本移相震荡器重点在功能实现,从原理设计进行分析,并对电路进行仿真验证,以下内容仅供参考:8 o' j, f. Y3 t
$ z* o. L% u5 G2 |相移振荡器设计分析 * u% v9 `; z; U- [7 a" k
9 W/ g. O1 |) n
1、功能框图
) Y4 H" n+ G0 G0 F0 p, Z4 z
/ G0 Q' X% L8 O0 ~4 k& ^+ h
. a$ {/ b: `# F, L. R- S
2、时钟电路
7 ^+ P. L6 s* {% Q5 T该电路可以采用RC震荡电路、反相器震荡电路、555震荡电路等,在此不详述。 : v- V0 B7 l5 u: Q2 A: m* @
! ^8 }2 k3 s; v" o! E3、电源模块
' U: a6 a3 o( J0 M2 [) v建议选用现有的电源模块,如图: " d; y* l7 O: G( j5 [9 s
$ U7 D. Q$ y4 N5 K 1 S$ T% y2 p N) v
参考连接:
( a- A# v# O( x. f( u. Y3 g' Y( {% X
! D/ P' x& s4 Z4 p z A- ?! G
4、移相电路
; b- s4 v' A8 }/ V. t2 V+ n W, ^- ]8 i6 J 移相采用RC移相电路,设计需求相位移相90°,则需要采用2级RC移相电路,如下图所示: " l7 A6 U+ u9 l6 } }- } f
9 D0 _( k& {2 b+ ~* x. V
& J. j% [/ p2 ~8 Q考虑移相偏移,可将R1设计为可调电阻,便于微调相位。
# L" H2 G2 d# \$ _ $ k9 ^0 K: {0 H& k. z" {* ?
5、电路设计与仿真 . c9 d) W3 ]7 ?/ D" V! S
电路设计包括有基本要求部分及发挥部分原理设计,如下图:
* M$ {9 d* a! u" J9 n: r1 A8 R' E
6 H% f% v" M+ r* _0 s5 t" Q3 J
. y/ n$ R1 h% U8 c. w( E8 c l震荡频率采用800HZ,波形输出幅度为1V,波形如下:
4 |4 v- ~$ I0 O, `8 z" j
4 b0 I+ _2 f% S, A) ?9 d% Q4 j# U* J) s3 q0 T, v& y
7 e3 Q. [. ^' E! ]
正弦信号通过隔离,经移相、放大后输出I_out(绿色)、Q_out(红色)波形。C2、C3用于去除信号直流成分,便于后续电路过零检测。波形如下图所示 1 I3 b" w" f& L% _- ?5 g
. ]; |, S* q9 Y1 {) G7 F8 |: h& q
7 R' H$ I' u+ Q- C
0 ~; s2 g! \1 U& B1 P上述为“基本要求部分”的电路设计与仿真。有关“发挥部分”要求用输出脉冲波的正脉宽表示相移量,则需要对I_out和Q_out信号进行极性检测,波形如:DI_out和DQ_out。 ; ?2 y3 ]- U1 D6 A& P! H
6 [; s' w3 \+ ~, `# { $ D3 s9 X+ @* Y# g' y: ^, j+ i
经逻辑电路处理后输出相移量如上图P_out波形,关系表达式如下:
/ \; @0 G# M" YP_out= ~DI_out & DQ_out & X- Q* [) s% |
2 ]: a4 p+ C x- p. H7 w
) Q7 J/ \ p7 k* { |