51。
[0026]信號反饋補償電路4實現輸入信號的隔離與準確輸出。變壓器Tl實現信號隔離。Tl的I號繞組Wll的驅動電路由電阻R4、運算放大器0P4、電容C2和電阻R8組成。電阻R4 —端連接模擬多路選擇開關3的輸出端，另一端連接運算放大器0P4的正輸入端，0P4的正輸入端與輸出端連接。0P4輸出端連接電容C2。電容C2、l號繞組W11、電阻R8串聯，R8另一端接地GNDA。Tl的2號繞組W12上輸出隔離后信號，經過跟隨器0P5放大后輸出到采樣輸出電路5。Tl的3號繞組W13與R5、R6、R7和運算放大器0P3組成電路對Wl2上的輸出信號進行反饋補償。電阻R9與W13并聯。
[0027]采樣輸出電路5有兩路輸入信號，一路信號來自方波發生電路1，對此信號隔離后進行采樣開關的邏輯控制；另一路信號來自信號反饋補償電路4，對該信號進行選通并放大最終作為采樣隔離電路的輸出。
[0028]采樣輸出電路5中三極管Ql與方波發生電路I的U3輸出端連接，輸入方波信號，Ql的集電極與電阻Rll串聯，Rll另一端接電源V。。。電容C3與變壓器T2的I號繞組W21串聯，并接在Ql的集電極與發射極之間。Ql發射極接地GNDA。變壓器T2的2號繞組W22與二極管Dl串聯后與電阻R12并聯，R12 一端接地GNDB，一端接驅動器U4。驅動器U4另一端用于控制開關SI。SI 一端接0P5輸出端，另一端接運算放大器0P6的正輸入端。0P6正輸入端通過電容C4接地GNDB，負輸入端與輸出端連接。0P6輸出端與地GNDB之間輸出的極最終采樣隔離后的電壓信號
[0029]方波信號經過由Ql和Rll組成的放大電路后，經過C3輸入到變壓器Τ2的I號繞組W21。方波信號經過Τ2進行隔離。二極管Dl對變壓器Τ2的2號繞組W22進行檢波，R12為下拉電阻。U4為驅動器，對方波信號進行TTL轉換。經過轉換的信號用來對采樣開關SI進行邏輯控制，高電平SI閉合，低電平SI斷開。SI輸入端信號來自反饋補償電路4，方波信號為高時，SI的輸入信號方向與實際米樣信號方向一致，輸出到由運算放大器ΟΡ6組成的跟隨器進行功率放大，最終作為采樣隔離電路輸出V。#方波信號為低時，SI的輸入信號是與實際采樣信號反向的信號，SI斷開，采樣保持電容C4保持原來的輸入信號電壓，并經過ΟΡ6的放大最終輸出。這樣使得采樣隔離電路輸出的信號Vtjut與原輸入信號Vin隔離并保持一致。
[0030]上述實施例僅用于說明本實用新型，各部件的結構和連接方式都是可以有所變化的，在本實用新型技術方案的基礎上，凡根據本實用新型原理對個別部件的連接和結構進行的改進和等同變換，均不應排除在本實用新型的保護范圍之外。
【主權項】
1.一種電氣信號采樣隔離電路，其特征在于:該電路包括方波發生電路(I)、輸入信號放大反向電路(2)、模擬多路選擇開關(3)、信號反饋補償電路(4)和采樣輸出電路(5); 方波發生電路(I)包括三個數字反相器U1、U2、U3，電阻Rl和電容Cl ;其中數字反相器U1、U2、U3相串聯，電阻Rl設置在數字反相器U2、U3之間；電容Cl并聯在數字反相器U2、電阻Rl之間；輸出信號振蕩頻率由Rl和Cl確定； 輸入信號放大反向電路(2)包括一個跟隨器(21)和一個反向電路(22);跟隨器21用于提高輸入阻抗，對輸入信號進行功率放大；跟隨器(21)中運算放大器OPl正輸入端接輸入電壓信號Vin正極，OPl負輸入端與其輸出端連接；0P1輸出端與反向電路(22)中的R2相連；反向電路(22)用于產生一個與輸入信號反向的信號，包括一個運算放大器0P2和電阻R2、R3 ；R2 一端接OPl輸出端，另一端接0P2負輸入端；0P2正輸入端接地GNDA ；R3并聯在0P2負輸入端與0P2輸出端之間； 模擬多路選擇開關(3)由方波信號控制選通，輸入信號放大反向電路(2)中的兩路方向相反的信號輸入到模擬多路選擇開關(3)的輸入端；方波信號為高，選通實際輸入信號，方波信號為低時，選通反向之后的信號，最終將該信號輸出到信號反饋補償電路(4); 信號反饋補償電路(4)實現輸入信號的隔離與準確輸出；變壓器Tl實現信號隔離；T1的I號繞組Wll的驅動電路由電阻R4、運算放大器0P4、電容C2和電阻R8組成；電阻R4 —端連接模擬多路選擇開關(3)的輸出端，另一端連接運算放大器0P4的正輸入端，0P4的正輸入端與輸出端連接；0P4輸出端連接電容C2 ;電容C2、l號繞組W11、電阻R8串聯，R8另一端接地GNDA ; Tl的2號繞組W12上輸出隔離后信號，經過跟隨器0P5放大后輸出到采樣輸出電路(5) ；T1的3號繞組W13與R5、R6、R7和運算放大器0P3組成電路對W12上的輸出信號進行反饋補償；電阻R9與W13并聯； 采樣輸出電路(5)有兩路輸入信號，一路信號來自方波發生電路(I);另一路信號來自信號反饋補償電路⑷； 采樣輸出電路(5)中三極管Ql與方波發生電路I的U3輸出端連接，輸入方波信號，Ql的集電極與電阻Rll串聯，Rll另一端接電源Vrc;電容C3與變壓器T2的I號繞組W21串聯，并接在Ql的集電極與發射極之間；Q1發射極接地GNDA ;變壓器T2的2號繞組W22與二極管Dl串聯后與電阻R12并聯，R12 一端接地GNDB，一端接驅動器U4 ;驅動器U4另一端用于控制開關SI ;S1 —端接0P5輸出端，另一端接運算放大器0P6的正輸入端；0P6正輸入端通過電容C4接地GNDB，負輸入端與輸出端連接；0P6輸出端與地GNDB之間輸出的極最終采樣隔離后的電壓信號ν_。
2.根據權利要求1所述的一種電氣信號采樣隔離電路，其特征在于:模擬多路選擇開關(3)是 CD4051。
【專利摘要】一種電氣信號采樣隔離電路，該電路包括方波發生電路、輸入信號放大反向電路、模擬多路選擇開關、信號反饋補償電路和采樣輸出電路。方波信號經過由Q1和R11組成的放大電路后，經過C3輸入到變壓器T2的1號繞組W21。方波信號經過T2進行隔離。二極管D1對變壓器T2的2號繞組W22進行檢波，R12為下拉電阻。經過轉換的信號用來對采樣開關S1進行邏輯控制，高電平S1閉合，低電平S1斷開。使得采樣隔離電路輸出的信號Vout與原輸入信號Vin隔離并保持一致。該采樣隔離電路能夠實現采樣輸入輸出隔離，具有結構原理簡單、精度高、隔離效果好的特點。
【IPC分類】H03K19-0175
【公開號】CN204539119
【申請號】CN201520332303
【發明人】劉景云, 李平
【申請人】北京聯合大學
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年5月21日