Синхронний детектор із подвоєнням напруги. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Синхронний детектор із подвоєнням напруги. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Радіоаматор-конструктор

Коментарі до статті

Наводиться схема двонапівперіодного синхронного детектора з подвоєнням напруги, що дозволяє з використанням однієї мікросхеми детектувати обидві ортогональні компоненти гармонійного сигналу.

Синхронний детектор дозволяє отримати інформацію про амплітуду і фазу сигналу, що приймається, а також придушити супутні перешкоди [1]. Тому різноманітні різновиди синхронних детекторів широко застосовуються в сучасній техніці. Водночас застосування невдалого варіанта синхронного детектора може перешкодити отриманню очікуваних результатів.

Насамперед, слід застерегти від застосування однонапівперіодного синхронного детектора [2]. На рис 1 показано його схему.

Рис. 1

Він складається з електронного (або механічного) ключа Кл та найпростішого фільтра нижніх частот RC, причому роль резистора R найчастіше виконує внутрішній опір джерела вхідного сигналу та відкритого ключа.

Мал. 2 ілюструє його роботу та не вимагає пояснень. Вада такого детектора проявляється за наявності у вхідній напрузі Евх, поряд з корисним сигналом, змінної напруги з частотою, набагато меншої частоти корисного сигналу (наприклад, інфранізкочастотних шумів вхідного каскаду).

Рис. 2

На рис. 3 зображена позитивна напівхвиля такої напруги.

Рис. 3

Як очевидно з малюнка, напруга перешкоди практично безперешкодно проходить через однополуперіодний синхронний детектор, позбавляючи його частотної вибірковості.

Двонапівперіодний синхронний детектор здійснює інверсію парних або непарних напівперіодів вхідного сигналу [3] з їх подальшим підсумовуванням. При цьому не тільки підвищується коефіцієнт перетворення корисного сигналу (рис. 4), але й усуваються перешкоди від низькочастотних (щодо сигналу) напруги, як показано на рис. 5.

Рис. 4

Рис. 5

Існує безліч різновидів опублікованих схем двонапівперіодних синхронних детекторів [3-5]. Як правило, це диференціальний операційний підсилювач з почерговою подачею напівперіодів сигналу, що детектується на інвертуючий і неінвертуючий входи, що здійснюється електронними ключами. Таким чином, для детектування однієї компоненти корисного сигналу потрібна мікросхема операційного підсилювача та мікросхема аналогового ключа (або дискретні польові транзистори), крім численних резисторів і конденсаторів ("обв'язування").

Автор пропонує для використання більш просту та ефективну схему двонапівперіодного синхронного детектора з подвоєнням напруги. Вона базується на широко відомій схемі двонапівперіодного діодного випрямляча з подвоєнням напруги [6], в якій випрямні діоди замінені електронними ключами. Незважаючи на тривіальність такого схемотехнічного рішення (рис 6), воно не зустрічалося у відомій автору літературі.

Рис. 6

Тут непарні напівперіоди корисного сигналу відбувається заряд конденсатора Спосл до його амплітудного значення, а парні - корисний сигнал, у сумі з отриманим зарядом, надходить на вихід пристрою. На рис. 7 показаний приклад реалізації двонапівперіодного синхронного детектора з подвоєнням напруги, що детектирує синфазну і квадратурну компоненти корисного сигналу на одній мікросхемі аналогового перемикача К561КП1 (закордонний аналог - мікросхема CD4052BC).

Рис. 7

Комутуюча напруга з частотою корисного сигналу f і подвоєною частотою 2f зазвичай неважко отримати за допомогою синтезатора частот або мікроконтролера.

Запропонований детектор використовувався у десятках магнітометрів та металодетекторів при частотах від десятків герц до десятків кілогерц і добре себе зарекомендував.

література

Ж. Макс. Методи та техніка обробки сигналів при фізичних вимірах, т. 2. - М.: Світ, 1983.
В. А. Богденка. Феррозондовий магнітометр із мініатюрним датчиком. Прилади та техніка експерименту, 1993 № 3, з 157-160.
Г. Пєтін. Ключовий синхронний детектор. Схемотехніка, №3,2003, с. 14-15.
В. С. Гутніков. Інтегральна електроніка у вимірювальних пристроях. - Л.: Вища школа, 1988.
А. І. Щедрін. Нові металошукачі для пошуків скарбів та реліквій. - М: Гаряча лінія-Телеком, 2003.
А. А. Куликовський (ред.). Довідник радіоаматора. - М: ГЕІ, 1961.

Автор: Ю.Реутов, м.Єкатеринбург

Дивіться інші статті розділу Радіоаматор-конструктор.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Монітор Acer Nitro EI322QURP 09.11.2020

Компанія Acer представила новий геймерський монітор із вигнутою матрицею з радіусом вигину 1500R – Acer Nitro EI322QURP. Новинка отримала 31,5-дюймовий VA-дисплей роздільною здатністю WQHD 2560 х 1440 пікселів із співвідношенням сторін 16:9 та частотою оновлення картинки 165 Гц.

Кути огляду по вертикалі та горизонталі становлять по 178 градусів. Монітор характеризується 93% охопленням колірного простору DCI-P3. Час відгуку матриці становить 1 мс. Передбачено підтримку розширеного динамічного діапазону HDR (VESA DisplayHDR 400), а також технології FreeSync Premium Pro, яка усуває розриви зображення, синхронізуючи частоту оновлення монітора та відеокарти.

Є й підтримка технологій захисту зору користувача: Flicker-less для зниження рівня мерехтіння, BlueLightShield для усунення випромінювання синьої частини спектру, Low Dimming для зменшення яскравості дисплея під час роботи у темних приміщеннях. Яскравість картинки складає до 400 кд/м2. Статична контрастність – 3000:1, динамічна – 100 000 000:1.

Передбачено два порти HDMI і DisplayPort, стереодинаміки потужністю 3 Вт, підставка з можливістю регулювання кута нахилу.

Інші цікаві новини:

▪ Планктон Чорного моря позбавляє Землю вуглецю

▪ Слух людини залежить від рук

▪ Оптичний привід Pioneer BDR-S07J записує диски BDXL

▪ Мотоцикл на повітряній подушці

▪ Зубний протез на службі лінгвістики

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Захист електроапаратури. Добірка статей

▪ стаття У чорта на паличках. Крилатий вислів

▪ стаття Чому люди ходять уві сні? Детальна відповідь

▪ стаття Гейзер вдома. Дитяча наукова лабораторія

▪ стаття Індикатор намагніченості. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ Стабілізатор напруги для УНЧ, 12-15 вольт 0,7 ампер. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

Коментарі до статті:

ерг
Малюнки не відповідають статті.

діаграма
2Erg Дякую, виправили.

OneTech
Це справді офігенно. Дивно чому не застосовується. Але все ж таки, конденсатор я б включив інакше. Конденсатор малої ємності (що умовно перекачує) краще одним висновком посадити на землю, другим висновком на перемикаючий "контакт" мукса. При цьому один з "контактор" мукса потрібно підключити до УРЧ (вхід), а другий до фільтруючого (вихідного, відносно великої ємності) конденсатора.

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт