精確移相電路的設(shè)計(jì)舉例(2)

上個(gè)推文介紹了全通濾波器構(gòu)成的移相網(wǎng)絡(luò)和反饋跟蹤控制電路，反饋跟蹤控制電路由鑒相器和JFET可變電阻構(gòu)成：

1）鑒相器這里采用的是乘法器，把輸出信號(hào)Asin(wt+Po)與輸入信號(hào)Asin(wt+P1)相乘，sinasinb=-0.5[cos(a+b)-cos(a-b)],當(dāng)兩者差90°時(shí)結(jié)果只有cos2wt 二倍頻分量，無(wú)直流分量,而非90°相位差時(shí)，會(huì)有一個(gè)直流分量0.5cos(Po-P1), 推文中使用一個(gè)一階RC取出直流分量，然后對(duì)直流分量進(jìn)行積分，這個(gè)積分器是必須的，其作用就是如果誤差沒(méi)有消除就不斷增強(qiáng)調(diào)節(jié)作用，此處如果換成放大器就沒(méi)有持續(xù)調(diào)節(jié)作用了，其實(shí)這就是PID控制中的積分環(huán)節(jié)，目的就是消除最終的穩(wěn)態(tài)誤差！此電路只是臨時(shí)起意設(shè)計(jì)的，參數(shù)還沒(méi)有優(yōu)化計(jì)算。

2）JFET可變電阻

jFET的輸出電流ID與VGS(柵源電壓)、VDS(漏源電壓)關(guān)系如下，可以推導(dǎo)出其輸出導(dǎo)納gDS

現(xiàn)在如下圖所示，通過(guò)R3/R2引入對(duì)Vds信號(hào)的反饋，目的是減小JFET輸出電阻的非線性，造成非線性的原因從上圖的gDS公式可見(jiàn)其還是Vds的函數(shù)，因此我們的做法還是負(fù)反饋！引入對(duì)Vds信號(hào)的負(fù)反饋來(lái)抑制Vds對(duì)ID的影響！

失真補(bǔ)償以后，失真度降為0.022%，這改善非常明顯，記住善于應(yīng)用負(fù)反饋者，如果模擬電路世界的天下一分為四，你已得其一！是不是有點(diǎn)當(dāng)年諸葛大神的隆中對(duì)三分天下的意思？

這種JFET低失真可變電阻很有用，例如下圖的低失真系數(shù)的正弦波振蕩器：

紅色區(qū)域左下角的1:1運(yùn)放就是為了隔離R8/R9/VR對(duì)R4的負(fù)載效應(yīng); TL071也是反饋控制中的積分環(huán)節(jié)，目的一樣是消除穩(wěn)態(tài)誤差；D2/D3構(gòu)成主要的信號(hào)幅度信息提取網(wǎng)絡(luò)，采用半波整流電路取出正半周信號(hào)，通過(guò)積分器其實(shí)就是半波整流輸出信號(hào)的平均直流分量，該分量與正弦波的幅度成比例：

二極管半波整流雖然簡(jiǎn)單而且不精確，但是和積分器搭配卻是很常見(jiàn)的信號(hào)幅度提取與反饋控制的手段！