Ở các mạch tỏch súng pha, tín hiệu đầu ra tỉ lệ với hiệu số pha của hai dao động ở đầu vào cú cựng tần số. Hình 3.10 là một mạch tỏch súng điều pha đơn giản
Thúy
Hình 3.10: a) Mạch tỏch súng điều pha đơn giản
b) Giản đồ véc tơ điện áp trong tỏch súng pha đơn giản Nguyên lý hoạt động của mạch:
Mạch có bộ dao động chuẩn để tạo ra dao động cú cựng tần số với tín hiệu và có pha ban đầu không đổi. Như vậy trên điốt sẽ có hai điện áp uch(t) và uđf(t) với:
uch(t) = Uchmcos(ω0t+φch)
uđf(t) = Uđfmcos(ω0t+φ(t)) (3.15)
Đồ thi véc tơ của chúng trình bày trờn hỡnh 3.10 với pha ban đầu của dao động chuẩn φ = 0. Theo đồ thị đó thi véc tơ tổng đặt lên điốt là:
(3.16) Với φ = φ(t) - φch
Điện áp đầu ra của bộ tỏch súng cú trị số biên độ tỉ lệ với hiệu pha như sau: (3.17) Trong đó KTS là hệ số truyền đạt của mạch tỏch súng. Theo (3.17) thì quan hệ UTS và φ là một hàm phi tuyến nên mạch làm việc kém hiệu quả, méo phi ruyến lớn. Để mạch làm việc tốt hơn người ta dùng mạch tỏch súng pha phức tạp:
Thúy
Hình 3.11: a) Tỏch súng pha phức tạp b) Giản đồ véc tơ các điện áp Theo sơ đồ ta thấy:
UD1 = U1 + Uch ; UD2 = -U1 + Uch Suy ra: (3.18) Nên UTS = KTS(UD1 – UD2) = KTSγUch (3.19) Trong đó
Vậy điện áp ra phụ thuộc vào độ lệch tần số và pha của tín hiệu vào. Xét ba trường hợp đặc trưng:
φ = 900 thì cosφ = 0 nên γ = 0, điện áp ra của bộ tỏch súng bằng không. φ < 900 thì 0 < cosφ < 1, γ > 0, điện áp ra của bộ tỏch súng dương. φ > 900 thì 0 -1 cosφ < 0, γ < 0, điện áp ra của bộ tách sóng âm.