Menu English Ukrainian Russia Laman Utama

Perpustakaan teknikal percuma untuk penggemar dan profesional Perpustakaan teknikal percuma


ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK
Perpustakaan percuma / Skim peranti radio-elektronik dan elektrik

Pengesan segerak kunci. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Perpustakaan teknikal percuma

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Pereka amatur radio

Komen artikel Komen artikel

Prinsip operasi pengesan segerak kekunci digambarkan dalam Rajah. 1.

Pengesan segerak kunci
Rajah. Xnumx

Peranti mempunyai input pembezaan. Dua isyarat yang sama dikesan disalurkan dalam antifasa kepada suis elektronik berkelajuan tinggi. Untuk kesederhanaan, dalam Rajah. 1 suis ditunjukkan sebagai mekanikal. Kami akan menganggap bahawa ia adalah ideal, iaitu, pensuisan berlaku serta-merta dan rintangannya dalam keadaan tertutup adalah sifar. Operasi suis dikawal oleh isyarat, biasanya dirujuk sebagai rujukan. Biarkan isyarat rujukan mengawal operasi suis supaya sesentuhnya yang bergerak sentiasa disambungkan kepada input yang pada masa ini mempunyai voltan positif. Ini mungkin jika isyarat rujukan disegerakkan dengan yang dikesan, itulah sebabnya pengesan ini dipanggil segerak. Untuk kepastian, adalah berguna untuk memperkenalkan konsep sudut anjakan fasa j antara isyarat yang dikesan dan rujukan, dalam kes ini j = 0. Pada output suis, kita memperoleh isyarat yang bertepatan dalam bentuk dengan penuh- isyarat diperbetulkan gelombang. Selanjutnya, isyarat ini melalui litar RC penyepaduan, yang melancarkan riak voltan diperbetulkan. Pada output rantai, voltan akan sama dengan 2 / PI * Uc.

Pembetulan berlaku tanpa penyertaan unsur bukan linear. Di sini kita dapati sifat luar biasa pertama pengesan segerak - keupayaan untuk mengesan secara linear pada mana-mana amplitud isyarat yang dikesan. Ini menjadikannya sangat menarik untuk pelbagai aplikasi. Malangnya, tidak selalu mungkin untuk melaksanakan isyarat rujukan segerak.

Jika fasa isyarat rujukan diubah sebanyak 180°, maka voltan keluaran akan menukar kekutuban, kerana suis hanya akan melepasi separuh gelombang negatif voltan masukan. Jika anjakan fasa ialah 90°, maka suis akan melepasi kedua-dua gelombang separuh positif dan negatif, seperti yang boleh dilihat dalam Rajah. 1. Pada output rantaian penyepaduan, isyarat akan menjadi sifar. Analisis litar peranti dengan anjakan fasa sewenang-wenangnya membawa kepada kesimpulan bahawa isyarat pada output litar penyepaduan dalam kes ini adalah sama dengan 2/PI*Uccos(f). Sifat luar biasa kedua pengesan segerak ialah sifat fasanya. Ia boleh berfungsi sebagai pengesan fasa.

Mari kita pertimbangkan salah satu aplikasi pengesan fasa sedemikian. Jika, sebagai tambahan kepada pengesan segerak ini, yang mengeluarkan isyarat 2/PI*Uccos(f), kami menggunakan satu lagi pengesan yang sama, fasa isyarat rujukan yang dialihkan tambahan sebanyak 90°, maka isyarat pada output pengesan tambahan ini akan sama dengan 2/PI*Ucsin (f). Akibatnya, ia menjadi mungkin untuk memisahkan komponen aktif dan reaktif isyarat.

