基于Multisim10的相敏检波电路仿真研究.pdf

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第10卷第2期河北软件职业技术学院学报V01．10No．22008年6月JournalofHebeiSoftwareInstituteJun．2008文章编号：1673．2022(2008)02．0063．03基于Multisim10的相敏检波电路仿真研究严俊兴，张天瑜(无锡市广播电视大学信息工程系，江苏无锡214011)摘要：相敏检波电路在差动变压器测量电路中有着广泛的反映(t)位移大小又能反映位移方向的电压信号应用。采用相敏检波电路可得到既能反映被测物体位移大uo(t)。【l】其原理如图1所示。小。又能反映位移方向的

2、输出信号。本文首先分析了差动变压器测量电路的工作原理。就电路中各点的电压进行了详细地计算。然后利用Multisim10软件对电路进行仿真，最后通过仿真波形证实了理论分析的正确性。图1差动变压器测量电路原理框图关键词：Muhisim10；相敏检波；低通滤波器；仿真1．2相敏检波电路的组成中图分类号：TN710文献标识码：A假设被测物体的振动位移(t)和差动变压器的激磁电压Ul(￡)均为正弦信号，其参数设置如图2所示。由于差动变压器的输出电压uz(t)=KAx(t)，所0引言以在电路中可以用乘法器A，来模拟差动变压器的作用。D，、D、D，、D四个性能相同的二极管以同一方传

3、感器原理是理工科电类专业的必修课，其中向串联接成一个闭合回路，组成环形电桥。电阻R电路的理论计算比较繁琐，许多学生普遍反映对差起限流保护作用，避免二极管导通时变压器的次动变压器部分学习难度较大。针对高职学生的电路级线圈中电流过大。乘法器A，的输出信号u(t)(差基础相对薄弱，将Muhisim10电路仿真软件引入动变压器输出的抑制载波双边带调幅波)通过变压教学，在课堂上进行传感器仿真实验，突破了传统器加入环形电桥的一组对角线，本振信号U3(t)的理论教学与实验教学的局限，对于提高课堂效率通过变压器加入环形电桥的另一组对角线，R和教学效果，提高学生综合素质有很大的帮助。上

4、的输出信号UL(t)从变压器与的中心抽头m点与0点引出。R为检波电路的负载(下级低通滤1差动变压器测量电路分析波器电路的输入电阻)。本振信号U3(t)的幅值要远大于(t)的幅值，以便有效地控制四个二极管的导1．1差动变压器测量电路的工作原理通和截止的状态。U3(t)与U，(t)由同一振荡器产生，首先，由交流电通过稳压电源给正弦波振荡器保证两者同频、同相(或反相)，在仿真电路中取U。供电，使正弦波振荡器产生幅度和频率都非常稳定(t)=3(t)。的正弦信号u。(f)，将该信号加到差动变压器的初级1．3相敏检波电路的工作原理绕组上，作为激磁电压。设被测物体的振动位移为(1)

5、位移Ax(t)>o(M(t)与(t)同频、同相Ul(t)(t)，则差动变压器的输出电压uz(t)=KAx(t)u，(t)=3(t))：(K是与差动变压器相关的一个比例系数)，其载波当M(t)>0，U3。(t)>0均为正半周时，假设它们的频率与激磁电压U，(t)相同，此时U2(t)的包络只能参考极性与图2中的参考极性相一致。此时c点的反映振动位移Ax(t)的大小，不能反映Ax(t)的位移电位高于D点的电位。环形电桥中的二极管D。、D方向。当u(t)经过相敏检波器检波之后得到UL(t)，截止，D、D，导通。[21假设四个二极管都具有理想特UL(t)的包络中完整地包含了(t

6、)的变换规律，经性(导通时内阻为零，截止时内阻为无穷大)，则可过低通滤波器取出(t)的包络成分，最终得到既能得到变压器与副边的等效电路，如图3所示。收稿日期：2008—03—22作者简介：严俊兴(1954一)，男，江苏无锡人，实验师，研究方向为电子、机电。维普资讯http://www.cqvip.com河北软件职业技术学院学报第l0卷图2相敏检波电器映了(f)正半周的变化规律。(t)++t)图3等效电路根据变压器基本原理，考虑到m、0分别为变压圈4等效电路器、的中心抽头，则有：(2)位移Ax(t)

7、zz,=(1)采用上述相同的分析方法，得到：3luu{(2z)J当ua(t)<0为负半周，u3(t)>0为正半周时，uL(f)=丽RLz丽RL式中，l。、分别为变压器。、的匝数比(原边线圈的匝数比副边线圈的匝数)。采用电路分析中的叠：—一(5)加定理，求出uL(t)：nI(R+2RL)(f)=丽RLRL当u2(t)>0为正半周，u3(t)<0为负半周时，(f)=丽RL一丽RL尺，——(—R—+．2R—一L)2(3)nI(L一一—一，(6)当u2(t)<0，3(f)<0均为负半周时，此时C点的nI(R+2RL)2电位低于D点的电位。二极管D、D，截止，