移相電路原理及簡單設計

1、相品移相電路總結(multisim10仿真)2021.7.2原來是導師分配的一個小任務,由于書中沒有現(xiàn)在的電路,故查找各方面資料, 發(fā)現(xiàn)資料繁多,故自己把認為重要的地方寫下來,如有缺乏之處請多多指正.1、移相器：能夠對波的相位進行調整的儀器2、原理接于電路中的電容和電感均有移相功能,電容的端電壓落后于電流90度,電感的端電壓超前于電流90度,這就是電容電感移相的結果；先說電容移相,電容一通電,電路就給電容充電,一開始瞬間充電的電流為最大值,電壓趨于0,隨著電容充電量增加,電流漸而變小,電壓漸而增加,至電容充電結束時,電容充電電流趨 于0,電容端電壓為電路的最大值,這樣就完成了一個充電周期,如果

2、取電容的端電壓作為輸出 即可得到一個滯后于電流90度的稱移相電壓；電感由于有自感自動勢總是阻礙電路中變量變化的特性,移相情形正好與電容相反,一接通電路,一個周期開始時電感端電壓最大 ,電流最小,一個周期結束時,端電壓最小,電流量大,得 到的是一個電壓超前 90度的移相效果；3、根本原理(1)、積分電路可用作移相電路(2)RC移相電路原理RC圖1簡單的RC移相其中第一個圖此時,R:0一8 ,那么4：其中第二個圖此時,R：g8 ,那么j：而為了讓輸出電壓有效值與輸入電壓有效值相等其中UiU 2 U cbUdb17cR -Lj CUi,i ( RC)2_ 2(RC)U2 3 d圖2幅值相等Ui2ar

3、ctanjUi1 j RCRCU21( % u111 ( RC)2 2arctan( RC)4、改良后的移相電路般將RC與運放聯(lián)系起來組成有源的移相電路.圖3 090移相圖4 270360移相圖5 90180移相圖6 180270移相公式推導tgJUi1 j RC kUoUoU72222R2C2 j RCk 12R2 C21RCU kUo由U UUo 1 j RCH j o 5 k 12r2c2tg wRC以上移相電路分別包括了整個360.的四個象限,在應用時還要注意其應用頻率和元件參數(shù)的關系,參數(shù)選得不同,移相的角度就會不同,一般說來,在靠近某移相電路的極限移 相角度附近,其元器件的選擇是十

4、分困難的.以上每個電路調節(jié)的范圍都局限在90.以內,要使其調節(jié)的范圍增大,可以采用圖 7和圖8的電路.圖7 0180超前移相圖6 0180滯后移相圖7圖8電路的傳遞方程推導都比擬麻煩,我們僅對圖7電路進行了推導,并將推導的主要結果列出如下:/U,R2U2 Ui UO k U i UORiR2由U UU. ki2R2C22R2C2 j RCUik 12R2C2另外,可將各移相電路級聯(lián),組成 0-360度移相電路.5、multisimiO 仿真XSC1輸出電壓有效值與輸入電壓有效值相等R:0-無窮大：小0- -180度圖10僅相移,幅值不變C11 I 6上2 V110nF R3210 Vrms50

5、 Hz0100k Q Key=A50%VCCR210k QifR122k Q圖11與運放組成的移相電路6、設計電路要求：彳t號源1KHZ幅彳t 2V的正弦波,相移要求在0-90度范圍,幅值不變依據(jù)：原理圖8,取R1=R2=10k,C=10nf當R=16k時,相移角度約為 90度,應選取電位器為20k,假設電位選的足夠大,此電路可到達180度相移.1kHz信號,要求相移.度至J 90度選定電容10nf,電位器20k 90度時16k0180 滯后移相R1=R2 那么 Ui=Uo|H(jw)|=1arctan = u -2arctan1/wRc假設 wRC=1,那么 =90圖12 電路圖錯品田口川r命 Oscilloscope-XSCl圖13 R=0歐時參考資料(1)、對0-360.連續(xù)可調移相器的探討河北省電力試驗研究