Phasenmesser. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Messtechnik

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In manchen Fällen, beispielsweise beim Einstellen der Phasenschieber von Raumklangsystemen, beim Einstellen des Neigungswinkels der Arbeitsspalte von Magnetköpfen in einem Stereo-Tonbandgerät usw., ist es erforderlich, die Phasenverschiebung zwischen zwei genau zu bestimmen Spannungen gleicher Frequenz.

Im Gegensatz zu Phasenmessern mit einem Detektor auf Basis eines RS-Triggers [1] oder nach dem XOR-Schema [2] können Sie mit einem Phasenmesser mit gepulstem Frequenz-Phasen-Detektor (PFD) nicht nur die Phasenverschiebung, sondern auch messen um das Vorzeichen der Verschiebung (Vorhalt oder Nachlauf) zu fixieren. Der vorgeschlagene Phasenmesser (Abb. 1) wird als Aufsatz für ein digitales Multimeter hergestellt (Sie können auch ein herkömmliches Avometer verwenden).

(zum Vergrößern klicken)

Reis. 1. Schematische Darstellung des Phasenmessers

An den Eingängen des Phasenmessers an den Operationsverstärkern DA1 und DA2 sind Hysteresekomparatoren (Schmitt-Trigger) angeschlossen. Die Empfindlichkeit der Komparatoren beträgt etwa 30 mV. Von den Ausgängen der Komparatoren werden die Signale einem gepulsten Frequenz-Phasen-Detektor mit drei Zuständen zugeführt, der auf D-Flip-Flops DD1.1, DD1.2 und Transistoren VT5, VT6 hergestellt wird. Die Last des Detektors ist der Widerstand R17.

Um die konstante Komponente hervorzuheben, die proportional zur Phasenverschiebung ist, befindet sich auf DA3 ein Tiefpassfilter zweiter Ordnung.

Die Stromversorgung der Detektortransistoren wird mit ±3,6 V gewählt, was einer Phasenverschiebung von ±360° entspricht (d. h. 1 V entspricht einer Phasenverschiebung von 100°). Die Messgenauigkeit hängt von der Amplitude der Eingangssignale ab – je größer diese ist, desto höher ist die Messgenauigkeit. Bei niedrigen Pegeln der untersuchten Signale (bis zu 100...200 mV) sollten ihre Amplituden in der Größenordnung liegen.

Spannungen von ±3,6 V werden aus stabilisierten Versorgungsspannungen von ±5 V mit einer Schaltung auf Basis der Transistoren VT1 ... VT4 gewonnen, wobei VT1 und VT2 zur thermischen Stabilisierung dienen.

Aufbau eines Phasenmessers besteht darin, mit Hilfe der Widerstände R7 und R8 Spannungen von ±3,6 V an den Emittern der Transistoren VT3 und VT4 einzustellen sowie DA3 auszugleichen. Um DA3 abzugleichen, wird das gleiche Signal an beide Eingänge angelegt. Da die Phasenverschiebung dann Null ist, sollten am Ausgang des Detektors keine Impulse anliegen. Der Widerstand R20 erreicht die minimale Spannung am Ausgang des Phasenmessers.

Aufbau und Details

Der Phasenmesser ist auf einer Leiterplatte mit den Maßen 87x55 mm aufgebaut (Abb. 2). Pin 4 von DD1 ist über eine Brücke oben auf dem Chip mit Pin 11 verbunden. Ebenso können Sie Pin 5 von DD1 mit Pin 12 und Pin 3 mit Pin 10 verbinden. Wenn Sie doppelseitiges Fiberglas haben, können die letzten beiden Verbindungen durch Drucken von der Installationsseite der Elemente aus hergestellt werden. Die restlichen Verbindungen werden durch gedruckte Verkabelung hergestellt. Die Montagezeichnung der Platine ist in Abb. 3 dargestellt. Als Operationsverstärker DA1, DA2 wurden K544UD2A, DA3 – K140UD608 verwendet. Trigger DD1 - Typ K561TM2. Elektrolytkondensatoren – Typ K50-35 für eine Spannung von 10 V. Transistoren – KT3107B und KT3102B. Alle Mikroschaltungen (digital und analog) werden von einer stabilisierten bipolaren Spannung von ±5 V gespeist.

Reis. 2. Leiterplatte

Reis. 3. Anordnung der Elemente

Literatur

1. A. Konyukhov, Phasenmesser bei der Einrichtung eines Tonbandgeräts. - Radio, 1983, N1, S.Z0.
2. A. Goncharenko, Phasenmesser auf Mikroschaltungen. - Radio, 1984, N12, S. 29.

Autor: A. Petrov, Mogilev; Veröffentlichung: cxem.net

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