頻率范圍為1KHZ~100KHZ的自動(dòng)跟蹤90度相位移相器

電路的功能

移相電路的種類很多，在低頻范圍內(nèi)，可使用由OP放大器和電容、電阻（CR）構(gòu)成的移相器。為了移相90度，必須建立W=1/CR的關(guān)系，輸入頻率改變時(shí)，相移量也與之成比例地變化。這種移相器只能在頻率固定的條件下使用。

本電路可以自動(dòng)跟蹤輸入頻率，在一定頻率范圍內(nèi)可獲得90度的固定相移量。若用改變量程的辦法，可在更大的頻率范圍內(nèi)使用。

電路工作原理

OP放大器A1是單純的緩沖放大器，輸入信號(hào)電平在1V以下時(shí)，A1可將其放大到數(shù)伏。A2是由OP放大器組成的具有固定增益的移相電路，輸出幅度與輸入頻率無關(guān)，因?yàn)樗桓淖兿辔唬砸卜Q作全通濾波器。

要得到90度相們差，必須使RO=1/2πF.C。本電路采用了伺服電路對(duì)RO進(jìn)行控制。在進(jìn)行90度相位檢測(cè)時(shí)，同步檢波電路的輸出EO=E.COSφ，即與輸入信號(hào)振蕩大小無關(guān)，只要φ=90度，輸出就等于零。

同步檢波電路種類很多，本電路采用了模擬乘法器ICL8013，也可用AD532等，把移相器A2的輸入和輸出分別加到X和Y上。如果輸入信號(hào)的電平低，檢波效率就會(huì)降低，應(yīng)予注意。

積分器A4是伺服電路，加了零輸入反饋。積分輸出為負(fù)電壓，須用PNP晶體管TT1進(jìn)行功率放大，以增強(qiáng)電流。

設(shè)計(jì)要點(diǎn)

作為可變電阻元件使用的光電耦合器，中心電阻值根據(jù)數(shù)據(jù)表取RO=10K，跟蹤的中心頻率FO取10KHZ，據(jù)此求出C1的電容量為1592PF（C1=1/2πFO.RO）

當(dāng)頻率范圍為100HZ~10KHZ時(shí)，C1取0.01UF。如果頻率在數(shù)百千赫以上時(shí)，可不用PC1來改變C1和R1，而將C1的一端接地，另一端接變?nèi)荻O管。這樣，雖可以改變相位。但在環(huán)路設(shè)計(jì)上更麻煩。

調(diào)整

用VR1對(duì)模擬乘法器進(jìn)行調(diào)整，降低輸入電平，調(diào)出0~90度之間的李莎育圖形，直到使其變圓為止。為了掌握光電耦合器的控制情況，把電壓表接在R6的兩端，使輸入頻率從最低變到最高，驗(yàn)證光敏電阻是否與頻率變化基本成比例。

根據(jù)自動(dòng)跟蹤的頻率范圍，調(diào)整電容C1的容量。

電路使用說明

輸入信號(hào)振蕩變化很大或頻率爭(zhēng)劇變化時(shí)不能使用本電路。

輸入信號(hào)電平較低時(shí)，模擬乘法器的輸出會(huì)下降，跟蹤精度也會(huì)下降，所以要盡量加大輸入信號(hào)幅度，辦法是把輸入信號(hào)整形成方波，再進(jìn)行相位檢波，便宜可不受幅度變化的影響。

把本電路接在低頻振蕩器的輸出端時(shí)，必須把頻率變化部分去掉，這時(shí)本電路就成了二相振蕩器的轉(zhuǎn)接器。