مدار آشکارساز فاز (Phase Detector Circuit)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit)

انواع مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit) را در آموزش زیر شرح دادیم :

مدار آشکارساز فاز (Phase Detector Circuit) :

مدار آشکارساز فاز (Phase Detector) یک مدار آنالوگ یا دیجیتال است که اختلاف فاز بین دو سیگنال ورودی را تشخیص داده و آن را به یک ولتاژ (یا جریان) خروجی متناسب تبدیل می کند. آشکارسازهای فاز یکی از بلوک های اصلی در حلقه های قفل فاز (PLL) هستند.

انواع آشکارساز فاز:

⭐ آشکارساز فاز آنالوگ (ضرب کننده - Multiplier): ساده ترین نوع، یک ضرب کننده آنالوگ (مانند یک مدار میکسر) است. اگر دو سیگنال سینوسی با فرکانس یکسان اما اختلاف فاز φ به ضرب کننده اعمال شوند، خروجی شامل یک مؤلفه DC متناسب با cos(φ) و یک مؤلفه فرکانس بالا است. با فیلتر کردن مؤلفه فرکانس بالا، ولتاژ DC متناسب با اختلاف فاز به دست می آید. این نوع برای محدوده فاز ۰ تا ۱۸۰ درجه خطی است.

⭐ آشکارساز فاز دیجیتال (XOR): با استفاده از یک گیت XOR، می توان اختلاف فاز دو سیگنال مربعی را تشخیص داد. خروجی XOR یک سیگنال PWM است که دیوتی سایکل (Duty Cycle) آن متناسب با اختلاف فاز است. با عبور این سیگنال از یک فیلتر پایین گذر، ولتاژ DC متناسب با اختلاف فاز به دست می آید. این نوع برای محدوده فاز ۰ تا ۱۸۰ درجه خطی است.

⭐ آشکارساز فاز با پمپ بار (Charge Pump Phase Detector): در PLLهای مدرن، از آشکارسازهای فاز دیجیتال حساس به لبه (مانند PFD - Phase Frequency Detector) همراه با پمپ بار استفاده می شود. این آشکارسازها علاوه بر اختلاف فاز، به اختلاف فرکانس نیز حساس هستند و تا محدوده ۳۶۰ درجه (یا بیشتر) خطی عمل می کنند.

کاربردها:

⭐ حلقه های قفل فاز (PLL).

⭐ بازیابی کلاک (Clock Recovery).

⭐ دمدولاسیون FM و PM.

⭐ سنتز فرکانس.