一種雙相位鎖相放大電路設(shè)計(jì)
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1．2 鎖相放大電路中的相關(guān)器原理
鎖相放大電路中最重要的部分是相關(guān)器(PSD)部分，它是鎖相放大電路的核心，起著至關(guān)重要的作用。相關(guān)器是相關(guān)函數(shù)的物理模型，是一種完成被測(cè)信號(hào)和參考信號(hào)互相關(guān)函數(shù)運(yùn)算的電子線路，相關(guān)器又叫相敏檢波器。
設(shè)輸入信號(hào)
上式表明，相敏檢波器的輸出包括兩部分，前者為輸入信號(hào)與參考信號(hào)的差頻分量，后者為和頻分量。當(dāng)被測(cè)信號(hào)與參考信號(hào)同步時(shí)，即f1=f2時(shí)，差頻分量為零，這時(shí)差頻分量編程相敏直流電壓分量，而和頻分量為倍頻。其物理意義表示信號(hào)經(jīng)過相敏檢波以后，信號(hào)頻譜相對(duì)頻率做了相對(duì)位移，即由原來以f1為中心的頻譜遷移至以直流和倍頻為中心的兩個(gè)頻譜，經(jīng)過低通濾波濾除倍頻分量，從而使輸出變?yōu)?br />
因?yàn)閒1=f2，設(shè)θ=θ1-θ2，則最后經(jīng)過低通濾波后只有直流分量能通過，其它與時(shí)間t有關(guān)的項(xiàng)不能通過低通濾波，所以經(jīng)過想敏檢的輸出信號(hào)經(jīng)過低通濾波后只剩直流分量
。2 雙相位鎖相放大器的設(shè)計(jì)
根據(jù)以上理論分析：采用集成鎖相環(huán)CD4046來產(chǎn)生所需要的正交參考信號(hào)和AD630作為PSD電路來設(shè)計(jì)該電路。鎖相環(huán)是一種反饋控制電路，其目的是消除頻率誤差。CD4046內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳如圖3所示，CD4046有兩個(gè)相位比較器，比較器1采用異或門結(jié)構(gòu)，當(dāng)兩個(gè)輸入信號(hào)的電平狀態(tài)相同時(shí)，比較器輸出為低電平，比較器1輸出的信號(hào)頻率是信號(hào)輸出頻率的兩倍，并且與兩輸入信號(hào)之間的中心頻率保持90°相移，其所輸出的波形不一定對(duì)稱，其要求兩輸入信號(hào)之間的占空比為50％，此時(shí)鎖定范圍最大，相位比較器2是一個(gè)上升的數(shù)字存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)輸入信號(hào)的占空比要求不高，允許輸入非對(duì)稱波形，但其具有很寬的捕捉頻率范圍?；诖嗽O(shè)計(jì)U1和U2采用相位比較器1輸出，使輸出的波形為占空比50％，從而得到最大的鎖定范圍，U3的輸入信號(hào)相位相對(duì)于U1平移了90°，U2和U4使用相位比較器2，使信號(hào)具有很寬的頻率捕捉范圍。此部分的難點(diǎn)在于CD4046中振蕩電路參數(shù)的確定。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/186522.htm
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評(píng)論