визначається наступним співвідношенням
Цей струм створює падіння напруги на навантаженні
[2]
напруга детектор схема похибка
Звідси можна добре бачити, що вихідний сигнал фактично не залежить від вхідного (насправді залежність є, але вона визначається коефіцієнтом ослаблення синфазного сигналу операційних підсилювачів входять до складу перерахованих вище елементів і на практиці сумарний КОСС досягає десятком мільйонів), що значною мірою підвищує точність проведених вимірювань. Так само аргументом, що говорить на користь даного методу є те, що вихідний сигнал залежить від величин, що володіють малою, слабо мінливої ??з часом і від впливу зовнішніх факторів, похибок, таких як вихідна напруга логічних елементів і опір навантажувального резистора. Але, хоч метод і дозволяє піти від похибок пов'язаних з амплітудою, тут з'являється нове джерело похибки - кінцеве швидкодія логічних елементів. Даннийісточнік похибок є основним у цьому методі. Проте, обмежена швидкодія логічних елементів вносить зовсім не більшу погрішність і, якщо використовувати сучасні логічні елементи в яких перехід з одного логічного стану в інший відбувається за десяті частки наносекунд, то можна отримати точність вимірювання різниці фаз до десятих і сотих часток відсотка.
Таким чином, керуючись наведеними вище міркуваннями, в якості методу для проектування фазометра буде обраний ключовою метод.
2. Побудова принципової схеми
Грунтуючись на функціональній схемі ключового фазового детектора, наведеної на рис.1, була складена наступна принципова схема.
Малюнок 3. Принципова схема ключового фазового детектора
Де COMP - компаратор, що виконує роль двох формувачів послідовностей прямокутних імпульсів з рівнями логічного нуля і логічної одиниці з синусоїдальних напруг сигналу.
DD 1 - логічний елемент І-НЕ, із замкнутими накоротко входами, що виконує роль інвертора.
DD 2 - логічне І, в парі з інвертором утворює логічну операцію кільцевої суми.
R1 - резистор навантаження, підлаштування.
С1 - конденсатор, який утворює з резистором фільтр нижніх частот.
Варто відзначити так само, що дана конструкція предпологает постійне знаходження навантаження в ланцюзі (U вих), як, наприклад, елемент радіоприймача з фазовою модуляцією, інакше постійний струм швидко зарядить конденсатор і створить на ньому велике напруження, яке зробить схему непрацездатною. Якщо раптом знадобиться міняти навантаження не вимикають детектора, потрібно лише встановити резистор більшого номіналу (кілька Мом) паралельно конденсатору.
Тепер докладно розглянемо роботу схеми. Спочатку сигнали, різниця фаз яких необхідно вимірювати, надходять на незалежні компоратори. Робота компоратора подібна ОУ без ООС тобто невеликий диференційний сигнал на вході відразу ж підкидає вихідну напругу до напруги харчування. Таким чином, маючи один з входів заземленим, компаратор працює як детектор - як тільки на вході сигнал стає більше нуля - на виході компаратора з'являється логічна одиниця (напруга живлення не випадково вибрано 3В - це сумісний з TTL рівень по...
