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1、实验二 移相器相敏检波器实验一、实验目的：了解移相器、相敏检波器的工作原理. 二、基本原理：1、移相器工作原理：图21为移相器电路原理图与调理电路中的移相器单元面板图.Vi0.I.1-:/rZ=p.移和器移川、： - . /I工 L-J ：.:图21 移相器原理图与面板图图中，IC1、Ri、R2、R3、Cl构成一阶移相器(超前)，在R2=R1的条件下，其幅频特性和相频特性分别表示为：KF1 (j 3 )=Vi/Vi=-(1-j 3 R3C1)/ (1+j3 r3c1)Kfi)=1 F1(3)=打-2t g1 3 R3C1其中：3=2nf, f为输入信号频率。同理由IC2, R4, R5, Rw
2、, C3构成另一个一阶移相器 (滞后),在R5=R4条件下的特性为：KF2(j3)=Vo/V1=(1j3RwC3)/(1+j3RwC3)KF2(3)=1 F2 (3)=- n 2tg-1 3 RwC3 由此可见,根据幅频特性公式,移相前后的信号幅值相等。根据相频特性公式,相移角度的大 小和信号频率f及电路中阻容元件的数值有关。显然，当移相电位器Rw=O,上式中卩2=0， 因此F1决定了图71所示的二阶移相器的初始移相角：即卩二F1二n 2tg12 n fRgC若调整移相电位器Rw,则相应的移相范围为：f=F1f2=2 tg-12 n fR3C1+2 tg-】2 nfARwC3已知 R3=10K
3、Q, C1=6800p, Rw=10kQ, C3=0。022 uF,如果输入信号频率 f 一旦确定，可计算出图21所示二阶移相器的初始移相角和移相范围。2、相敏检波器工作原理:图2-2为相敏检波器(开关式)原理图与调理电路中的相敏检波器面板图图中，AC为交流参考电压输入端，DC为直流参考电压输入端，Vi端为检波信号输入端，Vo端为检波输出端。图22 相敏检波器原理图与面板图原理图中各元器件的作用：C1交流耦合电容并隔离直流；A1反相过零比较器，将参考 电压正弦波转换成矩形波(开关波+14V一14V)； D1 二极管箝位得到合适的开关波形V7 W0V(0 -14V)，为电子开关Q1提供合适的工作
4、点；Q1是结型场效应管，工作在开或关的 状态；A2工作在反相器或跟随器状态；R6限流电阻起保护集成块作用。关键点：Q1是由参考电压V7矩形波控制的开关电路。当V7 = 0V时，Q1导通，使A2 的同相输入5端接地成为倒相器，即V3 = V1 (Vo = Vi)；当V7V0V时，Q1截止(相当 于A2的5端接地断开)，A2成为跟随器，即V3=V1 (Vo=Vi)。相敏检波器具有鉴相特性, 输出波形V3的变化由检波信号V1 (Vi)与参考电压波形V2 (AC)之间的相位决定。下图8 3为相敏检波器的工作时序图.图23相敏检波器工作时序图三、需用器件与单元:显示面板中的2V10V步进可调直流稳压电源
5、、音频振荡器； 调理电路面板中的移相器、相敏检波器单元；双踪示波器（自备）。四、实验步骤：（一）移相器实验1、调节显示面板音频振荡器的幅度为最小（幅度旋钮逆时针轻轻转到底）,按图84示意接线，检查接线无误后，合上主、副电源开关，调节音频振荡器的频率为f =lKHz,幅度 适中（2VWVppW8V）。9丄18:-移相7； 波音频振荡器过移相器图8-4移相器实验接线图2、正确选择双线（双踪）示波器的“触发”方式及其它（TIME/DIV :在0。5mS0.1mS 范围内选择；VOLTS/DIV： IV5V范围内选择）设置。3、调节移相器的移相电位器（逆时针到底0KQ顺时针到底10KQ变化范围），用示
6、波 器可测定移相器的初始移相角（f = fi）和移相范围f。4、改变输入信号Lv频率，调节移相电位器观察相应的移相变化。测试完毕关闭主电源。（二）相敏检波器实验1、将显示面板中的2V土 10V步进可调直流稳压电源切换到2V档，调节显示面板音 频振荡器的幅度为最小（幅度旋钮逆时针轻轻转到底）,再按图 25 示意接线。检查接线无 误后合上主电源，调节音频振荡器频率f=5KHz左右，幅度Vpp=5V；结合相敏检波器的原 理图和工作原理，分析观察相敏检波器的输入、输出波形关系。FI流勧血源斤频振荡器相嫩检波器V:-T碱器CH2通道 n J图 25 相敏检波器跟随、倒相实验接线示意图2、将相敏检波器的DC参考电压改接到一2V（Vo-）,观察相敏检波器的输入、输出波形 关系。关闭主电源。3、按图 26 示意图接线,合上主电源,分别调节移相电位器和音频信号幅度,结合相 敏检波器的原理图和工作原理,分析观察相敏检波器的输入、输出波形关系。相敏检波器示下波曙曲通道图 26 相敏检波器检波实验4、将相敏检波器的 AC 参考电压改接到 180，分别调节移相电位器和音频信号幅度 观察相敏检波器的输入、输出波形关系。5、作出相敏检波器检波实验的工作时序波形图，实验完毕关闭主、副电源。五、思考题：通过移相器、相敏检波器的实验是否对二者的工作原理有了更深入的理解?能理解相敏 检波器同时具有鉴幅、鉴相特性吗?
2移相器相敏检波器实验