Seterusnya, pertimbangkan pengendalian pengesan segerak dalam mod tak segerak. Biarkan Fc sebagai frekuensi isyarat yang dikesan, F0 frekuensi isyarat rujukan, maka peralihan fasa antara isyarat ini akan sama dengan j = (Fc - F0)t. Akibatnya, keluaran pengesan segerak bukanlah pemalar, tetapi voltan berselang-seli bagi kekerapan perbezaan. Walau bagaimanapun, voltan ini diperolehi pada output litar RC penyepaduan, yang mengurangkan magnitud amplitud voltan dengan peningkatan kekerapan perbezaan. Jumlah nilai voltan pada output pengesan segerak ditentukan oleh ungkapan

Kebergantungan frekuensi amplitud isyarat ini adalah sama seperti litar berayun konvensional dengan faktor kualiti Q = F0RC, lebar jalur df = 1/(PI*RC) dan frekuensi resonan F0. Walau bagaimanapun, terdapat perbezaan kualitatif yang ketara. Apabila kita berurusan dengan litar berayun, frekuensi pada outputnya sentiasa sama dengan frekuensi isyarat yang digunakan. Untuk pengesan segerak, kekerapan isyarat keluaran adalah sama dengan perbezaan antara frekuensi isyarat rujukan dan yang dikesan. Litar berayun mempunyai frekuensi resonan tunggal, manakala pengesan segerak mempamerkan maksima resonan pada semua harmonik ganjil frekuensi isyarat rujukan.

Pada rajah. Rajah 2 menunjukkan tindak balas frekuensi pengesan segerak dengan faktor kualiti 100. Resonans diperhatikan pada frekuensi sifar, frekuensi bertepatan dengan frekuensi isyarat rujukan, tiga kali ganda frekuensi dan semua harmonik ganjil selanjutnya bagi isyarat rujukan. , ia adalah perlu untuk meletakkan sistem selektif frekuensi konvensional di hadapan pengesan segerak, yang menyekat lebar jalur yang tidak diingini. Sifat luar biasa ketiga pengesan segerak ialah ciri selektif frekuensinya.

Pengesan segerak kunci
Rajah. Xnumx

Jika pengesan segerak beroperasi dalam mod segerak dan mengesan isyarat termodulat, sifat selektif frekuensinya dipamerkan untuk isyarat yang dikesan. Lebar jalur pengesan segerak untuk isyarat yang dikesan dibelah dua:

df = 1/(2*PI*RC)

Faktor kualiti dan lebar jalur pengesan segerak amat mudah diubah dengan memilih parameter rantai RC. Anda boleh mendapatkan kedua-dua faktor kualiti yang sangat rendah dan lebar jalur lebar, dan faktor kualiti yang sangat tinggi dan lebar jalur yang sempit. Sebagai contoh, pada frekuensi 1 MHz dengan rintangan 1 MΩ dan kapasitansi 1 μF, kami mendapat faktor kualiti 6,28 * 106 dan lebar jalur 0,3 Hz. Faktor kualiti sedemikian tidak boleh diperolehi walaupun dengan resonator kuarza yang baik. Sementara itu, lebar jalur 0,001 Hz boleh dicapai. Walau bagaimanapun, lebar jalur eksotik sedemikian mungkin diperlukan hanya apabila mengukur isyarat yang sangat lemah.

Pengesan segerak kunci
Rajah. Xnumx

Sifat selektif frekuensi pengesan segerak boleh dipertingkatkan dengan ketara dengan menggunakan penapis laluan rendah tertib lebih tinggi dan bukannya litar RC penyepaduan. Jadi, dengan penapis tertib kedua, anda boleh mendapatkan tindak balas frekuensi yang sama seperti apabila menggunakan penapis dengan dua litar berganding untuk pemilihan frekuensi. Penapis tertib keempat akan memberikan kesan yang sama seperti penapis pemilihan terkumpul dengan empat gelung. Pada rajah. 3 menunjukkan contoh litar penapis aktif tertib kedua yang boleh digunakan dan bukannya rangkaian penyepaduan RC.

