Hallo, ich suche eine Schaltung zur Ermittlung der Phasenverschiebung zweier Signale. Für Rechteck geht das ganz einfach mit einem EX OR. Wenn ich aber Sinussignale im 100mV Bereich habe, diese aber nicht auf Rechteck aufpäppeln will, geht es dann z.B. mit einem Mischer vom Typ SA612? Konkret, was bekomme ich am Ausgang eines Mischers, speziell am SA612 wenn ich zwei in der Frequenz gleiche aber Phasenverschobene Signale einspeise? Bekomme ich, nach RC-Filterung, ein der Phasenverschiebung proportionales DC-Signal? Wenn ja, ist die Ausgangsspannung von der Größe des Eingangssignals abhängig? Wenn die Frage Müll ist, bitte Strich darunter und Gut ist. Besten Dank Transi
Nehmen wir mal an das du wirklich zwei zu 100% identische Frequenzen hast, bei der eine eine Phasenverschiebung aufweist:
Wenn du nun das Signal mit der doppelten Kreisfrequenz herausfilterst erhältst du ein Ausgangssignal das proportional zur Phasenverschiebung ist. Das problem wird sein die beiden Frequenzen wirklich absolut identisch zu bekommen. Ansonsten erhältst du eben ein sich langsam änderndes Ausgangssignal. Mann könnte das ganze antürlich noch ausbauen indem du erst einmal die beiden Frequenzen miteinander mischt und dann schaust was für eine Ausgangsfrequenz du erhältst.
Transi schrieb: > Bekomme ich, nach RC-Filterung, ein der Phasenverschiebung > proportionales DC-Signal? Ja > Wenn ja, ist die Ausgangsspannung von der Größe des Eingangssignals > abhängig? Ja, sie ist ja das Produkt aus den beiden Eingangsspannungen 2 sin²(f) = 2*[1/2 - 1/2 * cos(f)] => TP => 1
Moin, wie Albert schon richtig ausgerechnet hatte, ist die Ausgangsspannung nach dem Tiefpass-Filter proportional dem Kosinus der Phasenverschiebung. Du musst das Signal also noch linearisieren durch ein Funktionsnetzwerk oder digital den arccos berechnen. Beste Grüße, Marek
Du musst Zeit zwischen den nulldurchgängen auswerten wenn du keine Flanken hast. Nulldurchgangsschalter erzeugen dir die notwendigen ImpulsFlanken. Namaste
Danke für die schnellen Antworten. Also die Frequenzen sind absolut gleich. Frequenz 1 = LO Frequenz 2 = Signal des LO nach Durchlaufen einer Verzögerungsstrecke (Leitung) Wenn die beiden Signale eine konstante Amplitude haben ist also das entstehende DC Signal ein Maß für die Phasenverschiebung. Dass es Mehrfachdeutungen je nach Laufzeit geben kann ist klar. Reproduzierbar funktioniert dies aber demnach nur, wenn die Pegel der beiden Frequenzen immer gleich sind. Genau das kann ich im Moment aber nicht sicher stellen. Und das aufpäppeln des Signals auf Digitalpegel macht mir noch etwas Kopfzerbrechen um das ganze z.B. auf ein Ex-OR zu geben. @Winfried Gibt es solche Nulldurchgangsschalter als Baustein? Habe in dieser Richtung schon einiges mit Komparatoren probiert. Da ich aber Frequenzen im Bereich von 2 – 180MHz habe ist das nicht so ganz trivial. Vielleicht habt ihr mir ja noch einen Tipp. Bis daher schon mal vielen Dank.
Transi schrieb: > Gibt es solche Nulldurchgangsschalter als Baustein? Habe in dieser > Richtung schon einiges mit Komparatoren probiert. Da ich aber Frequenzen > im Bereich von 2 – 180MHz habe ist das nicht so ganz trivial. Bis 100 MHz hätte ich gesagt, wenn wenigstens ein Signal eine konstante Amplitude aufweist, dann den anderen Mischereingang vom SA612 übersteuern versuchen.
