移相电路原理及简单设计

移相电路总结（ multisim10仿真） 2012.7.2原来是导师分配的一个小任务，由于书中没有现在的电路，故查找各方面资料，发现资料繁多，故自己把认为重要的地方写下来，如有不足之处请多多指正。1、 移相器：能够对波的相位进行调整的仪器2、 原理接于电路中的电容和电感均有移相功能,电容的端电压落后于电流90 度, 电感的端电压超前于电流90 度,这就是电容电感移相的结果;先说电容移相,电容一通电 ,电路就给电容充电, 一开始瞬间充电的电流为最大值,电压趋于 0, 随着电容充电量增加,电流渐而变小,电压渐而增加,至电容充电结束时,电容充电电流趋 于 0, 电容端电压为电路的最大值,这样就完成了一个充电周期,如果取电容的端电压作为输出, 即可得到一个滞后于电流90 度的称移相电压;电感因为有自感自动势总是阻碍电路中变量变化的特性,移相情形正好与电容相反, 一接通电路 ,一个周期开始时电感端电压最大,电流最小 ,一个周期结束时,端电压最小 ,电流量大 , 得到的是一个电压超前90 度的移相效果 ;3、 基本原理(1) 、积分电路可用作移相电路精品资料(2) rc 移相电路原理uruic精品资料iuocuourirucu图 1简单的 rc移相其中第一个图此时， r:0 ,则：其中第二个图此时， r:0 ,则：而为了让输出电压有效值与输入电压有效值相等a+ru 1cc+u 2_dcr_图2 幅值相等.u 2u cb1jcu db.r.1jrc.1u 11u 1u 11jrcrrjcjc1(rc)2u 11(rc)22arctanrc其中1(rc) 2u 2u 1u 11(rc) 222arctan(rc)4、 改进后的移相电路一般将 rc 与运放联系起来组成有源的移相电路。r1r2r1r2uicruououirc图 3090移相图 4270360移相ruir1cuircr1uouor2r2图 590180移相图 6180270移相公式推导iujrcu1jrcu1ui1jrcuku o由uu u2 r2c 2jrcuku o由uu u1jrchjou ik 1tg12 r 2 c 2hjou ik 1tgwrc2 r2 c 2rc以上移相电路分别包括了整个360 的四个象限，在应用时还要注意其应用频率和元件参数的关系，参数选得不同，移相的角度就会不同，一般说来，在靠近某移相电路的极限移相角度附近，其元器件的选择是十分困难的。以上每个电路调节的范围都局限在90以内，要使其调节的范围增大，可以采用图7 和图 8 的电路。r1r2r1r2uicruououir精品资料c图 70180超前移相图 60180滞后移相ujrc1jrcuiur2r1r2uuiuok uiuo由uhjuuok 1i2 r 2 c 2k 12 r 2 c 22 r 2 c 2jrc图 7 图 8 电路的传递方程推导都比较麻烦，我们仅对图7 电路进行了推导，并将推导的主要结果列出如下：另外，可将各移相电路级联，组成0-360 度移相电路。5、multisim10仿真精品资料xsc13av1b10 vrms50 hz0r11c1 10nfcdtg1mkey=a55%0图 9rc 原理图及仿真结果r13v1c2 10nf+10 vrms50 hz0100kkey=axsc1a50%_12+br2_girc1 10nf100kkey=a50%_x+tte0输 出 电 压 有 效 值 与 输 入 电 压 有 效 值 相 等r:0- 无 穷 大： 0-（ -180 度 ）图 10 仅相移，幅值不变vccxsc1ac18vcc12vu1ab63c2v110nfr31dtg210 vrms50 hz0100k key=a50%4veelm358ad30veer2-12vr1 22k 410k 图 11与运放组成的移相电路6、 设计电路要求：信号源1khz, 幅值 2v 的正弦波，相移要求在0-90 度范围，幅值不变依据：原理图8，取 r1=r2=10k,c=10nf,当 r=16k时，相移角度约为90 度，故选取电位器为 20k, 若电位选的足够大，此电路可达到180 度相移。vccvcc812vxsc1a25u1a3bv1r 20k key=a1c20%2d2 vrms1khz 0c1 10nftg4veelm358advee01-12v4r2r110k 10k 0180 滞 后 移 相r1=r2 则 ui=uo|h(jw)|=1arctan = -2arctan1/wrc若 wrc=1, 则 =901khz 信 号 ， 要 求 相 移 0度 到 90度选 定 电 容 10nf,电 位 器 20k （ 90度 时 16k ）图 12电路图图 13 r=0 欧时图 14 r=20k 时参考资料(1)、对 0-360 。连续可调移相器的探讨河北省电力试验研究所刘润民1999 年第 6 期 河北电力