频率范围为1KHZ~100KHZ的自动跟踪90度相位移相器

频率范围为1KHZ~100KHZ的自动跟踪90度相位移相器

电路的功能

移相电路的种类很多，在低频范围内，可使用由OP放大器和电容、电阻（CR）构成的移相器。为了移相90度，必须建立W=1/CR的关系，输入频率改变时，相移量也与之成比例地变化。这种移相器只能在频率固定的条件下使用。

本电路可以自动跟踪输入频率，在一定频率范围内可获得90度的固定相移量。若用改变量程的办法，可在更大的频率范围内使用。

电路工作原理

OP放大器A1是单纯的缓冲放大器，输入信号电平在1V以下时，A1可将其放大到数伏。A2是由OP放大器组成的具有固定增益的移相电路，输出幅度与输入频率无关，因为它只改变相位，所以也称作全通滤波器。

要得到90度相们差，必须使RO=1/2πF.C。本电路采用了伺服电路对RO进行控制。在进行90度相位检测时，同步检波电路的输出EO=E.COSφ，即与输入信号振荡大小无关，只要φ=90度，输出就等于零。

同步检波电路种类很多，本电路采用了模拟乘法器ICL8013，也可用AD532等，把移相器A2的输入和输出分别加到X和Y上。如果输入信号的电平低，检波效率就会降低，应予注意。

积分器A4是伺服电路，加了零输入反馈。积分输出为负电压，须用PNP晶体管TT1进行功率放大，以增强电流。

设计要点

作为可变电阻元件使用的光电耦合器，中心电阻值根据数据表取RO=10K，跟踪的中心频率FO取10KHZ，据此求出C1的电容量为1592PF（C1=1/2πFO.RO）

当频率范围为100HZ~10KHZ时，C1取0.01UF。如果频率在数百千赫以上时，可不用PC1来改变C1和R1，而将C1的一端接地，另一端接变容二极管。这样，虽可以改变相位。但在环路设计上更麻烦。

调整

用VR1对模拟乘法器进行调整，降低输入电平，调出0~90度之间的李莎育图形，直到使其变圆为止。为了掌握光电耦合器的控制情况，把电压表接在R6的两端，使输入频率从最低变到最高，验证光敏电阻是否与频率变化基本成比例。

根据自动跟踪的频率范围，调整电容C1的容量。

电路使用说明

输入信号振荡变化很大或频率争剧变化时不能使用本电路。

输入信号电平较低时，模拟乘法器的输出会下降，跟踪精度也会下降，所以要尽量加大输入信号幅度，办法是把输入信号整形成方波，再进行相位检波，便宜可不受幅度变化的影响。

把本电路接在低频振荡器的输出端时，必须把频率变化部分去掉，这时本电路就成了二相振荡器的转接器。

本文地址：https://www.elecfans.com/arTIcle/analog/2010/20100511217335.html