方波移相电路，移相过程中方波失真是怎么回事？

SsvepX

方波移相电路，移相过程中方波失真是怎么回事？ [复制链接]

 

电路图如下，仿真中没有出现问题，移相的起点和终点波形都是好的，移相的过程中，波形有点问题，是为什么呢

maychang

你的“起点”、“终点”和“过程中”波形，各是电原理图中哪一点的波形？

maychang

另外，输入方波信号的幅度和频率是多少？从波形中看不出来。

SsvepX

maychang 发表于 2018-5-9 20:47
另外，输入方波信号的幅度和频率是多少？从波形中看不出来。

输入频率是23.5KHZ，幅度是0到5V  输入波形是黄色方波，输入R4再到放大器进行移相，在用NE555的施密特触发器进行整形，蓝色有失真的方波都是从555的3端口输出的，供电是5V

chunyang

SsvepX 发表于 2018-5-9 22:14
输入频率是23.5KHZ，幅度是0到5V  输入波形是黄色方波，输入R4再到放大器进行移相，在用NE555的施密特触 ...

整形该用运放做。

maychang

SsvepX 发表于 2018-5-9 22:14
输入频率是23.5KHZ，幅度是0到5V  输入波形是黄色方波，输入R4再到放大器进行移相，在用NE555的施密特触 ...

“蓝色有失真的方波都是从555的3端口输出的”

那么你第二幅波形图标注“过程中”的意思是改变R4的过程中？
如果是这样的话，那么“起始状态”R4电阻值是多少？“最终状态”R4电阻值是多少？

gmchen

中间出现的奇怪波形怀疑是毛刺引起的误触发。
其实这种方波移相，用上述电路是过于复杂了，直接用数字电路，再做一个RC延时网络就行了。

SsvepX

maychang 发表于 2018-5-9 22:29
“蓝色有失真的方波都是从555的3端口输出的”

那么你第二幅波形图标注“过程中”的意思是改变R4的过程 ...

就是通过改变R4阻值来移相，波形问题应该是移相之后的波形，有一部分低于0V，使其从高电平变到低电平了，有什么解决办法吗，现在想的是改用运放做过零比较器，移相后的波形经过电容变为正负半周对称，再经过过零比较器变为方波，仿真中上升时间有点长变为矩形波，面包板搭的电路中比较好。

SsvepX

chunyang 发表于 2018-5-9 22:24
整形该用运放做。

波形问题应该是移相之后的波形，有一部分低于0V，使其从高电平变到低电平了，有什么解决办法吗，现在想的是改用运放做过零比较器，移相后的波形经过电容变为正负半周对称，再经过过零比较器变为方波，仿真中上升时间有点长变为矩形波，面包板搭的电路中比较好。

maychang

SsvepX 发表于 2018-5-19 21:19
就是通过改变R4阻值来移相，波形问题应该是移相之后的波形，有一部分低于0V，使其从高电平变到低电平了， ...

此电路不能正常工作。
1、U7同相输入端对地没有直流通路。失调电压必定导致输出偏移到电源正或者电源负。
2、U7使用单电源，输入经C6后必定在一个周期的一段时间内为负，这将超出运放输入端可以承受的范围。

maychang

SsvepX 发表于 2018-5-19 21:19
就是通过改变R4阻值来移相，波形问题应该是移相之后的波形，有一部分低于0V，使其从高电平变到低电平了， ...

不知道你需要移相的信号频率范围是多少，也不知道首帖电路中Vcc是多高电压。
建议比较器采用LM311。该比较器芯片使用正负电源，但输出处三极管发射极和集电极均独立引出，发射极接地则可以输出单向脉冲。

gmchen

SsvepX 发表于 2018-5-19 21:20
波形问题应该是移相之后的波形，有一部分低于0V，使其从高电平变到低电平了，有什么解决办法吗，现在想的 ...

波形中有一部分低于0V。造成这种现象的原因是你采用了一阶全通滤波器电路做方波延时。
一阶全通滤波器的群延时特性是不平坦的，输入的方波信号中包含奇次谐波成分，这些奇次谐波成分（主要是三次谐波）的延时与基频的延时不一样，两者叠加就形成了图中带有尖峰的输出波形。
为什么在电位器的两头是好的而中间最差？这是因为改变电位器的阻值是改变一阶全通滤波器的参考频率，而一阶全通滤波器的群延时特性在输入频率等于滤波器参考频率时的群延时特性最差，而在输入频率远离参考频率时的群延时则比较平坦。
所以，对于这种非简谐波的移相或延时，最好不用这种全通滤波器电路。

PowerAnts

gmchen 发表于 2018-5-16 19:21
中间出现的奇怪波形怀疑是毛刺引起的误触发。
其实这种方波移相，用上述电路是过于复杂了，直接用数字电路 ...

数字电路整形固然好，不过电压就受限制了，楼主有12V，还玩NE555，说明对脉冲幅度有要求（NE555供电至少5V起）。
忽然觉得NE555是个被埋没了的高压高速神器（15V，200nS), 这样的比较器至少三倍价钱

SsvepX

maychang 发表于 2018-5-19 22:29
不知道你需要移相的信号频率范围是多少，也不知道首帖电路中Vcc是多高电压。
建议比较器采用LM311。该比 ...

需要移相的方波频率是23.5KHZ，VCC是5V，采用LM311，+-12V双电压供电，输出端的上拉电阻和1脚接地，通过调整RV1来调整比较器电压，仿真中能够实现，这样的话虽然移相过程中有电压低于0V，也应该能通过调整比较器电压来控制吧。

gmchen

SsvepX 发表于 2018-5-21 11:36
需要移相的方波频率是23.5KHZ，VCC是5V，采用LM311，+-12V双电压供电，输出端的上拉电阻和1脚接地，通过 ...

最好稍稍加一点正反馈，形成一个滞回比较器，可以避免噪声引起的误动作

maychang

SsvepX 发表于 2018-5-21 11:36
需要移相的方波频率是23.5KHZ，VCC是5V，采用LM311，+-12V双电压供电，输出端的上拉电阻和1脚接地，通过 ...

这样的话虽然移相过程中有电压低于0V，也应该能通过调整比较器电压来控制吧。

是的。

最好按照gmchen老师15楼意见，稍稍加一点正反馈，形成施密特电路。

SsvepX

gmchen 发表于 2018-5-21 12:21
最好稍稍加一点正反馈，形成一个滞回比较器，可以避免噪声引起的误动作

是好一点，引入正反馈的话就成了具有双门限值的迟滞比较器。需要来调节R6和R30的比值和反相输入电压来调节波形。还有什么瑕疵吗

SsvepX

maychang 发表于 2018-5-21 14:25
这样的话虽然移相过程中有电压低于0V，也应该能通过调整比较器电压来控制吧。

是的。

最好按照gmch ...

好的，加了之后变成了双限值得迟滞比较器，图在楼上，还有什么瑕疵吗

captzs

除了上述方法，我提供一个另类矩形波移相电路。
一个Xor门和单逻辑门
如附件接法，就会在矩形波前后沿输出应对窄脉冲，如果矩形波用RC移相，这对窄脉冲也
跟着移相，触发D就输出移相矩形波。

captzs

19楼电路与一般RC电路的缺陷一样，实时性查，当RC常数较大时，其幅度就低，对应输出的矩形波宽度变小。如果楼主对精度要求高，可考虑21网友用两个单稳分别对矩形波前后沿移相，然后合成，电路较复杂，但是实时、精度高。