СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №6/2012

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОНИКА между передними фронтами импуль сов или моментами перехода импульс ных сигналов из состояния лог. 0 в со стояние лог. 1. Знак фазового сдвига считается положительным, если F 1 опережает по времени F 0 . Простейшим устройством, преобра зующимфазовый сдвиг в длительность импульса, является импульсный фазо вый детектор (ФД), выполненный на двух D триггерах (см. рис. 4). Выбор индексов 0 и 1 при обозначении часто ты F связан с логикой работы ФД. Пе редний фронт сигнала F 1 устанав ливает на выходе ФД уровень лог. 1, а сигнала F 0 – уровень лог. 0. Далее опи сывается устройство, которое преоб разует входное напряжение U x в фазо вый сдвиг сигнала F 0 относительно F 1 , а на выходе ФДформируется импульс ный сигнал с длительностью Т х , про порциональной U x . Для преобразования аналогового сигнала в фазовый сдвиг применим фазовую автоподстройку частоты (ФАПЧ), функциональная схема кото рой показана на рисунке 5. ФАПЧ – это система автоматического регулирова ния с ООС, подстраивающая частоту управляемого генератора F 0 так, что бы она была равна частоте входного сигнала F 1 . Выходной сигнал управля емого генератора сравнивается ФД с входным сигналом, а результат срав нения используется для подстройки управляемого генератора. В связи с тем, что настройка осуществляется по разности фаз, система является аста тической по отношению к частоте, т.е. в установившемся режиме частота настройки точно равна частоте вход ного сигнала ( F 0 = F 1 ), а фазовый сдвиг устанавливается таким, что выходное напряжение ФНЧ ( U гун ) обеспечивает равенство частот. При определённых условиях, которые зависят от типа ФНЧ, система ФАПЧ может быть аста тической и по фазе. Более подробное описание ФАПЧ можно найти в [5–7]. Ш ИРОТНО ИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ С ФАПЧ Введём в стандартную схему ФАПЧ генератор G сигнала F 1 с фиксирован ной частотой и элемент сравнения входного напряжения U x с выходным сигналомФД на входе ФНЧ, и получим функциональнуюсхему (см. рис. 6) фа зово импульсногомодулятора (ФИМ) с ФАПЧ. В этомпреобразователе исполь зуется ООС, и среднее значение вход ного сигнала U x сравнивается с преоб разованным в напряжение средним значением длительности импульса Т х за период частоты F 0 . Наличие ООС и большой коэффициент усиления ФНЧ обеспечивают высокую точность пре 27 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 6 2012 S2 C2 D2 R2 K561TM2 7 8 11 9 10 12 13 S1 C1 D1 R1 14 6 3 5 4 2 1 F1 F0 GND W Up Рис. 4. Схема импульсного ФД ФД F1 F0 + – F0 Генератор управляемый напряжением ГУН Фильтр низкой частоты Фазовый детектор Uгун ФНЧ Рис. 5. Функциональная схема ФАПЧ Реклама © СТА-ПРЕСС