[發(fā)明專利]光纖隔離多管串聯(lián)高壓放大器及其應(yīng)用方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110228153.8
• 申請日: 2011-08-10
• 公開（公告）號: CN102386853A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉朝鋒;甘景福;袁燕嶺;覃朝云;寧文元;王珅;黃松嶺;趙偉;徐云
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: H03F1/02
• 分類號: H03F1/02
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 朱琨

1.光纖隔離多管串聯(lián)高壓放大器，其特征在于，它的結(jié)構(gòu)如下：模數(shù)轉(zhuǎn)換電路串聯(lián)光纖發(fā)射電路，光纖發(fā)射電路通過第一光纖與第一光纖接收電路連接，并且通過第二光纖與第二光纖接收電路連接，第一光纖接收電路、第一數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、第一信號處理電路和高壓工作電路的上橋臂依次串聯(lián)連接，第二光纖接收電路、第二數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、第二信號處理電路和高壓工作電路的下橋臂依次串聯(lián)連接，電源分別連接第一光纖接收電路、第一數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、第一信號處理電路、第二光纖接收電路、第二數(shù)模轉(zhuǎn)換電路和第二信號處理電路。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖隔離多管串聯(lián)高壓放大器，其特征在于，所述高壓工作電路由上橋臂和下橋臂串聯(lián)組成，上橋臂由第1單元-第20單元串聯(lián)而構(gòu)成，下橋臂由第21單元-第40單元串聯(lián)而構(gòu)成，每個(gè)單元的結(jié)構(gòu)如下：壓敏電阻(Ru)和二極管(D)并聯(lián)后跨接MOS管(Q)的源極和漏極，穩(wěn)壓二極管(Dz)跨接MOS管(Q)的柵極和源極，電阻(R)跨接MOS管(Q)的柵極和漏極。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖隔離多管串聯(lián)高壓放大器，其特征在于，所述第一信號處理電路由電壓跟隨電路、低通濾波電路、比例縮放電路、加法器電路和功率放大電路串聯(lián)而構(gòu)成，第一信號處理電路的輸入端接電壓跟隨電路，第一信號處理電路的輸出端接功率放大電路；

所述第二信號處理電路由電壓跟隨電路，反向比例電路、低通濾波電路、比例縮放電路、加法器電路和功率放大電路串聯(lián)而構(gòu)成，第二信號處理電路的輸入端接電壓跟隨電路，第二信號處理電路的輸出端接功率放大電路。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖隔離多管串聯(lián)高壓放大器，其特征在于，所述電源由直流電源、高頻逆變電路、電子變壓器、整流電路和穩(wěn)壓電路串聯(lián)而構(gòu)成。

5.光纖隔離多管串聯(lián)高壓放大器的應(yīng)用方法，其特征在于，它的工作流程如下：模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，光纖發(fā)射電路將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為光信號，光信號通過第一光纖傳輸至第一光纖接收電路，通過第二光纖傳輸至第二光纖接收電路；第一光纖接收電路和第二光纖接收電路將接收到的光信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，第一數(shù)模轉(zhuǎn)換電路和第二數(shù)模轉(zhuǎn)換電路再將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，第一信號處理電路和第二信號處理電路分別對模擬信號進(jìn)行信號處理，然后將經(jīng)過處理后的信號輸出到第1單元-第40單元中的MOS管(Q)的柵極和源極之間，使MOS管(Q)輸出高壓信號，完成對信號的高壓放大；電源為第一光纖接收電路、第一數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、第一信號處理電路、第二光纖接收電路、第二數(shù)模轉(zhuǎn)換電路和第二信號處理電路提供穩(wěn)定的電壓。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光纖隔離多管串聯(lián)高壓放大器的應(yīng)用方法，其特征在于，所述第一信號處理電路的信號處理過程如下：電壓跟隨電路的輸出電壓等于輸入電壓，完成對信號的高阻抗隔離；比例縮放電路將信號比例放大或縮小，從而獲得合適的電壓增益，低通濾波電路對信號進(jìn)行低通濾波，設(shè)置通帶帶寬為20kHz，從而濾除信號中的高頻干擾；加法器電路將一個(gè)直流偏置電壓加入到交流信號中，從而獲得驅(qū)動MOS管(Q)所需要的合適的偏置電壓；功率放大電路將信號的電流放大(電壓跟隨)，從而為驅(qū)動MOS管(Q)提供適當(dāng)?shù)碾娏鳎?/p>

所述第二信號處理電路的信號處理過程如下：電壓跟隨電路的輸出電壓等于輸入電壓，完成對信的高阻抗隔離；反向比例電路對信號進(jìn)行反向操作，操作完成后的信號與原信號幅值相同，相位相反，然后再對信號按比例放大或縮小，從而獲得合適的電壓增益；低通濾波電路對信號進(jìn)行低通濾波，設(shè)置通帶帶寬為20kHz，從而濾除信號中的高頻干擾；加法器電路將一個(gè)直流偏置電壓加入到交流信號中，從而獲得驅(qū)動MOS管(Q)所需要的合適的偏置電壓，功率放大電路將信號的電流放大，從而為驅(qū)動MOS管(Q)提供足夠的電流。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光纖隔離多管串聯(lián)高壓放大器的應(yīng)用方法，其特征在于，所述電源產(chǎn)生穩(wěn)定電壓的過程如下：直流電源作為穩(wěn)壓源輸出直流電流，該直流電流經(jīng)高頻逆變電路后變?yōu)楦哳l交流電流，該高頻交流電流通過電子變壓器耦合，再通過整流電路整流后變?yōu)橹绷麟娏鳎詈蠼?jīng)過穩(wěn)壓電路輸出穩(wěn)定的電壓。