同期相敏整流器
在转换器电路原理图中,有两个原理完全相同的同期相敏整流器。其中一个称为零度相敏镇流器;另一个称为90°相敏整流器。零度相敏整流器的作用是将主放大器放大的流量信号电压解调成直流电压,然后馈送至直流功放级。现将其工作原理分别介绍于下:
对相敏整流器的要求是:
⑴ 输出直流电压的极性能反映流量信号的相位。
⑵ 输出-输入的线性度要高。
⑶ 灵敏度高、输出的脉动成分小。
根据这些要求,采用了如图4-8所示的双管相敏整流电路。由主放大器输出电压Usr通过耦合电容C1和限流电阻R18分别作用到BG5与BG6的集电极和发射极回路之间。变送器激磁电流is在电阻Rs上产生的压降经电压互感器B2的级分别对称地加到BG5与BG6的基极与集电极回路之间作为参考电压U参,以控制他们的导通与截止。为使相敏整流器具有较高的整流效率,电路中取参考电压U参大于Usr的2~3倍。负载电阻R19与R20及滤波电容C5与C6接在它们的发射极之间,以平整输出电流。因为转换器只作正向流量测量,所以在输出端并联二极管D1,把信号短路掉。
电路的工作过程如下:
⑴ 当输入信号Usr与U参电压同相位时,在正半周内,Usr和U参的极性在图4-8中用“+”“-”号标志。这时BG5的基极为负,集电极为正,故BG5导通;而BG6的基极为正,集电极仍为正电位,U参大于Usr,因而截止。这时,正半周信号电压Usr通过BG5作用到负载电阻R19的两端,产生压降为UR19,极性是上端为“+”、下端为“-”。信号电压在负半周内,Usr和U参的极性用“+”“-”号标志。这时BG6的基极为负,集电极电位比基极高,因而BG6导通;而BG5的基极为正,集电极电位仍为正,因而BG5截止。负半周信号电压通过BG6作用到负载电阻R20两端,产生压降为UR20,极性是上端为正,下端为负。这样,在信号电压Usr的一个周期内就在负载上得到如图4-9a所示的电压波形。这是单向脉动电压,经电容C5与C6滤波后就得到平滑的直流电压U0。
⑵ 当输入信号电压Usr与参考电压U参相位相差180°时,经同样分析,负载上得到的电压U0的极性是上端为负、下端为正。各部分的电压波形如图4-9b所示。
⑶ 当输入信号电压Usr与参考电压U参相位相差90°时,也就是Usr为90°干扰是,在Usr的正半周期内,BG5在0~π/2时间内为导通,在π/2~π时间内为截止。在信号电压Usr的负半周期内,BG6也同样如此。因此,在信号正、负周期内都有脉动电流流过负载。在这种情况下,输出电压的平均值U0为零,负载上得到的电压波形如图4-9c所示。这就是说,90°干扰电压被相敏整理器抑制了。所以利用同期相敏整流器就能有效地把主放大器输出的流量信号进行解调,在其输出端就不包含有鱼流量信号相位差90°的干扰。
为了得到较高的线性度,较小的噪声和较好的温度性能,要求BG5与BG6的特性相同。通常取它们的β≥60,反向电流≤200μA。

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