移相电路原理38136.pdf

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1、实用文档.移相电路总结（multisim10 仿真）2012.7.2 原来是导师分配的一个小任务，由于书中没有现在的电路，故查找各方面资料，发现资料繁多，故自己把认为重要的地方写下来，如有不足之处请多多指正。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

2、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：其中第二个图 CCuiuoRRuiuoURUCUI图 1 简单的RC移相 实用文档.此时，R:0 ,则：而为了让输出电压有效值与输入电压有效值相等 1U2U+_RRcd+_aCC 图2 幅值相等.

3、2cbdbUUU .11111111Rj RCj CUUUj RCRRj Cj C 2121()2arctan1()RCURCRC 其中 221121()1()RCUUURC 22arctan()RC 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。uiuoR1CRR2uiuoR1CRR2图 3 090移相 图 4 270360移相 实用文档.公式推导 RCtgCRkRCjCRUUjHUUUkUURCjRCjUiooi111222222由 wRCtgCRkRCjUUjHUUUkUURCjUiooi2221111由 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

4、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uiuoR1CRR2uiuoR1CRR2图 5 90180移相 图 6 180270移相 uiuoR1CRR2uiuoR1R2CR图 7 0180超前移相 图 6 0180滞后移相 实用文档.主要结果列出如下：2222222222121k1k1CRRCjCRCRUUjHUUU

5、UkUURRRUURCjRCjUioOiOii由 另外，可将各移相电路级联，组成 0-360 度移相电路。5、multisim10 仿真 C110nFV110 Vrms 50 Hz 0 XSC1ABCDGT31R11MKey=A55%0 图 9 RC 原理图及仿真结果 实用文档.V110 Vrms 50 Hz 0 C110nFC210nFXSC1ABExt Trig+_+_输 出 电 压 有 效 值 与 输 入 电 压 有 效 值 相 等R:0-无 穷 大 ：0-（-180度）R1100kKey=A50%R2100kKey=A50%3021 图 10 仅相移，幅值不变 实用文档.U1ALM35

6、8AD32481C110nFR3100kKey=A50%V110 Vrms 50 Hz 0 VCC12VVEE-12VXSC1ABCDGTR122kR210k4VEEVCC2036 图 11 与运放组成的移相电路 实用文档.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。U1ALM358AD32481R110kR210kC110nFR20kKey=A20%VCC12VVEE-12VV12 Vrms 1kHz 0 XSC1ABCDGT41VCCVEE0520180 滞 后 移 相R1=R2 则 Ui=Uo|H(jw)|=1 arctan=-2arctan1/wRc若 wRC=1,则=901kHz信 号，要 求 相 移 0度 到 90度选 定 电 容 10nf,电 位 器 20k（90度 时 16k）图 12 电路图 实用文档.图 13 R=0 欧时 图 14 R=20k 时