频率范围为1KHZ~100KHZ的自动跟踪90度相位移相器

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电路的功能

移相电路的种类很多，在低频范围内，可使用由OP放大器和电容、电阻（CR）构成的移相器。为了移相90度，必须建立W=1/CR的关系，输入频率改变时，相移量也与之成比例地变化。这种移相器只能在频率固定的条件下使用。本电路可以自动跟踪输入频率，在一定频率范围内可获得90度的固定相移量。若用改变量程的办法，可在更大的频率范围内使用。电路工作原理OP放大器A1是单纯的缓冲放大器，输入信号电平在1V以下时，A1可将其放大到数伏。A2是由OP放大器组成的具有固定增益的移相电路，输出幅度与输入频率无关，因为它只改变相位，所以也称作全通滤波器。要得到90度相们差，必须使RO=1/2πF.C。本电路采用了伺服电路对RO进行控制。在进行90度相位检测时，同步检波电路的输出EO=E.COSφ，即与输入信号振荡大小无关，只要φ=90度，输出就等于零。同步检波电路种类很多，本电路采用了模拟乘法器ICL8013，也可用AD532等，把移相器A2的输入和输出分别加到X和Y上。如果输入信号的电平低，检波效率就会降低，应予注意。积分器A4是伺服电路，加了零输入反馈。积分输出为负电压，须用PNP晶体管TT1进行功率放大，以增强电流。设计要点作为可变电阻元件使用的光电耦合器，中心电阻值根据数据表取RO=10K，跟踪的中心频率FO取10KHZ，据此求出C1的电容量为1592PF（C1=1/2πFO.RO）当频率范围为100HZ"10KHZ时，C1取0.01UF。如果频率在数百千赫以上时，可不用PC1来改变C1和R1，而将C1的一端接地，另一端接变容二极管。这样，虽可以改变相位。但在环路设计上更麻烦。调整用VR1对模拟乘法器进行调整，降低输入电平，调出0"90度之间的李莎育图形，直到使其变圆为止。为了掌握光电耦合器的控制情况，把电压表接在R6的两端，使输入频率从最低变到最高，验证光敏电阻是否与频率变化基本成比例。根据自动跟踪的频率范围，调整电容C1的容量。电路使用说明输入信号振荡变化很大或频率争剧变化时不能使用本电路。输入信号电平较低时，模拟乘法器的输出会下降，跟踪精度也会下降，所以要尽量加大输入信号幅度，办法是把输入信号整形成方波，再进行相位检波，便宜可不受幅度变化的影响。把本电路接在低频振荡器的输出端时，必须把频率变化部分去掉，这时本电路就成了二相振荡器的转接器。