專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于測(cè)量高阻高壓差分探頭1MHz共模抑制比的放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種放大器，特別涉及一種用于測(cè)量高阻高壓差分探頭IMHz共模抑制比的放大器。
背景技術(shù)：
共模抑制比是反映高阻高壓差分探頭性能的關(guān)鍵參數(shù)之一，高阻高壓差分探頭衰減檔級(jí)分低衰減系數(shù)(X 20、X 50、X 100)和高衰減系數(shù)(X 200、X 500、X 1000)兩部分，依據(jù)技術(shù)說(shuō)明書(shū)要求，需要給出高阻高壓差分探頭在50Hz (60Hz) UkHz,IOkHz,IOOkHz,IMHz頻率點(diǎn)的共模抑制比測(cè)量結(jié)果。目前高阻標(biāo)準(zhǔn)源能輸出正弦波頻率達(dá)IMHz且輸出幅度為最大，只有FLUKE5700A，其不同頻率點(diǎn)的輸出電平能力見(jiàn)表I。在測(cè)量高阻高壓差分探頭高衰減檔級(jí)IMHz頻率點(diǎn)的共模抑制比吋，由于高阻標(biāo)準(zhǔn)源輸出幅度不夠大，因此通過(guò)高阻高壓差分探頭后的共模輸出電壓幅度只有幾十微伏至幾百微伏，被埋沒(méi)于噪聲中，在示波器上呈現(xiàn)為一條線，故無(wú)法得到高阻高壓差分探頭高衰減檔級(jí)IMHz頻率點(diǎn)的共模抑制比測(cè)量值。表I高阻標(biāo)準(zhǔn)源FLUKE 5700A不同頻率點(diǎn)的輸出電平能力表
權(quán)利要求
1.一種用于測(cè)量高阻高壓差分探頭IMHz共模抑制比的放大器，其特征在于，包括一前置放大單元、一選頻放大單元及兩個(gè)獨(dú)立直流供電電壓，其中， 所述兩個(gè)獨(dú)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，用于給所述前置放大單元和所述選頻放大單元分別進(jìn)行獨(dú)立供電； 所述前置放大單元用于提供預(yù)先設(shè)定范圍的前級(jí)放大倍數(shù)，將埋沒(méi)于噪聲中的信號(hào)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(shè)計(jì)成諧振中心頻率為IMHz的L C選頻網(wǎng)絡(luò)及三極管組成的放大單元，用于將過(guò)濾得到IMHz有用信號(hào)進(jìn)一步放大。
2.如權(quán)利要求I所述的用于測(cè)量高阻高壓差分探頭IMHz共模抑制比的放大器，其特征在于， 所述選頻放大單元中電感Ltl與電容Ctl組合成選頻網(wǎng)絡(luò)，其諧振頻率為1MHz，并且其諧振后的等效阻抗作為三極管Ttl的負(fù)載，以進(jìn)一步放大IMHz的信號(hào)。
3.如權(quán)利要求2所述的用于測(cè)量高阻高壓差分探頭IMHz共模抑制比的放大器，其特征在于，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(guò)R4與R5,為三極管Ttl提供直流偏置電壓。
4.如權(quán)利要求I所述的用于測(cè)量高阻高壓差分探頭IMHz共模抑制比的放大器，其特征在于， 所述前置放大單元包括負(fù)反饋運(yùn)算放大單元、R0與R1, R0與R1與負(fù)反饋運(yùn)算放大單元通過(guò)負(fù)反饋組合結(jié)構(gòu)，使其在較寬的頻率范圍內(nèi)，具有穩(wěn)定的放大倍數(shù)。
5.如權(quán)利要求4所述的用于測(cè)量高阻高壓差分探頭IMHz共模抑制比的放大器，其特征在于，負(fù)反饋運(yùn)算放大單元為低噪聲高帶寬運(yùn)算放大器或三極管放大電路。
6.如權(quán)利要求4所述的用于測(cè)量高阻高壓差分探頭IMHz共模抑制比的放大器，其特征在于，所述前置放大單元還包括R2與R3為分壓電阻，分別為負(fù)反饋運(yùn)算放大單元的正負(fù)輸入端提供直流偏置電壓。