Lebar jalur penapis tersebut adalah

df=1/(2*PI/RC)

Pengesan segerak paling kerap digunakan dalam mod segerak. Untuk melakukan ini, adalah perlu untuk mempunyai isyarat rujukan segerak. Jika pengesan adalah sebahagian daripada beberapa kompleks pengukuran tertutup, maka biasanya tiada masalah dengan mencipta isyarat rujukan segerak. Kesukaran timbul apabila mengesan isyarat yang datang dari luar, contohnya, isyarat radio. Dalam televisyen, frekuensi pembawa yang dipilih bagi isyarat imej digunakan sebagai rujukan. Untuk penerimaan siaran, isyarat rujukan boleh diatur menggunakan PLL. Untuk menyelesaikan masalah ini, litar bersepadu khusus dihasilkan.

Dalam mod tak segerak, output ialah isyarat kekerapan perbezaan. Jika ini tidak diingini, maka anda boleh meneruskan seperti berikut. Ia perlu menggunakan dua pengesan segerak, isyarat rujukan yang dialihkan sebanyak 90°. Isyarat yang diperolehi pada output pengesan ini mesti diduakan dan ditambah. Kemudian ambil punca kuasa dua jumlah yang terhasil. Hasilnya ialah isyarat yang tidak mengandungi kekerapan perbezaan:

Adalah mudah untuk melaksanakan litar pengesan segerak klasik menggunakan dua suis analog (Rajah 4).

Pengesan segerak kunci
Rajah. Xnumx

Pengesan sedemikian boleh beroperasi pada frekuensi sehingga 1 MHz. Bersama-sama dengan pembentuk isyarat input dan rujukan, peranti itu ternyata agak menyusahkan. Oleh itu, kadangkala anda boleh memberi keutamaan kepada pilihan yang lebih mudah mengikut skema dalam Rajah. 5.

Pengesan segerak kunci
Rajah. Xnumx

Pengesan sedemikian berfungsi seperti berikut. Andaikan suis dibuka untuk input negatif dan ditutup untuk input positif. Apabila suis dibuka, kita mempunyai penguat penyongsangan dengan keuntungan sebanyak -1, dan voltan input negatif pada output op-amp menjadi positif. Jika kunci ditutup, maka peranti memperoleh harta pengulang. Akibatnya, isyarat diperbetulkan gelombang penuh diperoleh pada output penguat operasi. Pada fasa lain operasi kunci, kami memperoleh semua isyarat keluaran yang sama seperti dalam pengesan segerak kunci klasik. Pilihan ini mempunyai kelajuan yang jauh lebih rendah berbanding dengan yang sebelumnya, ia boleh digunakan pada frekuensi sehingga 10 kHz.

Pengesan segerak kunci terpantas boleh diperolehi berdasarkan pengganda isyarat. Prinsip operasinya adalah mudah. Jika isyarat yang dikesan dan rujukan mempunyai tanda yang sama, maka selepas pendaraban kita memperoleh isyarat positif yang mengekalkan bentuk isyarat yang dikesan. Industri ini menghasilkan banyak jenis pengganda isyarat. Hanya sebahagian daripada mereka yang mempunyai keupayaan untuk membiak isyarat analog (contohnya, K525PS2), dan berdasarkannya adalah mungkin untuk membuat litar pengesan segerak utama dengan sifat-sifat klasik. Kebanyakan pengganda isyarat digunakan untuk tujuan yang dimaksudkan sebagai penukar frekuensi dalam peralatan penerima radio (sering dirujuk di sana sebagai "pengadun seimbang berganda"). Ia juga boleh digunakan sebagai pengesan segerak, walau bagaimanapun, isyarat keluaran adalah berbeza, dengan penambahan beberapa komponen malar, yang kemudiannya mungkin perlu dialih keluar. Gambar rajah kemungkinan varian pengesan segerak ditunjukkan dalam Rajah. 6.

