移相电路原理及简单设计精选文档Word格式.docx
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1、移相器:
能够对波的相位进行调整的仪器
2、原理
接于电路中的电容和电感均有移相功能,电容的端电压落后于电流90度,电感的端电压超前于电流90度,这就是电容电感移相的结果;
先说电容移相,电容一通电,电路就给电容充电,一开始瞬间充电的电流为最大值,电压趋于0,随着电容充电量增加,电流渐而变小,电压渐而增加,至电容充电结束时,电容充电电流趋于0,电容端电压为电路的最大值,这样就完成了一个充电周期,如果取电容的端电压作为输出,即可得到一个滞后于电流90度的称移相电压;
电感因为有自感自动势总是阻碍电路中变量变化的特性,移相情形正好与电容相反,一接通电路,一个周期开始时电感端电压最大,电流最小,一个周期结束时,端电压最小,电流量大,得到的是一个电压超前90度的移相效果;
3、基本原理
(1)、积分电路可用作移相电路
(2)RC移相电路原理
其中第一个图
此时,R:
0→∞,则φ:
其中第二个图
此时,R:
而为了让输出电压有效值与输入电压有效值相等
图2幅值相等
其中
4、改进后的移相电路
一般将RC与运放联系起来组成有源的移相电路。
公式推导
以上移相电路分别包括了整个360°
的四个象限,在应用时还要注意其应用频率和元件参数的关系,参数选得不同,移相的角度就会不同,一般说来,在靠近某移相电路的极限移相角度附近,其元器件的选择是十分困难的。
以上每个电路调节的范围都局限在90°
以内,要使其调节的范围增大,可以采用图7和图8的电路。
图7图8电路的传递方程推导都比较麻烦,我们仅对图7电路进行了推导,并将推导的主要结果列出如下:
另外,可将各移相电路级联,组成0-360度移相电路。
5、multisim10仿真
图9RC原理图及仿真结果
图10仅相移,幅值不变
图11与运放组成的移相电路
6、设计电路
要求:
信号源1KHZ,幅值2V的正弦波,相移要求在0-90度范围,幅值不变
依据:
原理图8,取R1=R2=10k,C=10nf,当R=16k时,相移角度约为90度,故选取电位器为20k,若电位选的足够大,此电路可达到180度相移。
图12电路图
图13R=0欧时
图14R=20k时
参考资料
(1)、对0---'
360。
连续可调移相器的探讨河北省电力试验研究所刘润民1999年第6期河北电力技术
(2)、RC移相式振荡器的研究张清枝(新乡学院机电工程学院,河南新乡453003)第28卷第2期
2009年3月许昌学院学报
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