7.如權(quán)利要求I所述的用于測(cè)量高阻高壓差分探頭IMHz共模抑制比的放大器，其特征在于，還包括輸入耦合單元、輸出耦合單元，所述輸入耦合單元設(shè)置前置放大單元的輸入前端，所述輸出耦合單元設(shè)置在選頻放大單元的輸出后端。
8.如權(quán)利要求I或7所述的的用于測(cè)量高阻高壓差分探頭IMHz共模抑制比的放大器，其特征在于，還包括第三耦合單元，其設(shè)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(diǎn)共模抑制比的測(cè)量方法，其特征在于 對(duì)于低衰減系數(shù)1/100部分，先使高阻抗標(biāo)準(zhǔn)源FLUKE 5700A輸出IMHz正弦波信號(hào)至高阻抗差分探頭的正、負(fù)輸入端，其輸出電平最大可達(dá)20V，在數(shù)字示波器上直接讀取差模電壓峰峰值測(cè)量結(jié)果Vdl，接著把高阻抗差分探頭的正負(fù)輸入端短接，使高阻抗標(biāo)準(zhǔn)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(shù)字示波器上直接讀取共模電壓峰峰值測(cè)量結(jié)果Vca,計(jì)算得到低衰減系數(shù)1/100部分的共模抑制比 CMRRPOXlg (Vdl/Vcl)； 對(duì)于高衰減系數(shù)1/1000部分，先測(cè)得IMHz差模電壓峰峰值測(cè)量電壓結(jié)果Vd2，設(shè)置在低衰減系數(shù)1/100部分，高阻高壓差分探頭后端接入放大器，得到放大后的共模電壓峰峰值 測(cè)量結(jié)果Vegl，根據(jù)之前得到的未經(jīng)放大共模電壓峰峰值測(cè)量結(jié)果Vca，可計(jì)算得到該放大器對(duì)應(yīng)于該高阻高壓差分探頭的實(shí)際放大倍數(shù)h=H設(shè)置在高衰減系數(shù)1/1000部分，高阻高壓 差分探頭后端接入放大器，得到放大后的共模電壓峰峰值測(cè)量結(jié)果\沿;從而計(jì)算得到IMHz頻率處實(shí)際共模電壓峰峰值測(cè)量結(jié)果Ve2=Veg2/A，計(jì)算該探頭在高衰減系數(shù)1/1000部分IMHz處的實(shí)際共模抑制比CMRR2=20X lg(Vd2/V c2)。
全文摘要
一種用于測(cè)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(gè)獨(dú)立直流供電電壓，其中，所述兩個(gè)獨(dú)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，用于給所述前置放大單元和所述選頻放大單元分別進(jìn)行獨(dú)立供電；所述前置放大單元用于提供預(yù)先設(shè)定范圍的前級(jí)放大倍數(shù)，將埋沒(méi)于噪聲中的信號(hào)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(shè)計(jì)成諧振中心頻率為1MHz的LC選頻網(wǎng)絡(luò)及三極管組成的放大單元，用于將過(guò)濾得到1MHz有用信號(hào)進(jìn)一步放大。本發(fā)明以解決現(xiàn)有技術(shù)針對(duì)高阻高壓差分探頭高衰減檔級(jí)1MHz共模輸出電壓無(wú)法直接測(cè)量的技術(shù)難題。
文檔編號(hào)G01R31/00GK102790589SQ201210309260
公開(kāi)日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月27日
發(fā)明者施濱, 李莊偉, 來(lái)磊, 潘洋, 詹國(guó)鐘 申請(qǐng)人:上海市計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院