Pengesan segerak kunci
Rajah. Xnumx

Pengesan beroperasi sehingga frekuensi 1 MHz. Pada frekuensi yang lebih tinggi, kesukaran timbul dengan pembentukan isyarat rujukan segi empat tepat, yang sepatutnya mempunyai amplitud kira-kira 1 V. Perintang trimmer, jika tiada isyarat yang dikesan, menetapkan voltan sifar pada output. Kelemahan peranti adalah pergantungan voltan keluaran pada amplitud rujukan.

Pengesan ini berfungsi sebagai segerak dan dengan isyarat rujukan sinusoidal sehingga frekuensi beberapa ratus megahertz, tetapi ia tidak lagi menjadi pengesan segerak utama, tetapi pengesan segerak pada pengganda. Sesungguhnya, apabila mendarab isyarat

Uccos(Ft + f) dan Uccos(Ft) kita dapat

1/2*U0Uc[cos(f)+cos(2Ft+f)]

Isyarat frekuensi berganda kedua ditindas oleh litar penyepaduan pada output pengesan, meninggalkan

1/2U0Uccos(f).

Secara kualitatif hasil yang sama seperti dalam pengesan segerak utama, tetapi kini terdapat pergantungan pada nilai isyarat rujukan, yang tidak begitu baik untuk mengukur litar.

Kesusasteraan:

  1. J. Maks. Kaedah dan teknik pemprosesan isyarat dalam pengukuran fizikal. - Moscow, Mir, 1983, v. 2, hlm. 5-21.
  2. V.S. Gutnikov. Penggunaan penguat operasi dalam teknologi pengukuran. - Moscow, Tenaga, 1975, hlm. 78. 79.

Pengarang: Henry Petin

Lihat artikel lain bahagian Pereka amatur radio.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Kebisingan lalu lintas melambatkan pertumbuhan anak ayam 06.05.2024

Bunyi yang mengelilingi kita di bandar moden semakin menusuk. Walau bagaimanapun, sedikit orang berfikir tentang bagaimana bunyi ini menjejaskan dunia haiwan, terutamanya makhluk halus seperti anak ayam yang belum menetas dari telur mereka. Penyelidikan baru-baru ini menjelaskan isu ini, menunjukkan akibat yang serius untuk pembangunan dan kelangsungan hidup mereka. Para saintis telah mendapati bahawa pendedahan anak ayam zebra diamondback kepada bunyi lalu lintas boleh menyebabkan gangguan serius kepada perkembangan mereka. Eksperimen telah menunjukkan bahawa pencemaran bunyi boleh melambatkan penetasan mereka dengan ketara, dan anak ayam yang muncul menghadapi beberapa masalah yang menggalakkan kesihatan. Para penyelidik juga mendapati bahawa kesan negatif pencemaran bunyi meluas ke dalam burung dewasa. Mengurangkan peluang pembiakan dan mengurangkan kesuburan menunjukkan kesan jangka panjang bunyi lalu lintas terhadap hidupan liar. Hasil kajian menyerlahkan keperluan ...>>

Pembesar suara wayarles Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

Dalam dunia teknologi audio moden, pengeluar berusaha bukan sahaja untuk kualiti bunyi yang sempurna, tetapi juga untuk menggabungkan fungsi dengan estetika. Salah satu langkah inovatif terkini ke arah ini ialah sistem pembesar suara tanpa wayar Samsung Music Frame HW-LS60D yang baharu, dipersembahkan pada acara World of Samsung 2024. Samsung HW-LS60D bukan sekadar sistem pembesar suara, ia adalah seni bunyi gaya bingkai. Gabungan sistem 6 pembesar suara dengan sokongan Dolby Atmos dan reka bentuk bingkai foto yang bergaya menjadikan produk ini sebagai tambahan yang sempurna untuk mana-mana bahagian dalam. Samsung Music Frame baharu menampilkan teknologi canggih termasuk Audio Adaptif yang menyampaikan dialog yang jelas pada mana-mana tahap kelantangan, dan pengoptimuman bilik automatik untuk penghasilan semula audio yang kaya. Dengan sokongan untuk sambungan Spotify, Tidal Hi-Fi dan Bluetooth 5.2, serta penyepaduan pembantu pintar, pembesar suara ini bersedia untuk memuaskan hati anda. ...>>

