примерно соответствует объему пота, выделяемого рукой человека.

Другие интересные новости:

▪ Гены худобы

▪ Во сне мозг видит что-то новое

▪ Умная одежда, отслеживающая позы и движения

▪ Причины старческого запаха и его лечение

▪ Вино с содержанием золота приятнее на вкус

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Аудио и видеонаблюдение. Подборка статей

▪ статья Функциональный состав и применяемость микросхем импортных телевизоров. Справочник

▪ статья Как быстро Харон перемещается над поверхностью Плутона? Подробный ответ

▪ статья Ежевика сизая. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Конфеты Ириска. Простые рецепты и советы

▪ статья Источник питания с гальванической развязкой. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026