一種差模信號放大提取電路的制作方法

本發明專利應用在航天應用領域，尤其是在監控電源系統電量的方面。在需要進行電量監控時，由于電流傳感器輸出信號中既含有差模分量又含有共模分量的影響，在電流傳感器的共模電壓范圍高于放大器承受能力，不能直接送入放大器處理的情況下，本設計降低了信號的共模成分，大大提高了電流檢測的精度。

背景技術：

隨著科技的快速發展，在社會的各個方面對電子設備的依賴也越來越高，尤其是在一些高科技領域，那么對電子設備工作狀態的檢測也提出了越來高的要求。

為了能更準確地對電源系統電量的使用情況進行監控，近年來對電流值的測量進行了大量的研究，然而隨著電源系統結構和應用的環境越來越多，越來越復雜，其測量和管理難度也越來越大，最重要的就是單體電流的測量，由于單體電源兩端的共模信號遠高于差模信號，當高于放大器承受能力的時候，會使得精準測量變的非常困難，大大降低了對電源系統電量的監控準確度，將會嚴重影響對剩余電量的估算，且縮短電源系統的使用壽命。

技術實現要素：

本發明專利為了克服上述存在的問題，給出了一個高電壓差模信號近端提取的方法，在遇到高共模小信號的測量情況下，為滿足高精度電流測量要求，通過在采樣點處對雙端信號實施近端放大的方式來增大信號的差模分量，獲取高共模小信號，達到精確測量的要求，克服高端采樣獲取高共模小信號測量的難題，實現了電流的高精度測量。

本發明專利為解決上述生活中問題所采用的技術方案是：本發明專利是對電源系統電量進行測量的差模信號放大提取電路，包括穩壓管構成的輔助電源，OP07運算放大器，分壓電阻，輸入反饋電阻等元件。其結構主要包括主電路、電阻分壓電路和信號放大電路三個部分，主電路由電源、采樣電阻、負載、穩壓管組成，分壓電路通過4個電阻R對采樣信號進行1/2分壓，信號放大電路通過雙電源不對稱工作的OP07放大器進行信號放大。

本發明專利采用上述方案，結構設計合理，優點一，通過分壓電路克服高端采樣獲取高共模小信號測量的難題，實現了電流的高精度測量；優點二，通過穩壓管作為輔助電源來實現近端放大，避免小信號測量中受干擾噪聲的影響；優點三，通過本差分放大電路處理，在進行電流檢測的時候，能夠承受的共模電壓范圍更加寬；優點四，結構相對簡單，降低了成本同時使測量更加便捷。

經測試，無論是同一電壓下的不同電流值的測量相對誤差還是同一電流下共模電壓變化所產生的相對誤差，兩者均比較小。

此電路能成功的提取信號的差模量，同時電路能承受的共模電壓范圍比較寬。

附圖說明

圖1為本發明專利結構圖。

圖2為本發明專利差分放大電路圖。

其中，1為主電路，2為電阻分壓電路，3為信號放大電路。

具體實施方式

為能清楚說明本方案的技術特點，下面通過具體實施方式，并結合其附圖，對本發明專利進行詳細闡述。

此發明專利是對電源系統電量進行測量的差模信號放大提取電路，包括穩壓管構成的輔助電源，OP07運算放大器，分壓電阻，輸入反饋電阻等元件。其結構主要包括主電路、電阻分壓電路和信號放大電路三個部分，主電路由電源、采樣電阻、負載、穩壓管組成，分壓電路通過4個電阻R對采樣信號進行1/2分壓，信號放大電路通過雙電源不對稱工作的OP07放大器進行信號放大。

主電路，由電源串聯采樣電阻再連接負載接地組成，兩個穩壓管串聯在一起將A點和G0點兩點間電壓鉗位在12V，而對放大器言，其虛地電壓為A點和G0點電壓的平均值。

電阻分壓電路，引入橋路電阻分壓處理去掉共模的方法，首先分壓電路通過和串聯、和串聯再分別連接采樣電阻兩端，其中采樣信號等效內阻較差分放大電路的輸入阻抗可以忽略不計，即遠小于，所以分壓電路一端接電源正極，另一端通過電阻接電源負端，采樣信號兩端電壓即，對的采樣信號，不能直接送于放大器，否則會因為運放的輸入電壓和正電源電壓相等，放大器進入飽和失真區域，通過4個電阻、和、對采樣信號進行1/2分壓處理來降低信號的共模成分，采取1/2分壓是因為這樣可以選同類電阻元件以減小漂移所帶來的影響，電壓通過和分壓，得到G2點電壓通過輸入電阻送入OP07放大器正向輸入端，電壓通過和分壓，得到G1點電壓通過反饋電阻連接OP07反向輸入端，通過跟隨器到達，即。

信號放大電路，選用OP07運算放大器，其能夠降低運放溫漂和失調所帶來的影響，相對于虛地G2來講，G1點電位為負，經過增益為G的放大器之后，輸出電壓為正值（)，而進行阻抗隔離的電壓跟隨器輸出為零，故而有，構建完的電路，從采樣端提取差模信號的范圍為0~50mV，經過此差模提取電路之后，差模信號范圍增大至0~400mV，雖然共模成分下降幅度不大（僅為6V），但是其差模成分卻顯著提高了，經測試，無論是同一電壓下的不同電流值的測量相對誤差還是同一電流下共模電壓變化所產生的相對誤差，兩者均比較小。

此電路能成功的提取信號的差模量，同時電路能承受的共模電壓范圍比較寬。

為能清楚說明本方案的技術特點，下面通過具體實施方式，并結合其附圖，對本發明專利進行詳細闡述。

本發明專利未詳述之處，均為本技術領域技術人員的公知技術。