Weil ich grad im Nachbarthread seh, schau dir mal den AD8302 an, da steht was von Phasenmessung auf der Produktseite http://www.analog.com/en/rfif-components/detectors/ad8302/products/product.html
Hallo Nulldurchgangsschalter bei 100 MHz das ginge in den 10Ghz Bereich, das geht nur diskret. Die wichtigste Info wie immer am Ende des Brainstormings / Pflichtenheftes Also Kurswechsel. Bei dieser Frequenz würde ich Begrenzerverstärker (FM ZF Verstärker mit hoher Grenzfrequenz) wählen so kommst du zu Quasirechteck. Phasen(laufzeit)- offset kannst du durch kalibrieren mit gleichem Eingangssignal ermitteln und SW-mäßig kompensieren. Mehrfachdeutungen lassen sich mit Schwingungspaketen (vorgeschaltete Torschaltung) unterdrücken die jeweils erste Pulsflanke läst sich dann detektieren, triggert die Laufzeitdifferenzmessung. Zähler im 10Ghz Bereich getaktet. Alternativ Mischen, Gleichrichten, TP und Analogmessen bei günstiger Wahl der verschiedener Schwingungsspaketlängen lassen sich auch so Phasenverschibungen > tau ermitteln. Namaste
@Ernestus Pastell
>schau dir mal den AD8302
Den Baustein habe ich schon ins Auge gefasst. Der hat genau so einen
Ausgang wie ich brauchen kann. Nur ist der Baustein nicht ganz billig
und natürlich habe ich ihn nicht, dafür aber einige SA612.
Aus Euren anderen Bemerkungen kann ich entnehmen, dass ich die Probleme
richtig erkannt habe: Begrenzerverstärker, extrem hohe Frequenzen usw.
Da wäre es nur zu schön gewesen, wenn es eine Schaltung gäbe die eine
der Phasenverschiebung proportionale Gleichspannung liefern würde, man
sich aber bei der Amplitude nicht zuviel Gedanken machen müsste.
Vielleicht gibts ja noch einen Ansatz.
Gruß
Transi
nennt sich phasendetektor und wird mit quadraturmischer (4quatranten) realisisert schau die mal PSK(Phaseshiftkeying) an http://de.wikipedia.org/wiki/Demodulator#Frequenzmodulation_.28FM.29 Unbedingt lesen! Von dort findest du neue Suchbegriffe und Verfahren. z.B. http://de.wikipedia.org/wiki/Phasendiskriminator#Phasendiskriminator Namanste
Also bis zu ein paar hundert MHz hat Minicircuits einige Phasendetektoren im Angebot - und die Preise halten sich in annehmbaren Grenzen: http://www.minicircuits.com/products/phase_detectors_main.html (auf der Seite dann in der zweiten Combobox "Coaxial", "Surface Mount" oder "Plugin" auswaehlen, dann in der dritten Combobox "High DC output", und voila, man bekommt die jeweilige Produktliste!). Wolfgang
Transi schrieb: > Nur ist der Baustein nicht ganz billig Hi, Transi, ich finde den Beitrag nicht mehr, wo ein ähnliches Problem wie Deines schon hinreichend gelöst wurde. Probier doch mal einen doppelten ZF-Verstärker TBA120 oder seine Varianten. Der hat: 1. Ein begrenzender Eingang ist nützlich, wenn Du nur die Phase willst und Dein Ergebnis frei halten willst von Einflüssen durch Amplitudenschwankungen. 2. Für den nicht-begrenzenden Eingang ein zweiter TBA120. Zur Kalibrierung empfehle ich Dir, mit Flipflops einen Genator zu bauen, der seine zwei Signale auf Knopfdruck identisch liefert oder in Quadratur. Ciao Wolfgang Horn
Transi schrieb: > Reproduzierbar funktioniert dies aber demnach nur, wenn die Pegel der > beiden Frequenzen immer gleich sind. > > Genau das kann ich im Moment aber nicht sicher stellen. Hast du vl. die Möglichkeit das Referenzsignal zweigeteilt auszuführen? Also das du ein Referenzsignal fix hast welches du auf dein DUT (device under test) gibst und ein Signal mit Phasenverschiebung bekommst (dieses Signal wird auch nicht verändert). Und ein weiteres Signal das du in der Phase verändern kannst aber dieselbe Frequenz hat wie dein Signal für das DUT? Wenn ja: Dann könnte man das ganze ohne Probleme über eine Kreuzkorrelation (Mischer + Integrierer) lösen. Dabei ist es dann auch egal ob du die Amplituden der Signale kennst oder nicht.
Noch eine andere Idee. Ob die wirklich funktioniert bin ich mir nicht ganz sicher. Existiert ein Oszillatorsignal mit 90° Phasenverschiebung, dann kannst du mit zwei Mischern die Phase evtl. aus dem Verhältnis der beiden Spannungen gewinnen.
Das Heruntermischung mit 90° phasenverschoben wird z.B. bei der Costas Loop zur Demodulation verwendet. http://de.wikipedia.org/wiki/Costas_Loop Im Prinzip sind das 2 Synchrongleichrichter, bei denen die Phaseninformation in dem Verhältnis der Ausgangssignale steckt.
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