전압이 배가되는 동기식 검출기. 구성표, 설명

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동기식 전압 배가 검출기. 무선전자공학 및 전기공학 백과사전

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하나의 마이크로 회로를 사용하여 고조파 신호의 두 직교 성분을 모두 감지할 수 있는 전압 배가 기능을 갖춘 전파장 동기 감지기 회로가 제시됩니다.

동기 검출기를 사용하면 수신된 신호의 진폭과 위상에 대한 정보를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 그에 따른 간섭을 억제할 수 있습니다[1]. 이러한 이유로 현대 기술에서는 다양한 유형의 동기식 검출기가 널리 사용됩니다. 그러나 실패한 버전의 동기 검파기를 사용하면 예상한 결과를 얻지 못할 수도 있습니다.

우선, 반파장 동기 검출기 사용에 주의해야 한다[2]. 그림 1은 해당 다이어그램을 보여줍니다.

그림. 1

전자(또는 기계) 키 KXNUMX과 간단한 저역 통과 필터 RC로 구성되며, 저항 R의 역할은 입력 신호 소스의 내부 저항과 개방 키에 의해 가장 자주 수행됩니다.

쌀. 그림 2는 작동 방식과 설명이 필요함을 보여줍니다. 이러한 검출기의 결함은 입력 전압 Evx가 유용한 신호와 함께 유용한 신호의 주파수보다 훨씬 낮은 주파수의 교류 전압을 포함할 때 나타납니다(예: 입력 단계의 적외선 저주파 노이즈) ).

그림. 2

무화과에. 도 3은 그러한 전압의 양의 반파를 나타낸다.

그림. 3

그림에서 볼 수 있듯이 간섭 전압은 반파 동기 검출기를 거의 방해받지 않고 통과하여 주파수 선택성을 박탈합니다.

전파 동기 검출기는 후속 합산을 통해 입력 신호 [3]의 짝수 또는 홀수 반주기 반전을 수행합니다. 이는 유용한 신호(그림 4)의 변환 계수를 증가시킬 뿐만 아니라 그림 5에 표시된 것처럼 저주파(신호 관련) 전압의 간섭을 제거합니다. XNUMX.

그림. 4

그림. 5

발표된 전파장 동기 검출기 회로에는 다양한 종류가 있습니다[3-5]. 일반적으로 이는 전자 스위치에 의해 수행되는 반전 및 비반전 입력에 대해 감지된 신호의 반주기를 교대로 공급하는 차동 연산 증폭기입니다. 따라서 유용한 신호의 한 구성 요소를 감지하려면 수많은 저항기와 커패시터("스트래핑")를 제외하고 연산 증폭기 칩과 아날로그 스위치 칩(또는 개별 전계 효과 트랜지스터)이 필요합니다.

저자는 전압 배가 기능을 갖춘 전파장 동기 검출기의 더 간단하고 효율적인 회로 사용을 제안합니다. 이는 정류기 다이오드가 전자 스위치로 대체되는 잘 알려진 전압 배가 전파 다이오드 정류기 회로[6]를 기반으로 합니다. 이러한 회로 솔루션(그림 6)의 사소함에도 불구하고 저자가 알고 있는 문헌에서는 이를 발견하지 못했습니다.

그림. 6

여기서 유용한 신호의 홀수 반주기 동안 커패시터 CPosl은 진폭 값으로 충전되고 짝수 반주기에서는 결과 전하와 함께 유용한 신호가 장치의 출력에 도달합니다. 그림에서. 그림 7은 하나의 아날로그 스위치 칩 K561KP1(외부 아날로그는 CD4052BC 칩)에서 유용한 신호의 동위상 및 직교 성분을 감지하는 전압 배가 기능을 갖춘 전파 동기 검출기 구현의 예를 보여줍니다.

그림. 7

유용한 신호 주파수 f와 주파수 2f의 두 배를 갖는 스위칭 전압은 일반적으로 주파수 합성기나 마이크로컨트롤러를 사용하여 얻는 것이 어렵지 않습니다.

제안된 검출기는 수십 헤르츠에서 수십 킬로헤르츠의 주파수에서 수십 개의 자력계 및 금속 탐지기에 사용되었으며 그 자체로 잘 입증되었습니다.

문학

J. 맥스. 물리적 측정의 신호 처리 방법 및 기술, 2권 - M.: Mir, 1983.
V. A. Bogdenko. 소형 센서를 갖춘 플럭스게이트 자력계. 기기 및 실험 기술, 1993, No. 3, pp. 157-160.
G. 페틴. 키 동기 검출기. Circuitry, No. 3,2003, 14, p. 15-XNUMX.
V. S. 구트니코프. 측정 장치에 통합된 전자 장치. -L.: Energoatomizdat, 1988.
A. I. Shchedrin. 보물과 유물을 검색하기 위한 새로운 금속 탐지기. - M .: Hotline-Telecom, 2003.
A. A. Kulikovsky (ed.). 라디오 아마추어 핸드북. - M.: GEI, 1961.

저자: Yu.Reutov, 예카테린부르크

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정말 굉장합니다. 적용이 안되는게 이상합니다. 그러나 여전히 커패시터를 다르게 켤 것입니다. 하나의 출력이 접지에 있고 두 번째 출력이 mux의 스위칭 "접점"에 있는 소용량 커패시터(조건부 펌핑 오버)를 배치하는 것이 좋습니다. 이 경우 mux의 "접촉기" 중 하나는 URF(입력)에 연결하고 두 번째는 필터링(출력, 상대적으로 큰 용량) 커패시터에 연결해야 합니다.

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