具有線性相位控制的模擬單量程0~180o相移器(04-100)

　　圖2所示電路為用在低成本低頻鎖定放大器中的可變相位振蕩器。電路中的所有電阻器都是1%金屬膜電阻，電容器是10%聚酯薄片電容。10KΩ(R)電位器是線繞精密20圈電位器，用于設(shè)置相位，不能用導(dǎo)電塑料電位器，因為這種電位器具有大的總電阻容差(一般為20%)。無負(fù)載電位器的分壓比與其電阻無關(guān)。運放#1與電阻10KΩ、10KΩ和7752Ω一起構(gòu)成負(fù)極性電阻。可以用E24電阻器8K25和121K并聯(lián)得到7752Ω。改變運放#II中積分器時間常數(shù)實現(xiàn)2相振蕩器中的因數(shù)m。帶運放#I的電路正積分器，可容易實現(xiàn)穩(wěn)定振蕩器幅度所需的增益控制。運放#III是符號反相器而緩沖放大器(運放#V)去除電位器任何非故意的負(fù)載。電路中未畫出的幅度穩(wěn)定器實現(xiàn)可變相位振蕩器。串聯(lián)連接兩個標(biāo)準(zhǔn)E24電阻器(2K21和562Ω)可以得到不配對的2K265(10K*1/m2)值。改變此電阻器的值可以補(bǔ)償頻率變化所引起的電容值的容差。振蕩器頻率依賴于積分器的兩個時間常數(shù)：

　　R1=R2=10KΩ和C1=C2=100nF給出334HZ。測量的322Hz偏離此值，這是因為電容器容差所致。在鎖定應(yīng)用中，0°和-90°輸出送到電壓比較器來驅(qū)動MOS開關(guān)。比較器允許±3.4%幅度變化。正弦輸出與幅度穩(wěn)定器相位設(shè)置無關(guān)。

　　檢查電路的實際性能必須在所示電路中有兩個小的變化。幅度穩(wěn)定器必須連接到運放#II的輸出以穩(wěn)定它的電壓。第2個修改是在負(fù)極電阻器連接中增加一個開關(guān)，運放#IV+輸入到電位器游標(biāo)。運放#II和#III輸入端小的殘余電壓(分別為0.46mV<-90°和0.22mV<-90°)使理想傳遞函數(shù)的校正變得沒有必要。失真(主要是2次諧波)低于基波54dB。調(diào)節(jié)2K26電阻器使在0°輸出有1.000Vrms。為了在電路中做測量，可用PRA型128A鎖定放大器，其參考輸入連接到電路0°輸出。打開負(fù)極性電阻器和電位器之間的開關(guān)，并通過電壓分壓器在電位器Vzero和Ufull用于與Uactnal Setting配合來測量實際的電位器設(shè)置：

　　這去除了來自測量的電位器設(shè)置的任何非線性。為了確定a，可閉合開關(guān)?，F(xiàn)在可以測量同相和90°相移電壓UI和UQ，給出Uabs：

　　在實際電路中大約為1.0Vrms。而

　　圖3示出相位誤差: