相敏检波器

32计量技术　19991№12

　　表2

输入电压

()[***********]200150

100

交流数据(50Hz)

输入电流

()[1**********]125

显示数

()3152×1032168×1032101×1031140×103

[**************]12

误差

()

三、结　论

以上介绍的电子功率表的设计方案,其实验数据表明具有较高的准确度。同时,扩大了输入信号的范围和带宽,在功率测量方面有较广泛的应用。

若想再进一步提高功率表的准确度,可考虑采用模拟乘法器AD734替代AD633,后者的误差为1◊,限制了功率表准确度的进一步提高。

参考文献

〔1〕郝鸿安著1常用模拟集成电路应用手册1人民邮电出版

社,1991

〔2〕沙占友编译1数字万用表业余制作与检修指南1人民邮

电出版社,1992

　　0160

0174015000-0120-0150-0167-0180

一种实用相敏检波器电路的设计

丁士心　庄　严

(吉林电气化高等专科学校,吉林市132021)

摘　要　本文介绍一种使用相关检测技术用于抑制噪声的实用电路的设计与分析方法。关键词　相敏检波器　抑制噪声　相关检测

一、引　言

在化学、物理、生物、医学、天文、通信

及电子技术等领域中都涉及到对微弱信号的检测。为了提高测量准确度,就得设法抑制噪声,对被噪声覆盖的弱信息进行提取、测量。对于微弱的频域信号,较为理想的检测方法就是相关检测。

相关检测系统原理框图如图1所示。

出相位可调的、与输入信号同频的占空比1∶1的方波;相敏检波器比较两路信号后输出直流信号;直流放大器经低通滤波和进一步放大后输出直流信号,其幅度与两路输入信号幅度和它们的相位差成比例。相敏检波器是相关检测的核心部件,它决定了测试系统的准确度以及弱信号检测水平。它的作用有两个:一是抑制噪声,二是实现对正弦信号或调幅信号进行幅值和相位的检测。

应当指出:相关检测用于测量深埋于噪声中的、微弱的频域信号,由于是基于频域相干检测原理,它处理的信号,必须是某一频率的周期函数。若原来的被测信号是缓变信号,则首先必须调制成频域信号,才能进行后续的相关检测。

图1

系统工作原理:信号通道把输入的被测信号选频放大(初步滤除噪声)后,输给相敏检波器的一端;参考通道在参考信号的触发下,输

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二、电路设计

11电路结构

设计的相敏检波器电路如图2所示。其中:A1为零电压比较器;D为检波二极管;3DJ7J为场效应管电子开关;A2为差动放大器,对信号进行放大与合成。A1、A2均采用具有双运放的集成芯片LF353N。

21工作原理

相敏检波器工作时要求参考信号ur(t)和被测信号us(t)频率相同。在实际的测量系统中,两信号采用同一信号源激励,保证同频。即取:

ur(t)=us(t)=UscosΞst频率为低频至十万赫,对其频率稳定度要求不高。且ur、=0,相敏检波器可us同相,相位差Ω获最大输出,便于测量

。

图2

　　参考信号ur(t)经A1和D组成的整形电路后的输出u1(t)是与被测信号us(t)同频、同相,占空比1∶1的方波。此方波信号是控制电路电流流通的开关,为场效应管3DJ7J提供栅源偏置电压,控制电子开关的动作,决定场效应管漏极信号u3(t)。:

u3(t)=

us(t)　　(0,T