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适用于正交检测的简单电路

发布时间:2020-06-30 17:47:04 阅读: 来源:淘气堡厂家

图1中的电路产生一个输出电压,你可以测量这个电压,来确定两条正弦波是否为正交关系。如果输出电压为0V,则输入波(φ1和φ2)完全正交。如果输入存在非90°相位差,则电路输出一个直流电压。该电压与两个输入信号非正交的度数成比例。相位角小于90°时,电压极性为正,相位角大于90°时,电压极性为负。

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图1 用电路中的双向开关可以确定两条正弦波是否正交。如果输出电压为0V,则输入波(φ1和φ2)完全正交。如果输出电压为正或为负,则输入波非正交。

图2中的信号A和信号B正交。当信号A加在φ1输入端时,双向CMOS开关在正半周期开启,而在负半周期关闭。如果信号B同时加在φ2输入端,管脚2出现一个与信号C类似的输出。需注意,地线上方和下方面积相等。图1中的R5C1是积分网络,产生的网压降为0V。

如果相位角大于90°,当地线上方的面积大于地线下方的面积时,输出电压为正(D)。如果相位角小于90°,则输出电压为负(E)。如果4016在非0电压时触发,则检测器的精度不会改变。

图2当φ1和φ2为正交时,管脚2的输出(C)证明地线上方和下方面积相等,使得管脚2处的集成输出电压为0V。如果正弦波非正交,则集成的输出电压为正(D)或为负(E)。

R3、D1和D2为集成电路提供输入保护。R4/R5/C1积分器的性能取决于输入信号的频率和管脚1处的网络阻抗。如果 R1 取值8.2kΩ,R2取值2.2kΩ,R4、R5和C1分别取值8.2Ω 、4.7kΩ和3.2μF,则频率为25 kHz时积分器有良好性能。这些值适合于φ2输入端上的24V p-p摆幅。VDD和VSS的取值必须足够大,才能适应4016的输入摆幅。例如,一个±3V的输入摆幅要求 VDD取值为5V,VSS取值为-5V。

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