Cara Baharu untuk Mengawal dan Memanipulasi Isyarat Optik 05.05.2024

Dunia sains dan teknologi moden berkembang pesat, dan setiap hari kaedah dan teknologi baharu muncul yang membuka prospek baharu untuk kita dalam pelbagai bidang. Satu inovasi sedemikian ialah pembangunan oleh saintis Jerman tentang cara baharu untuk mengawal isyarat optik, yang boleh membawa kepada kemajuan ketara dalam bidang fotonik. Penyelidikan baru-baru ini telah membolehkan saintis Jerman mencipta plat gelombang yang boleh disesuaikan di dalam pandu gelombang silika bersatu. Kaedah ini, berdasarkan penggunaan lapisan kristal cecair, membolehkan seseorang menukar polarisasi cahaya yang melalui pandu gelombang dengan berkesan. Kejayaan teknologi ini membuka prospek baharu untuk pembangunan peranti fotonik yang padat dan cekap yang mampu memproses jumlah data yang besar. Kawalan elektro-optik polarisasi yang disediakan oleh kaedah baharu boleh menyediakan asas untuk kelas baharu peranti fotonik bersepadu. Ini membuka peluang besar untuk ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Tablet elektronik dan bukannya buku teks dan buku nota 29.08.2002

Persatuan Komputer Taiwan (TCA) telah mewujudkan kumpulan untuk mempromosikan penyebaran beg sekolah elektronik di negara ini - komputer yang harus menggabungkan buku teks sekolah, buku nota, diari dan segala-galanya yang diperlukan oleh pelajar untuk belajar.

Ramai pakar, bukan sahaja di Taiwan, meramalkan bahawa peranti ini akan menggantikan buku bercetak tradisional secara beransur-ansur. Kelebihan mereka bukan kerana beratnya yang rendah (PC tablet 10 inci beratnya hanya lebih sedikit daripada 1 kg), tetapi juga pada hakikat bahawa beralih kepada mereka akan mewujudkan persekitaran pembelajaran baharu, dengan peluang yang lebih besar.

Sebagai tambahan kepada fakta bahawa beberapa dozen buku teks dengan gambar boleh "disimpan" dalam komputer sedemikian, guru boleh memeriksa secara berpusat kerja yang dilakukan pada mereka dan mengedarkan bahan dan kerja rumah atau, menggunakan papan elektronik, menghantar kuliah mereka.

"Beg galas elektronik" dicipta berdasarkan komputer tablet yang dilengkapi dengan komunikasi tanpa wayar. Salah satu tugas yang sedang diselesaikan sekarang ialah menambah tempoh kerja, kerana pelajar perlu menggunakan beg galas sepanjang hari persekolahan.

Berita menarik lain:

▪ DVD/VHS daripada LG ELECTRONICS

▪ MSP430FR5969 - mikropengawal berprestasi tinggi dengan memori FRAM

▪ Perakam DVD luaran daripada IO Data

▪ Exosuit Berjalan Adaptif

▪ Cip VoIP baharu untuk sistem telefon Wi-Fi

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

 

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Penguat frekuensi rendah. Pemilihan artikel

▪ artikel Bekukan cacing. Ungkapan popular

▪ artikel Apakah jenis dinosaur yang berdarah sejuk atau berdarah panas? Jawapan terperinci

▪ Artikel Jururawat Prosedur. Arahan standard mengenai perlindungan buruh

▪ artikel Termometer berbilang titik ringkas. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ artikel Kristal - besar dan kecil. Pengalaman kimia

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Имя:


E-mel (pilihan):


Komen:





Semua bahasa halaman ini

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024