Vaiheentunnistin

Vaiheentunnistin (phase detector) on elektroniikassa käytettävä piiri, joka vertailee kahden signaalin vaiheita ja tuottaa tulossignaalin, jonka arvo riippuu näiden vaihe-erosta. Yleinen käyttökohde on vaihe-lyhdyksen silmukka (phase-locked loop, PLL), jossa vaiheentunnistimen tulos ohjaa taajuudenhallintaa, esimerkiksi VCO:ta, jotta referenssisignaali ja paikallinen oskillaattori pysyvät synkronoituna.

Toimintaperiaate ja topologiat vaihtelevat: signaalit voivat olla digitaalisia tai analogisia. Digitaalinen XOR-pohjainen vaiheentunnistin tuottaa pulssisignaalin, jonka keskiarvo on suoraan verrannollinen vaihe-eroon, kun signaalit ovat neliöaaltomuotoisia. Analogisissa vaiheentunnistimissa käytetään sekoittajia tai monistajia, jolloin tulos on jännite tai virta, joka riippuu vaihe-erosta (esim. sinin taiCosin tuotteen kautta), ja sitä voidaan muuttaa loogiselle ohjausjännitteen tasolle.

Tyypit: XOR-pohjainen digitaalinen vaiheentunnistin sekä phase-frequency detector (PFD), joka mittaa sekä vaihe- että taajuuseron ja soveltuu suurten alkutilanteiden erojen hallintaan sekä estää vääriä lukituksia. RF-sovelluksissa käytetään usein analogisia sekoitin-tyyppisiä vaiheentunnistimia, jotka tuottavat jatkuvan, lineaarisen tai puhdistetun ohjausjännitteen.

Sovellukset: PLL-pohjaiset taajuussyntetisaattorit, kellonsyöttö ja datan palautus sekä demodulointi, tiedonsiirto-, RF- ja mittauslaitteet sekä erilaisten säätö- ja ohjausjärjestelmien toteutukset. Rajoitteisiin kuuluvat lineaarisuus, dead zone -ilmiöt ja lämpötilariippuvuus, jotka vaikuttavat tulosjännitteeseen.