在制作移相電路的過程中也學(xué)習(xí)到了不少有用的知識(shí),在這里整理總結(jié)一下有關(guān)于移相電路方面的知識(shí)。
首先是移相電路的原理:
接于電路中的電容和電感均有移相功能,電容的端電壓落后于電流90度,電感的端電壓超前于電流90度,這是電容電感移相的結(jié)果。
先說(shuō)電容移相,電容一通電,電路就給電容充電,一開始瞬間充電的電流為最大值,電壓趨于0,隨著電容充電量增加,電流漸而變小,電壓漸而增加,至電容充電結(jié)束時(shí),電容充電電流趨于0,電容端電壓為電路的最大值,這樣就完成了一個(gè)充電周期,如果取電容的端電壓作為輸出,即可得到一個(gè)滯后于電流90度的移相電壓。
而電感則是由于自感電動(dòng)勢(shì)始終阻礙自變量的變化的特性,移相情形正好與電容相反。一接通電路,一個(gè)周期開始時(shí)電感端電壓最大,電流最小,一個(gè)周期結(jié)束時(shí),端電壓最小,電流量大,得到的是一個(gè)電壓超前90度的移相效果。
因此最簡(jiǎn)單的移相電路便是積分微分電路,既是RC電路。
R的阻抗為實(shí)數(shù),C的阻抗為1/(jwC),將電路的總阻抗算出來(lái)后,用阻抗的虛部與實(shí)部只比值求反正切就得到了相位變化量。
把相位求出后,180°為無(wú)相移。在180°到270°間為超前,90°到180°為滯后。
電容與電路參數(shù)串聯(lián),分壓作用增加,加到放大元件兩端的有效信號(hào)減小產(chǎn)生超前。同理,并聯(lián)時(shí)可以算出是滯后的。
將運(yùn)放與移相電路相互聯(lián)系,可得到四種移相電路:
四種電路依次為0-90、270-360、90-180、180-270移相電路。
但是由于頻率和具體相位的確定需要各個(gè)元器件參數(shù)的改變,所以越精確就越難以實(shí)現(xiàn)。如果想要實(shí)現(xiàn)180度的大范圍調(diào)控可以使用以下電路。
a電路可以實(shí)現(xiàn)使相位前移的功能,b電路的功能則是使相位后移。(圖片電路中運(yùn)發(fā)上端為-輸入端,下端為+輸入端)
具體角度的公式可以通過下面的公式計(jì)算:
截圖中H(jw)分母中的一個(gè)R0應(yīng)改為C0。
由圖中可得,當(dāng)wR0C0項(xiàng)大于1時(shí)服從規(guī)律:電容不變,電阻越大,相移角度越小。
反之當(dāng)該項(xiàng)小于1時(shí)服從規(guī)律:電容不變,電阻越小,相移角度越小。
使用Multisim設(shè)計(jì)的電路如下:
具體焊接電路如下:
評(píng)論