一種用於測量高阻高壓差分探頭1MHz共模抑制比的放大器的製作方法

2023-06-16 23:10:06 1

專利名稱：一種用於測量高阻高壓差分探頭1MHz共模抑制比的放大器的製作方法
技術領域：
本發明涉及ー种放大器，特別涉及一種用於測量高阻高壓差分探頭IMHz共模抑制比的放大器。
背景技術：
共模抑制比是反映高阻高壓差分探頭性能的關鍵參數之一，高阻高壓差分探頭衰減檔級分低衰減係數(X 20、X 50、X 100)和高衰減係數(X 200、X 500、X 1000)兩部分，依據技術說明書要求，需要給出高阻高壓差分探頭在50Hz (60Hz) UkHz,IOkHz,IOOkHz,IMHz頻率點的共模抑制比測量結果。目前高阻標準源能輸出正弦波頻率達IMHz且輸出幅度為最大，只有FLUKE5700A，其不同頻率點的輸出電平能力見表I。在測量高阻高壓差分探頭高衰減檔級IMHz頻率點的共模抑制比吋，由於高阻標準源輸出幅度不夠大，因此通過高阻高壓差分探頭後的共模輸出電壓幅度只有幾十微伏至幾百微伏，被埋沒於噪聲中，在示波器上呈現為一條線，故無法得到高阻高壓差分探頭高衰減檔級IMHz頻率點的共模抑制比測量值。表I高阻標準源FLUKE 5700A不同頻率點的輸出電平能力表
權利要求
1.一種用於測量高阻高壓差分探頭IMHz共模抑制比的放大器，其特徵在於，包括一前置放大單元、一選頻放大單元及兩個獨立直流供電電壓，其中， 所述兩個獨立直流供電電壓分別連接所述前置放大單元和所述選頻放大單元，用於給所述前置放大單元和所述選頻放大單元分別進行獨立供電； 所述前置放大單元用於提供預先設定範圍的前級放大倍數，將埋沒於噪聲中的信號及噪聲一起放大； 所述選頻放大單元連接前置放大單元，包括設計成諧振中心頻率為IMHz的L C選頻網絡及三極體組成的放大單元，用於將過濾得到IMHz有用信號進一步放大。
2.如權利要求I所述的用於測量高阻高壓差分探頭IMHz共模抑制比的放大器，其特徵在於， 所述選頻放大單元中電感Ltl與電容Ctl組合成選頻網絡，其諧振頻率為1MHz，並且其諧振後的等效阻抗作為三極體Ttl的負載，以進一步放大IMHz的信號。
3.如權利要求2所述的用於測量高阻高壓差分探頭IMHz共模抑制比的放大器，其特徵在於，所述選頻放大單元還包括R4與R5, R4與R5是分壓電阻，所述直流供電電壓通過R4與R5,為三極體Ttl提供直流偏置電壓。
4.如權利要求I所述的用於測量高阻高壓差分探頭IMHz共模抑制比的放大器，其特徵在於， 所述前置放大單元包括負反饋運算放大單元、R0與R1, R0與R1與負反饋運算放大單元通過負反饋組合結構，使其在較寬的頻率範圍內，具有穩定的放大倍數。
5.如權利要求4所述的用於測量高阻高壓差分探頭IMHz共模抑制比的放大器，其特徵在於，負反饋運算放大單元為低噪聲高帶寬運算放大器或三極體放大電路。
6.如權利要求4所述的用於測量高阻高壓差分探頭IMHz共模抑制比的放大器，其特徵在於，所述前置放大單元還包括R2與R3為分壓電阻，分別為負反饋運算放大單元的正負輸入端提供直流偏置電壓。
7.如權利要求I所述的用於測量高阻高壓差分探頭IMHz共模抑制比的放大器，其特徵在於，還包括輸入耦合單元、輸出耦合單元，所述輸入耦合單元設置前置放大單元的輸入前端，所述輸出耦合單元設置在選頻放大單元的輸出後端。
8.如權利要求I或7所述的的用於測量高阻高壓差分探頭IMHz共模抑制比的放大器，其特徵在於，還包括第三耦合單元，其設置在前置放大單元和選頻放大單元之間。
9.一種高阻高壓差分探頭IMHz頻率點共模抑制比的測量方法，其特徵在於 對於低衰減係數1/100部分，先使高阻抗標準源FLUKE 5700A輸出IMHz正弦波信號至高阻抗差分探頭的正、負輸入端，其輸出電平最大可達20V，在數字示波器上直接讀取差模電壓峰峰值測量結果Vdl，接著把高阻抗差分探頭的正負輸入端短接，使高阻抗標準源FLUKE 5700A輸出保持不變，輸入至高阻抗差分探頭的短接輸入端與公共地之間，在數字示波器上直接讀取共模電壓峰峰值測量結果Vca,計算得到低衰減係數1/100部分的共模抑制比 CMRRPOXlg (Vdl/Vcl)； 對於高衰減係數1/1000部分，先測得IMHz差模電壓峰峰值測量電壓結果Vd2，設置在低衰減係數1/100部分，高阻高壓差分探頭後端接入放大器，得到放大後的共模電壓峰峰值 測量結果Vegl，根據之前得到的未經放大共模電壓峰峰值測量結果Vca，可計算得到該放大器對應於該高阻高壓差分探頭的實際放大倍數h=H設置在高衰減係數1/1000部分，高阻高壓 差分探頭後端接入放大器，得到放大後的共模電壓峰峰值測量結果\沿;從而計算得到IMHz頻率處實際共模電壓峰峰值測量結果Ve2=Veg2/A，計算該探頭在高衰減係數1/1000部分IMHz處的實際共模抑制比CMRR2=20X lg(Vd2/V c2)。
全文摘要
一種用於測量高阻高壓差分探頭1MHz共模抑制比的放大器，包括一前置放大單元、一選頻放大單元及兩個獨立直流供電電壓，其中，所述兩個獨立直流供電電壓分別連接所述前置放大單元和所述選頻放大單元，用於給所述前置放大單元和所述選頻放大單元分別進行獨立供電；所述前置放大單元用於提供預先設定範圍的前級放大倍數，將埋沒於噪聲中的信號及噪聲一起放大；所述選頻放大單元連接前置放大單元，包括設計成諧振中心頻率為1MHz的LC選頻網絡及三極體組成的放大單元，用於將過濾得到1MHz有用信號進一步放大。本發明以解決現有技術針對高阻高壓差分探頭高衰減檔級1MHz共模輸出電壓無法直接測量的技術難題。
文檔編號G01R31/00GK102790589SQ201210309260
公開日2012年11月21日 申請日期2012年8月27日 優先權日2012年8月27日
發明者施濱, 李莊偉, 來磊, 潘洋, 詹國鍾 申請人:上海市計量測試技術研究院