Medición de la diferencia de fase entre dos señales

Estoy buscando un método analógico para medir la diferencia de fase entre dos señales que operan en frecuencias en el rango de (0 - 20 MHz). Me pregunto si hay un IC que haga eso o un circuito específico que convierta la diferencia de fase en una señal de voltaje.

Muchísimas gracias

¿No quería medir la fase de las señales analógicas ?
Sí, lo cual se logra con la respuesta seleccionada. A menos que haya entendido algo mal
Nunca he usado el 4046, pero si miro la señal de entrada solo veo funciones digitales: un puerto XOR y un flip-flop Set-Reset. Además, la entrada del comparador se deriva de un divisor binario. En mi opinión, es un dispositivo digital.
¿Conoces alguna solución analógica? ¿Algo que produzca una salida de CC en función de la diferencia de fase? Gracias
Supongo que sus señales son senos, de lo contrario, la palabra fase no tiene sentido. En mi respuesta resto dos senos, y la diferencia entre dos senos es siempre un tercer seno, cuya amplitud es proporcional a la diferencia de fase.

Respuestas (3)

Con más detalles sobre el rango de voltaje de entrada y salida, se puede proporcionar una mejor respuesta.

Para medir la fase, como dice Steven, suponiendo que tienen la misma amplitud y linealidad, puede restar, pero esta es una señal variable en el tiempo, no una salida de fase de CC, por lo que se podría usar un detector de picos para rectificar esa señal y mezclar el resultado para generar un voltaje de CC por diferencia de fase.

La amplitud debe normalizarse (igual), por lo que se utilizan rebanadores o limitadores lineales, así como puertas XOR (que es una puerta lógica que también funciona aquí como mezclador/detector de fase para señales de nivel lógico).

También hay muchas otras formas, como la detección de bordes, el reloj de diente de sierra S&H y los contadores de intervalos de tiempo.

.. Una mejor manera que sugiero es el chip 4046 PLL.

¿Quieres 0 ~ 180 grados = 0 a Vdd? luego use el chip TIPO I "XOR gate" o 0 ~ 360 grados y luego use el detector de fase de detección de borde Tipo II.

El chip CMOS 4046 PLL es muy fácil de usar y existe desde mediados de los 70, cuando lo usé por primera vez.

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Buena idea. El pinout del 4046 se presta para abrir el circuito de retroalimentación de la PC al VCO, dejando que la salida de la PC proporcione una medida del cambio de fase. 3 PC para elegir, lo que proporciona flexibilidad, pero ¿cuál? TI parece ser el único fabricante que todavía produce esta pieza, pero hay que tener en cuenta que todavía hay hojas de especificaciones flotando para las piezas CD4046 más antiguas. Hay diferencias sustanciales entre estas piezas y las piezas HC4046 más nuevas. También hay un nuevo 9046 de Philips/Nexperia.
@seamus Depende de sus especificaciones para el% de error de frecuencia entre la salida de VCO y la entrada f y la elección de BW de LPF para permitir la captura. El 9046 ha mejorado el error de VCO del 10%. Elija el Tipo II para cualquier error de frecuencia dentro del rango de VCO, ya que este es un detector de fase y frecuencia, pero más fluctuación, ya que utiliza detectores de borde en lugar de un mezclador XOR de nivel binario o de estado de tipo I. Esto es inherentemente un duplicador de frecuencia, como un puente de diodos.

Solución para señales analógicas :

si simplemente resta ambas señales, obtiene una señal cuya amplitud aumentará con el aumento de la diferencia de fase:

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A medida que la fase de la señal púrpura cambia, la amplitud de la señal de diferencia aumenta. La señal de error es cero cuando ambas señales están en fase (en t = 5).

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Aquí, ambas señales comienzan en la misma fase, y la diferencia de señal solo es causada por la diferencia de amplitud. Entonces tendrá un desplazamiento si ambas señales no tienen la misma amplitud. Si PAG = A - B luego, aplicar un detector de envolvente (detector de pico) a las tres señales le da PAG h a s mi = A pag - B pag - PAG pag .

Otro chip es el AD8302, que te da una señal analógica proporcional a la diferencia de fase, y otra proporcional al logaritmo (relación de amplitud). Es un poco caro, pero funciona hasta un par de GHz; consulte http://www.analog.com/en/rfif-components/detectors/ad8302/products/product.html

(Descargo de responsabilidad: en realidad no lo he usado yo mismo)

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