电压倍增的同步检测器。方案、说明

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带倍压的同步检测器。无线电电子电气工程百科全书

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提出了一种具有倍压功能的全波同步检波器方案，使得使用单个微电路检测谐波信号的两个正交分量成为可能。

同步检波器可以获取有关接收信号的幅度和相位的信息，并抑制伴随的噪声[1]。为此，现代技术中广泛使用了各种类型的同步检波器。然而，使用同步检测器的不成功版本可能会导致无法获得预期结果。

首先，应该警告不要使用半波同步检波器[2]。图 1 显示了其示意图。

图。 1

它由电子(或机械)密钥Kl和简单的低通滤波器RC组成，电阻R的作用最常由输入信号源和公钥的内阻来完成。

米。图2示出了其操作并且是不言自明的。这种检测器的缺点表现在输入电压 Eux 中与有用信号一起存在频率远低于有用信号频率的交流电压（例如，输入级）。

图。 2

图上。图3显示了这种电压的正半波。

图。 3

从图中可以看出，干扰电压几乎不受阻碍地通过半波同步检波器，使其失去了频率选择性。

全波同步检测器反转输入信号 [3] 的偶数或奇数半周期及其随后的求和。这不仅增加了有用信号的转换系数（图4），而且还消除了低频（相对于信号）电压的干扰，如图5所示。 XNUMX.

图。 4

图。 5

全波同步探测器的已发表方案有很多种[3-5]。通常，这是一个差分运算放大器，通过电子按键将检测到的信号的半周期交替提供给反相和非反相输入。因此，为了检测有用信号的一个分量，需要运算放大器芯片和模拟按键芯片（或分立的场效应晶体管），这还不包括大量的电阻器和电容器（“捆扎”）。

作者提出了一种更简单、更有效的倍压全波同步检波器方案。它基于著名的倍压全波二极管整流器[6]，其中整流二极管被电子开关取代。尽管这种电路解决方案很简单（图6），但在作者已知的文献中尚未发现。

图。 6

这里，在有用信号的奇数半周期中，电容器被充电到其幅度值，并且在偶数半周期中，有用信号连同接收到的电荷一起被馈送到装置。上图。图7显示了具有倍压功能的全波同步检波器的实现示例，该检波器在K561KP1模拟开关的单个微电路（国外模拟是CD4052BC微电路）上检测有用信号的同相和正交分量。

图。 7

使用频率合成器或微控制器通常很容易获得具有有用信号频率 f 和两倍频率 2f 的开关电压。

所提出的探测器已在数十种磁力计和金属探测器中使用，频率从几十赫兹到几十千赫兹，并且已经证明了自己的性能。

文学

J.马克斯。物理测量中信号处理的方法和技术，第 2 卷 - M.：Mir，1983 年。
V.A.博格登科。带有微型传感器的铁探针磁力计。仪器与实验技术，1993 年，第 3 期，第 157-160 页。
G. 佩廷。键同步检测器。电路，第 3,2003 期，14 年，第 15 页。 XNUMX-XNUMX。
V.S.古特尼科夫。测量设备中的集成电子设备。 - L .：Energoatomizdat，1988 年。
A.I.谢德林。用于搜寻宝藏和文物的新型金属探测器。 - M.：电信热线，2003 年。
A. A. Kulikovsky（编辑）。业余无线电爱好者手册。 - M.：GEI，1961 年。

作者：Yu.Reutov，叶卡捷琳堡

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尔格
图片与文章不符。

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2Erg 谢谢，已修复。

科技
真是太棒了。奇怪的是为什么它不适用。但是，我还是会以不同的方式打开电容器。最好放一个小容量电容器（有条件地抽水），一个输出接地，第二个输出在多路复用器的开关“触点”上。在这种情况下，必须将多路复用器的“接触器”之一连接到 URF（输入），第二个连接到滤波（输出，容量相对较大）电容器。

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