Breitband-Phasenschieber. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Breitband-Phasenschieber (SF) sind für die lineare Transformation – „Aufteilung“ – eines niederfrequenten Signals ausgelegt, um zwei Signale mit konstanter Amplitude und Phasenverschiebung (meistens 90 Grad) in einem weiten Frequenzbereich zu erhalten. In der Amateurfunkpraxis werden solche Phasenschieber in der Musikakustik zur Erzielung synthetischer Unisonos und Stereophonie, in Beschallungsanlagen zur Unterdrückung parasitärer akustischer Rückkopplungen eingesetzt.

In der Fachliteratur finden sich breitbandige Phasenschieber unter den Bezeichnungen Breitband-Quadraturfilter und Breitband-Differenzschaltungen [1, 2]. In denselben Veröffentlichungen werden Methoden zur Berechnung solcher Geräte vorgestellt. Anfangsparameter für die Berechnung: Frequenzüberlappungsverhältnis, erforderliche konstante Phasenverschiebung zwischen Signalen (Phasendifferenzcharakteristik) und die maximal zulässige Abweichung (Fehler) dieser Verschiebung. Je strenger diese Anforderungen sind, desto komplexer ist die Phasenschieberschaltung.

Sie können Beschreibungen verschiedener Breitband-Phasenschieber finden, die aktive Elemente (Mikroschaltkreise) enthalten. In der Praxis werden jedoch am häufigsten Phasenschieber an Widerständen und Kondensatoren verwendet. Im Folgenden betrachten wir ähnliche Geräte, die nur auf passiven Elementen montiert sind, als maximale Zuverlässigkeit. Eine Ausnahme bildet der Eingangsphasenteiler an einem Transistor, der das Gerät mit zwei gegenphasigen Signalen gleicher Amplitude versorgt. Bei Bedarf kann dieses aktive Element auch durch einen Niederfrequenztransformator mit niedriger Ausgangsimpedanz ersetzt werden.

Fig. 1

Der Phasenschieber, dessen Schaltung in Abb. dargestellt ist. 1 sorgt für eine Phasenverschiebung zwischen den Ausgangssignalen von 90 Grad im Frequenzband 50 ... 10000 Hz mit einem Fehler von nicht mehr als 3 Grad. Der Spannungsübertragungskoeffizient des Phasenschiebers beträgt etwa 0,4.
Nachfolgende Eingangskreise müssen hochohmig sein - nicht weniger als einige Megaohm.Nach dem Einstellen der linearen Arbeitsweise des Transistors VT1 werden durch Auswahl des Widerstands R1 gleiche Werte der Amplitude der Wechselspannung an Emitter und Kollektor erreicht (Die Basisschaltungen sind im Diagramm nicht dargestellt).

Das Diagramm zeigt die Standardwerte der Elemente des Phasenschiebers und in der Tabelle. 1 - die genauen Werte des Widerstands der Widerstände und der Kapazität der Kondensatoren Diese Elemente müssen mit einer Genauigkeit von mindestens 1% ausgewählt werden. TKE-Kondensatoren sollten nicht schlechter als M150 sein. Es ist wünschenswert, die Auswahlmöglichkeit innerhalb eines kleinen Bereichs von Widerständen R10, R11 und Kondensatoren C7, C8 vorzusehen.

Die vom Emitter und Kollektor des Transistors VT10 kommende konstante Spannung über den Widerständen R11, R1 kann verwendet werden, um den Modus nachfolgender Schritte einzustellen. In diesem Fall müssen natürlich die konstanten und variablen Komponenten der Spannung getrennt werden.

Die Notwendigkeit der Verwendung und Eigenschaften von Filtern, die die Frequenzkomponenten unterhalb und oberhalb des Phasenschieberbands unterdrücken, werden für jeden speziellen Fall separat bestimmt.

Der beschriebene Breitband-Phasenschieber (siehe Abb. 1) wird in einem Frequenzspektrumschieber verwendet, der ein räumliches Unisono-Vibrato implementiert, das auch als "Zwei-Punkt-Unisono" bekannt ist [3]. Dieselbe Veröffentlichung gibt Empfehlungen zum Einsatz solcher Geräte in der Musikakustik.

Im Tisch. Abbildung 2 zeigt die genauen Werte des Widerstandswerts der Widerstände und der Kapazität der Kondensatoren eines fortschrittlicheren Phasenschiebers, der gemäß der Schaltung in Abbildung 1 zusammengebaut ist. Dieser Phasenschieber liefert eine Phasenverschiebung von 90 Grad in einer Frequenz Band von 200 ... 10000 Hz mit einer Genauigkeit von etwa 1 Grad. Elemente müssen mit einer Genauigkeit von nicht schlechter als ±1 % ausgewählt werden. und Kondensatoren - um einen TKE zu haben, der nicht schlechter ist als der M150.

Fig. 2

In einigen Fällen wird es notwendig, einen Breitband-Phasenschieber mit einer Phasenverschiebung von 120 Grad zu verwenden. Auf Abb. 2 zeigt ein Diagramm eines Phasenschiebers, der eine solche Phasenverschiebung im Frequenzband 200 ... 6800 Hz mit einem Fehler von etwa 3 Grad bereitstellt. Die Standardwerte der Elemente sind im Diagramm angegeben, und die genauen Werte des Widerstands von Widerständen und Kondensatorkapazitäten sind in der Tabelle angegeben. 3. Anforderungen für Funkelemente sind ähnlich wie oben angegeben.

Fig. 3

Die dritte Phase mit einer Verschiebung von 240 Grad erhält man durch Summieren zweier um 120 Grad phasenverschobener Signale gleicher Amplitude und Invertieren der Gesamtspannung. Das Prinzip, eine Spannung mit einer Phasenverschiebung von 240 Grad zu erhalten, wird durch ein Vektordiagramm in Abb. 3 veranschaulicht. XNUMX.

Literatur

1. Avramenko A. A., Galamichev Yu. P., Lanne A. A. Elektrische Verzögerungsleitungen und Phasenschieber. - M. - Kommunikation. 1973
2. Verzunov M. V. Einseitenbandmodulation in der Funkkommunikation. - M.: Militärverlag. 1972.
3. L. D. Korolev, Frequenzverschiebungsvorrichtungen an elektromechanischen Wandlern. - Sa. „Um dem Funkamateur zu helfen“, Ausgabe 90. 1985.

Autor: L. Korolev, Moskau; Veröffentlichung: radioradar.net

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