Недостатком данной схемы является зависимость фазовых сдвигов и амплитуд напряжений от частоты из-за нарушения условия R=
. Поэтому градуировка шкалы фазовращателя справедлива для фиксированной частоты.
В качестве фазовращателей могут использоваться также линии задержки, как волноводные и коаксиальные постоянной и переменной длины, так и искусственные цепочечные, выполняемые на основе многозвенных фильтров нижних частот. Искусственная длинная линия, используемая в качестве ступенчатого фазовращателя (рис.19), должна быть согласована.
Рис. 19
Фазовый сдвиг, вносимый такой линией, при снятии выходного напряжения с К – го звена определяется выражением
,
где L и С – параметры элементов линии. Сопротивление нагрузки в точке снятия выходного напряжения должно быть много больше волнового сопротивления линии задержки, чтобы не нарушалось согласование ее звеньев.
3.9. Фазовые детекторы
Фазовый детектор – устройство, выходное напряжение которого пропорционально разности фаз входных напряжений. Оно зависит и от уровня входных напряжений, которые устанавливаются оптимальными и обычно поддерживаются постоянными. В отличие от амплитудных и частотных детекторов на фазовые детекторы подается не одно, а два напряжения со сдвигом фаз между ними.
Наиболее широко применямым является суммарно-разностный фазо-вый детектор, принцип работы которого состоит в суммировании и вычитании сдвинутых по фазе напряжений. На рис.20 представлены в виде неподвижных векторов два сдвинутых по фазе на угол 
гармонических напряжения U1 и U2, суммарное напряжение U1+U2 и разностное U1-U2. Ось 
считается вращающейся с частотой 
. Вектор - U2 имеет тот же модуль, что и U2, но повернут на 1800, т. е. имеет противоположное направление. Сумма и разность двух ( а в общем случае любого числа) гармонических напряжений с одной и той же частотой является напряжением с той же частотой, но со своей амплитудой и начальной фазой. Структурная схема суммарно-разностного балансного фазового детектора приведена на рис.21.
Рис.21
Рис.22
В ней сравниваемые по фазе напряжения складываются в высокочастотном сумматоре верхнего канала и вычитаются в нижнем канале. Выходные постоянные напряжения амплитудных (пиковых) детекторов пропорциональны, практически равны амплитудам суммарного и разностного напряжений каналов. Разность выходных напряжений детекторов, получаемая с помощью низкочастотного вычитающего устройства, является выходным постоянным напряжением фазового детектора. Принципиальная схема детектора изображена на рис. 22. Входное напряжение U1 поступает на резистор R3, напряжение U2 - на резисторы R1 и R2 и поскольку R1 = R2 , оно делится на них пополам. Ко входу амплитудного детектора верхнего канала приложено напряжение с резисторов R1 и R2 , Uд1 = U1+
U2.
Напряжение U1 приложено ко входу амплитудного детектора нижнего канала в той же фазе, что и в верхнем канале. Напряжение 
в точке В схемы имеет по сравнению с в точке А противоположную полярность, т. е. сдвинуто по фазе на 1800. Поэтому напряжение с резисторов R2 и R3 , приложенное ко входу амплитудного детектора нижнего канала 
С учетом изложенного резисторы R1 и R3 образуют сумматор, а резисторы R2 и R3 – вычитающее устройство. Последовательные пиковые детекторы каналов содержат диоды и RC-цепи с большой по сравнению с периодом входных напряжений постоянной времени. Токи в них в соответствии с полярностью диодов направлены навстречу. Постоянные выходные напряжения амплитудных детекторов 
и 
имеют противоположную полярность, они соединены последовательно и вычитаются, их разность – это выходное напряжение фазового детектора, 
= -
. Нет необходимости вводить в схему (рис.22) отдельное вычитающее устройство.
Работа фазового детектора поясняется с помощью векторных диаграмм. Выбирается следующее соотношение между амплитудами входных напряжений Е2= 2Е1. В этом случае в каналах суммируются и вычитаются напряжения с равными амплитудами, характеристика фазового детектора 
) наиболее линейна.
Основные порталы (построено редакторами)
