Messung der Phasendifferenz zwischen zwei Signalen

Ich suche nach einer analogen Methode zur Messung der Phasendifferenz zwischen zwei Signalen, die mit Frequenzen im Bereich von (0 - 20 MHz) arbeiten. Ich frage mich, ob es einen IC gibt, der das tut, oder eine bestimmte Schaltung, die die Phasendifferenz in ein Spannungssignal umwandelt.

Danke sehr

Wollten Sie nicht die Phase von analogen Signalen messen?
Ja, was durch die gewählte Antwort erreicht wird. Es sei denn, ich habe etwas falsch verstanden
Ich habe den 4046 nie benutzt, aber wenn ich mir den Signaleingang ansehe, sehe ich nur digitale Funktionen: einen XOR-Port und ein Set-Reset-Flip-Flop. Auch der Komparatoreingang wird von einem binären Teiler abgeleitet. IMO ist es ein digitales Gerät.
Kennst du eine analoge Lösung? Etwas, das als Funktion der Phasendifferenz einen Gleichstromausgang erzeugen würde? Vielen Dank
Ich gehe davon aus, dass Ihre Signale Sinus sind, sonst ist das Wort Phase bedeutungslos. In meiner Antwort subtrahiere ich zwei Sinus, und die Differenz zwischen zwei Sinus ist immer ein dritter Sinus, dessen Amplitude proportional zur Phasendifferenz ist.

Antworten (3)

Mit genaueren Angaben zum Eingangs- und Ausgangsspannungsbereich kann eine bessere Antwort gegeben werden.

Um die Phase zu messen, können Sie, wie Steven sagt, unter der Annahme, dass sie die gleiche Amplitude und Linearität haben, subtrahieren, aber dies ist ein zeitvariantes Signal, kein DC-Phasenausgang, also könnte man einen Peak-Detektor verwenden, um dieses Signal gleichzurichten, um das Ergebnis zu mischen, um eine DC-Spannung zu erzeugen für Phasendifferenz.

Die Amplitude muss normalisiert werden (gleich), also werden lineare Slicer oder Begrenzer sowie XOR-Gatter verwendet (ein Logikgatter, das hier auch als Mischer/Phasendetektor für Logikpegelsignale fungiert).

Es gibt auch viele andere Möglichkeiten, wie z. B. Flankenerkennung, S&H-Sägezahnuhr und Zeitintervallzähler.

.. Ein besserer Weg, den ich vorschlage, ist der 4046 PLL-Chip.

Möchten Sie 0 ~ 180 Grad = 0 bis Vdd? Verwenden Sie dann den TYPE I "XOR Gate" -Chip oder 0 ~ 360 Grad und verwenden Sie dann den Flankenerkennungs-Phasendetektor vom Typ II.

Der CMOS 4046 PLL-Chip ist sehr einfach zu bedienen und gibt es seit Mitte der 70er Jahre, als ich ihn zum ersten Mal verwendete.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Gute Idee. Die Pinbelegung des 4046 eignet sich zum Öffnen der Rückkopplungsschleife vom PC zum VCO, sodass der PC-Ausgang ein Maß für die Phasenverschiebung liefert. 3 PCs zur Auswahl - was Flexibilität bietet - aber welcher? TI scheint der einzige Hersteller zu sein, der dieses Teil noch produziert, aber man muss sich bewusst sein, dass es immer noch Datenblätter für die älteren CD4046-Teile gibt. Es gibt erhebliche Unterschiede zwischen diesen Teilen und den neueren HC4046-Teilen. Es gibt auch einen neuen 9046 von Philips/Nexperia.
@seamus Es hängt von Ihren Spezifikationen für den Frequenzfehler % zwischen VCO-Ausgang und f-Eingang und der Wahl der BW von LPF ab, um die Erfassung zu ermöglichen. Der 9046 hat einen verbesserten VCO-Fehler von 10 %. Wählen Sie Typ II für jeden Frequenzfehler innerhalb des Bereichs des VCO, da dies ein Phasen- und Frequenzdetektor ist, aber mehr Jitter, da er Flankendetektoren anstelle von Zustands- oder Binärpegel-XOR-Mischern vom Typ I verwendet. Dies ist von Natur aus ein Frequenzverdoppler, genau wie eine Diodenbrücke.

Lösung für analoge Signale:

Wenn Sie einfach beide Signale subtrahieren, erhalten Sie ein Signal, dessen Amplitude mit zunehmender Phasendifferenz zunimmt:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Wenn sich die Phase des violetten Signals verschiebt, nimmt die Amplitude des Differenzsignals zu. Das Fehlersignal ist Null, wenn beide Signale in Phase sind (bei t = 5).

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Hier beginnen beide Signale mit der gleichen Phase, und das Differenzsignal wird nur durch den Amplitudenunterschied verursacht. Sie haben also einen Offset, wenn beide Signale nicht die gleiche Amplitude haben. Wenn P = EIN - B Wenn Sie dann einen Hüllkurvendetektor (Peak-Detektor) auf alle drei Signale anwenden, erhalten Sie P h a s e = EIN p - B p - P p .

Ein weiterer Chip ist der AD8302, der Ihnen ein analoges Signal proportional zur Phasendifferenz und ein weiteres proportional zum Log (Amplitudenverhältnis) liefert. Es ist ziemlich teuer, aber es funktioniert bis zu ein paar GHz; siehe http://www.analog.com/en/rfif-components/detectors/ad8302/products/product.html

(Haftungsausschluss: habe es selbst noch nicht benutzt)

Messung der Phasendifferenz zwischen zwei Signalen
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