精确移相电路的设计举例(2)

上个推文介绍了全通滤波器构成的移相网络和反馈跟踪控制电路，反馈跟踪控制电路由鉴相器和JFET可变电阻构成：

1）鉴相器这里采用的是乘法器，把输出信号Asin(wt+Po)与输入信号Asin(wt+P1)相乘，sinasinb=-0.5[cos(a+b)-cos(a-b)],当两者差90°时结果只有cos2wt 二倍频分量，无直流分量,而非90°相位差时，会有一个直流分量0.5cos(Po-P1), 推文中使用一个一阶RC取出直流分量，然后对直流分量进行积分，这个积分器是必须的，其作用就是如果误差没有消除就不断增强调节作用，此处如果换成放大器就没有持续调节作用了，其实这就是PID控制中的积分环节，目的就是消除最终的稳态误差！此电路只是临时起意设计的，参数还没有优化计算。

2）JFET可变电阻

jFET的输出电流ID与VGS(栅源电压)、VDS(漏源电压)关系如下，可以推导出其输出导纳gDS

现在如下图所示，通过R3/R2引入对Vds信号的反馈，目的是减小JFET输出电阻的非线性，造成非线性的原因从上图的gDS公式可见其还是Vds的函数，因此我们的做法还是负反馈！引入对Vds信号的负反馈来抑制Vds对ID的影响！

失真补偿以后，失真度降为0.022%，这改善非常明显，记住善于应用负反馈者，如果模拟电路世界的天下一分为四，你已得其一！是不是有点当年诸葛大神的隆中对三分天下的意思？

这种JFET低失真可变电阻很有用，例如下图的低失真系数的正弦波振荡器：

红色区域左下角的1:1运放就是为了隔离R8/R9/VR对R4的负载效应; TL071也是反馈控制中的积分环节，目的一样是消除稳态误差；D2/D3构成主要的信号幅度信息提取网络，采用半波整流电路取出正半周信号，通过积分器其实就是半波整流输出信号的平均直流分量，该分量与正弦波的幅度成比例：

二极管半波整流虽然简单而且不精确，但是和积分器搭配却是很常见的信号幅度提取与反馈控制的手段！