ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK Pengesan segerak kunci. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Pereka amatur radio Prinsip operasi pengesan segerak kekunci digambarkan dalam Rajah. 1.
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.
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.
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 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 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 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:
Pengarang: Henry Petin Lihat artikel lain bahagian Pereka amatur radio. Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini. Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu: Kebisingan lalu lintas melambatkan pertumbuhan anak ayam
06.05.2024 Pembesar suara wayarles Samsung Music Frame HW-LS60D
06.05.2024 Cara Baharu untuk Mengawal dan Memanipulasi Isyarat Optik
05.05.2024
Berita menarik lain: ▪ DVD/VHS daripada LG ELECTRONICS ▪ MSP430FR5969 - mikropengawal berprestasi tinggi dengan memori FRAM ▪ Perakam DVD luaran daripada IO Data ▪ 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: Semua bahasa halaman ini Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web www.diagram.com.ua |