Faasidetektor

Allikas: Vikipeedia
Jump to navigation Jump to search

Faasidetektor (ka nime all faasikomparaator, faasidiskriminaator) on elektroonikalülitus, mille väljundsignaal sõltub kahe sisendsignaali faaside vahest. Olenevalt lülituse otstarbest nimetatakse teist sisendsignaali tugisignaaliks, etalonsignaaliks või võrdlussignaaliks.

Faasidetektori väljundsignaaliks on sisendsignaalide faaside vahele (erinevusele) vastav signaal (pinge), mis ideaalsel juhul on võrdeline faaside vahega.

Kasutatakse analoog- ja digitaallülitustel põhinevaid faasidetektoreid.

Analoog-faasidetektori toimimine põhineb sisendsignaalide omavahelisel korrutamisel (korrelatsiooni leidmisel). Vastavalt antakse sisendsignaalid kas analoogkorrutisse või siis summeeritakse signaalid ja antakse segustusastmesse; selles kasutatakse skeemielementi, millel on sobivalt mittelineaarne pinge-voolu karakteristik. Sellise karakteristikuga elemendiks võib olla pn-siirdega (eksponentsiaalse karakteristikuga) või ruutkarakteristikuga element (väljatransistor). Segusti väljundsignaal sisaldab sisendsignaalide sageduste summa (ehk kahekordse) sagedusega signaalikomponenti ja vahe (ehk nullise) sagedusega ehk alalissignaali komponenti, mille amplituud on võrdelised nende pingete väärtustega ja nende omavahelise faasivahe koosinusega. Selliste faasidetektorite töösagedusala ülempiir võib ulatuda kasutatud mittelineaarse elemendi töösagedusala piirini (ülikõrgsagedusdioodide puhul terahertsi suurusjärku). Samal ajal on võrdetegurina sees ka mõlema sisendsignaali amplituudid.

Kui üks signaalidest on meandriline (või formeeritud meandriliseks), saab kasutada sünkroondetektorina tuntud lülitusi. Nende töösageduste ülempiir jääb mitu suurusjärku alla täielikult pidevatoimelistele analoogfaasidetektorite sagedusele (orienteerivalt piirduvad gigahertsiga).

Kahe trigeri ja AND-loogikaelemendiga faasidetektori skeem

Kui mõlemad sisendsignaalid on meandrilised ja digitaaltehnika loogilistele nivoodele vastavad, siis saab faasidetektori realiseerida digitaalloogika elemente kasutades ehk digitaalse faasidetektorina. Lihtsaima digitaalse faasidetektori saame kasutades XOR-loogikalülitust, mis sisuliselt teostab nende signaalidega tehte, mis vastab loogiliste signaalide kui analoogsignaalide korrutamisele. Võimalik on kasutada ka trigeritega lülitusi (näiteks kõrvaloleval skeemil toodud lülitust).

Digitaalse faasidetektori väljundisse ilmuvad impulsid, mille pikkus (kestus) on võrdeline sisendsignaalide faasierinevusega. Siin kasutatakse enamasti ära seda, et faasiinformatsiooni esitab samaväärselt impulsside pikkusele ka neid sisaldava väljundpinge keskväärtus.

Digitaalse faasidetektori karakteristik on teatud faasinihke piirkonnas põhimõtteliselt lineaarne, kuid võrdetegurina tulevad arvesse loogikalülituste toitepinge väärtus, samuti kasutatud loogikalülituste liik ja muud faktorid. Muuhulgas on iseloomulik ka negatiivse väljundväärtuse puudumine. Digitaalsete faasidetektorite toimimise sagedusala on piiratud kasutatavate loogikalülituste töösagedusalaga.

Välislingid[muuda | muuda lähteteksti]