精確移相電路的設(shè)計舉例(2)

上個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Asin(wt+Po)與輸入信號Asin(wt+P1)相乘，sinasinb=-0.5[cos(a+b)-cos(a-b)],當兩者差90°時結(jié)果只有cos2wt 二倍頻分量，無直流分量,而非90°相位差時，會有一個直流分量0.5cos(Po-P1), 推文中使用一個一階RC取出直流分量，然后對直流分量進行積分，這個積分器是必須的，其作用就是如果誤差沒有消除就不斷增強調(diào)節(jié)作用，此處如果換成放大器就沒有持續(xù)調(diào)節(jié)作用了，其實這就是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！此電路只是臨時起意設(shè)計的，參數(shù)還沒有優(yōu)化計算。

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，可以推導出其輸出導納gDS

現(xiàn)在如下圖所示，通過R3/R2引入對Vds信號的反饋，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公式可見其還是Vds的函數(shù)，因此我們的做法還是負反饋！引入對Vds信號的負反饋來抑制Vds對ID的影響！

失真補償以后，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！是不是有點當年諸葛大神的隆中對三分天下的意思？

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運放就是為了隔離R8/R9/VR對R4的負載效應(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，通過積分器其實就是半波整流輸出信號的平均直流分量，該分量與正弦波的幅度成比例：

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