Фазовый детектор Simulink. ФАЗОВЫЙ_ДЕТЕКТОР_Иван. Отчёт по практике защищён с оценкой

• Название: Отчёт по практике защищён с оценкой
• Анкор: Фазовый детектор Simulink
• Дата: 27.06.2022
• Размер: 296.41 Kb.
• Имя файла: ФАЗОВЫЙ_ДЕТЕКТОР_Иван .docx
• Тип: Документы; #616798

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

АЭРОКОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ»

Кафедра №22 Радиотехнических систем

ОТЧЁТ ПО ПРАКТИКЕ

ЗАЩИЩЁН С ОЦЕНКОЙ

Руководитель

доц., к.т.н.				Н. В. Поваренкин
должность, уч. степень, звание		подпись, дата		инициалы, фамилия

ОТЧЁТ ПО ПРАКТИКЕ

вид практики	учебная
тип практики	ознакомительная
на тему индивидуального задания		Создание фазового детектора

выполнен	Топольским Иваном Дмитриевичем
фамилия, имя, отчество обучающегося в творительном падеже

по направлению подготовки	11.03.01		Радиотехника
	код		наименование направления
наименование направления
направленности	01		Основы радиоавтоматики
	код		наименование направленности
наименование направленности

Обучающийся группы №	2021				Топильский И.Д.
	номер		подпись, дата		инициалы, фамилия

Санкт-Петербург

2022

1. 
   Фазовый детектор
   
   1. 
      Теория
      

Фазовым детектором называется устройство выходное напряжение которого определяет разность фаз колебаний, поступающих на вход.

Для фазового детектирование колебания, осуществляют перемножение входных сигналов. Так если напряжение первого сигнала будет равна

(1)

где - амплитуда первого сигнала;

- частота сигнала;

- начальная фаза первого сигнала

- время.

А напряжение второго сигнала

(2)

где - амплитуда исследуемого сигнала;

- Начальная фаза исследуемого сигнала.

То при умножение этих двух сигналов на выходе получим

(3)

На выходе с умножителя ставим фильтр нижних частот, чтобы отсечь все гармоники кроме постоянной составляющей. Тогда на выходе фильтра нижних частот получим

(4)

Из этого следует, что на выходе фильтра нижних частот можно получить разность фаз сигнала, умноженную на амплитуды сигналов и делённую пополам.

2. Реализация в Simulink

Для создания схемы фазового детектора, будет использована графическая среда программирования Simulink на основе MatLab.

Создадим два генератора. Один, который будет генерировать первый сигнал функции синуса с амплитудой равной 2 вольтам и частоте 16 кГц и с изменяемой фазой, представлен на рисунке 1. И второй, который будет иметь функцию синуса с амплитудой 1 вольт, частотой 16 кГц и с изменяемой фазой, представлен на рисунке 2.

Пометка амплитуда подобрана так, чтобы на выходе получился напряжение приблизительно равное косинуса разности фаз.




Рисунок 1 – Параметры первого сигнала.



Рисунок 2 – Параметры второго сигнала.

Далее оба сигнала попадут на вход умножителя, где они перемножаются, а на выходе умножителя мы получим напряжение, представленное на рисунке 3.



Рисунок 3 – Сигнал на выходе умножителя.

После чего напряжение с выхода умножителя попадает на фильтр нижних частот, представленный на рисунке 4.



Рисунок 4 – Схема фильтра нижних частот.

Фильтр нижних частот подбирается по формуле

(4)

где - комплексный коэффициент передачи;

- сопротивление резистора;

- ёмкость конденсатора.

Где нас будет интересовать его амплитудно частотная характеристика, то есть модуль комплексного коэффициента, представленного на рисунке 5. Заметим, что сохраняется только постоянная составляющая, при и .


Рисунок 5 – Амплитудная частотная характеристика фильтра нижних частот.



Рисунок 6 –Полная схема детектора начальной фазы.

3. Исследование точности вычисления фазы.

На выходе фильтра нижних частот получим напряжение равное начальную фазе исследуемого сигнала. Зададим разность фаз сигналов равной .В нашем случае первый и второй сигнал будет с фазой .Тогда на выходе фильтра нижней частот получим сигнал, представленный на рисунке 7. Напряжение на выходе из рисунка 7 равна 1, а . Также давайте зададим разности фаз сигналов равной и , представление на рисунке 8,9.





Рисунок 7 – Напряжение на выходе фильтра нижних частот при разности фазы равной .
.



Рисунок 8 – Напряжение на выходе фильтра нижних частот при .



Рисунок 9 – Напряжение на выходе фильтра нижних частот при .

Заключение

В ходе работы в графической среде программирования Simulink на основе MatLab мы научились работать в данной системе, создавать схему фазового детектора, смогли понять, как работает схема детектора и для чего она нужна.

Список использованных источников

1. 
   Андреев В.С. Теория нелинейных электрических цепей: учеб. пособие для вузов. – М.: Радио и Связь, 1982, с. 95-105. 4
   
2. 
   Первачев С.В. Радиоавтоматика: Учебник для вузов. – М.: Радио и связь, 1982. – 296 с.