Здравствуйте!
У меня задача:
Для нормальной работы синхронного детектора необходимо опорный сигнал sin 4kHz увеличить в 2 раза и повернуть на 90 градусов. Какую схему посоветуете и как это реализовать на современной элементной базе? Возможно ли эту задачу решить на одной микросхеме? Сохранение формы умноженного и сдвинутого сигнала весьма критично - синусоида должна остаться синусоидой.

чтобы было понятней , зачем для синхронного детектора удваивать частоту опорного сигнала?
вообще-то иногда и учетверяют, потом делят на 4 с необходимым фазосдвигом строго 90 град.
критичность синусоиды выходного сигнала чем диктуется - не секрет? (можно встретить и перемножение на меандр, с хорошим результатом)
опорный сигнал чистый?, без фазового шума и гармоник? строго 4 кГц ?

Вспоминаем выражение квадрата синуса угла через синус удвоеного угла, идем на радиорынок, берем КР525ПС2 (AD532) за смешные деньги (я, вроде, еще не все забрал), на выход ставим RC или LC цепочки, а лучше фазовращатель на всепропускающем фильтре, но здесь потребуется еще сдвоенный операционник.
ЗЫ модели КР525ПС2 не было, но идея с AD633 должна быть понятна. Постоянка устраняется либо конденсатором по выходу, либо потенциометром на вход Z. Но я тоже не понимаю нафига это надо.

есть еще способ убрать постоянку.
RC цепочка на входе. Перемножитель можно взять из самых дешевых.

не секрет. Дифференциальный магнитометр. Катушки возбуждения 4 кГц (чистая, калиброванная синусоида), с приемных катушек - на 1 вх. синхр. детектор, на 2 вх синхр. детектора -удвоенная частота 8кГц со сдвигом 90 гр.
В публикуемых схемах вопрос решается при помощи цифры (меандра) с последующим преобразованием в подобие синусоиды - так проще, и для детской игрушки самопальной годится. У меня задача посеръезней - а вот это уже секрет )))


На свете много друг Гораций, внештатных всяких ситуаций (поговорка) Прошу прощение за флуд.

Все равно непонятно, речь идет не о Вашем изделии, а о Ваших требованиях - недостаточно данных. Какая точность (ну там гармоники, фазовые шумы), уровень сигнала, точность квадратур нужны. Откуда берется 4кГц. Я бы все-таки брал кварц, делил бы до 4-8-16 кГц или сколько надо, потом на паре MAX7400 (на Имраде были) получал бы квадратуры, с точностью не хуже, скажем, 0,05% по фазе и амплитуде автоматически без настройки (пусть тема очень далека от Вашей, но не поленитесь, гляньте схемку и реализацию в первом посте, может найдете что-то полезное в http://pro-radio.ru/measure/6873/). Среднедоступный перемножитель имеет точность не выше 1%, да и то с десяток бубнов сменить придется. Можно сделать квадратуры DDS-кой, тоже качество будет значительно выше, чем на перемножителях-фазовращателях, если, конечно не потратить неделю на настройку последней связки.

с приемных катушек ползет слабенькая вторая гармоника? отфильтруйте в принятом сигнале 4 кгц (шоб не мешался) , выделите 8кгц полосовиком, пропустите через АЦП на 8*2ⁿ KS и перемножьте с цифровыми синусом и косинусом. Получите квадратуры для второй гармоники, которые могут Вам дать больше информации чем одиночный выход синхроного детектора. Полоса узкая, времени много - накапливайте результат, усредняя шумы.
Можно и в аналоге квадратуры ловить, задержка на 90^o относительно частоты 4 или 8 ?

Я чего-то не понимаю. Сдвиг фазы может иметь смысл только между сигналами одинаковых частот, по-моему.

Да. Именно так. Катушки (2 шт. на ферритах вкл. встречно) возбуждаются 4 кГц. В приемной (поверх "ферритовых") - 2-я гармоника, хиленькая... но 8 кГц с хз фазовым сдвигом.


Это у меня еще впереди. В дальнейшем планирую использовать гибридную АЦП "Силикон Лабориториз"


по идее - относительно 4. Но я думаю поступить следующим образом - запитать "излучающие" катушки 4 кГц, и посмотреть реальную осциллограмму на приемной катушке, а за одно - и спектр


Генератор. На счетверенном операционнике и полевике. Настраивается на лубую частоту. Дальше нужно либо делить 8 либо умножать 4
Про точность - если бы я сам знал....
В принципе, можно принять что диаппазон +/-30 нТл нужно померить с точностью менее 10%(+/-) Это данные с аналогичного, но возможно и грубее...
Ограничен материалами, из которого изготовлен датчик.


Все правильно. В приемной катушке - 8 кГц (вторая гармоника 4 кГц на катушке возбуждения)

Я так понял вы делаете феррозонд в стандартной конфигурации: продольное возбуждение без постоняки- второй режим работы. Раз у вас такой узкий диапазон индукций поля и если не важна линейность, то можно обойтись без обратной аналоговой связи и синхронное детектирование проводить в цифре как советовал tay.
Можете если изделие единичное и есть время на настройку ограничиться первым режимом работы (где сердечник вводится в насыщение сигналом с постоянной составляющей)- там детектирование ведется на частоте возбуждения (в этом кроется конечно существенный недостаток).
Оффтоп: почему выбрали именно синус для возбуждения, а не скажем пилу?

Я не совсем понял, что Вы хотели этим сказать.
У меня - два параллельных ферритовых сердечника с одинаковыми катушками, включенными встречно. Поверх обмоток-экран (естественно - виток не замкнут). Пповерх экрана - приемная катушка.
Сердечники возбуждаются синусоидальным током.
Уважаемый tay предложил весьма дельную вещь - выделить полосу и оцифровать. дальше обработаль "математикой".Безусловно, информативность будет выше, и резуьтат выводить "по модному", и при необходимости можно и накомление результатов организовать, и т.д. - все прелести цифры... Я не совсем себе представляю процесс размагничивания при постоянном токе...


Мне не приходилось сталкиваться с описанием "первого" и последующего режимов работы феррозондового магнитометра (хотя в моем случае - он скорее градиентометр, абсолютное значение поля меня не очень интересует)
Синус выбрал по тому, что получить "красивую" пилу не на много проще. А схема генератора отработана.