Eu tenho um circuito que possui uma entrada digital de onda quadrada (gerada por PLD, 1,8Vp) e uma saída de onda senoidal (0,5 - 3,5 Vp). Ambos os sinais têm frequência de 100kHz, porém a fase é diferente.
Qual é uma boa maneira de detectar a diferença de fase entre esses dois sinais? Os detectores de fase que vi até agora são para todos os sinais digitais ou analógicos? Existe um para o circuito de sinais mistos como o que eu tenho?
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Conhecer a diferença de fase com 1 grau é suficiente para minha aplicação. As frequências são sempre bloqueadas uma em relação à outra e nunca mudam. A onda quadrada aciona a eletrônica analógica e os análogos produzem a onda senoidal que possui sinal modulado AM. A amplitude do sinal é, no entanto, muito baixa em comparação com a amplitude da portadora. Devido à variabilidade da produção, os análogos (incluindo alguns indutores de corda manual) têm alta variabilidade de unidade para unidade da fase, e estou tentando criar um método de autoajuste para o DSP que processa a onda senoidal de saída.
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Respostas:
A detecção de fase é a mais fácil para sinais digitais; é basicamente um portão XOR. Eu converteria o seno em uma onda quadrada. Alimente um comparador com o seno em uma entrada e o seno médio (LPF) na outra, para que o comparador dê uma onda quadrada de 50% no ciclo de trabalho. Em seguida, use um detector de fase digital.
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Como você diz que possui um DSP processando a onda senoidal, você pode usar uma transformada de Fourier complexa para medir a fase (você só precisa avaliar a DFT na frequência conhecida).
Na verdade, isso está intimamente relacionado ao que Curd sugeriu sobre a mistura - um DFT de ponto único é um tipo de misturador seguido por integradores ou filtros passa-baixo. A diferença é que, ao fazê-lo no domínio complexo (ou usando um misturador de QI no analógico), é possível determinar o ângulo da saída complexa. Usando apenas os componentes reais ou apenas um único mixer, você não pode distinguir o lead do atraso e a sensibilidade da amplitude seria mais um desafio.
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Supondo que as amplitudes de ambos os sinais de entrada sejam constantes (caso contrário, elas podem ser tornadas constantes por um circuito AGC), você pode usar um misturador (multiplicador) como detector de fase:
Se os sinais estiverem em fase, a saída será positiva.
Se os sinais estiverem fora de fase a 180 °, a saída será negativa.
Para outras diferenças de fase, a saída estará em algum lugar entre esses valores.
Por exemplo, a detecção de fase é mencionada na folha de dados como uma das aplicações do mutliplier analógico IC AD633 .
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