Estoy buscando un método analógico para medir la diferencia de fase entre dos señales que operan en frecuencias en el rango de (0 - 20 MHz). Me pregunto si hay un CI que lo haga o un circuito específico que convierta la diferencia de fase en una señal de tensión.
Muchas gracias
Solución para analógico señales:
si simplemente se restan ambas señales se obtiene una señal cuya amplitud aumentará con el incremento de la diferencia de fase:
A medida que la fase de la señal púrpura se desplaza, la amplitud de la señal diferencial aumenta. La señal de error es cero cuando ambas señales están en fase (en t = 5).
En este caso, ambas señales parten de la misma fase y la señal de diferencia sólo se debe a la diferencia de amplitud. Así que tendrás un desfase si ambas señales no tienen la misma amplitud. Si \$P\$ = \$A\$ - \$B\$ entonces aplicando un detector de envolventes (detector de picos) a las tres señales se obtiene \$Phase\$ = \$A_p\$ - \$B_p\$ - \$P_p\$ .
Con más detalles sobre el rango de voltaje de entrada y salida, se puede dar una mejor respuesta.
Para medir la fase, como dice Steven asumiendo que son de igual amplitud y linealidad se puede restar pero esta es una señal variable en el tiempo no una salida de fase DC, por lo que se podría utilizar un Detector de Picos para rectificar esa señal y mezclar el resultado para generar un voltaje DC para la diferencia de fase.
La amplitud debe ser normalizada (la misma) por lo que se utilizan cortadores o limitadores lineales, así como puertas XOR (que es una puerta lógica que también funciona aquí como un mezclador/detector de fase para las señales de nivel lógico.
También hay muchas otras formas, como la detección de bordes, el reloj de dientes de sierra S&H y los contadores de intervalos de tiempo.
.. Una mejor manera que sugiero es la Chip PLL 4046.
¿Quiere 0~180 grados = 0 a Vdd? entonces use el chip "XOR gate" de TIPO I o 0~360 grados entonces use el detector de fase de detección de borde de Tipo II.
El chip PLL CMOS 4046 es muy fácil de usar, y existe desde mediados de los 70, cuando lo usé por primera vez.
Buena idea. El pinout del 4046 se presta a abrir el bucle de retroalimentación del PC al VCO, dejando que la salida del PC proporcione una medida del cambio de fase. 3 PCs para elegir - lo que proporciona flexibilidad - pero ¿cuál? TI parece ser el único fabricante que sigue produciendo esta pieza, pero hay que tener en cuenta que todavía hay hojas de especificaciones flotando para las piezas CD4046 más antiguas. Hay diferencias sustanciales entre estas piezas y las nuevas piezas HC4046. También hay un nuevo 9046 de Philips/Nexperia.
@seamus Depende de tus especificaciones para el error de frecuencia % entre la salida del VCO y la entrada f y la elección del BW del LPF para permitir la captura. El 9046 tiene un error de VCO mejorado del 10%. Escoge el tipo II para cualquier error de frecuencia dentro del rango del VCO ya que es detector de fase y frecuencia pero más jitter ya que usa detectores de borde en vez de mezclador XOR de estado o nivel binario de tipo I. Este es inherentemente un duplicador de frecuencia, al igual que un puente de diodos.
Otro chip es el AD8302, que te da una señal analógica proporcional a la diferencia de fase, y otra proporcional al log(relación de amplitud). Es un poco caro, pero funciona hasta un par de GHz; ver http://www.analog.com/en/rfif-components/detectors/ad8302/products/product.html
(Descargo de responsabilidad: no lo he utilizado realmente)
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¿No querías medir la fase de analógico ¿señales?
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Sí, lo que se consigue con la respuesta seleccionada. A menos que haya entendido algo mal
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Nunca he utilizado el 4046, pero si miro la entrada de la señal sólo veo funciones digitales: un puerto XOR y un flip-flop Set-Reset. También la entrada del comparador se deriva de un divisor binario. IMO es un dispositivo digital.
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¿Conoce alguna solución analógica? ¿Algo que produzca una salida de CC en función de la diferencia de fase? Gracias
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Supongo que tus señales son sinusoidales, de lo contrario la palabra fase no tiene sentido. En mi respuesta resteo dos senos, y la diferencia entre dos senos es siempre un tercer seno, cuya amplitud es proporcional a la diferencia de fase.