[發明專利]一種高精度信號放大系統

有效

• 申請號: 202010719100.5
• 申請日: 2020-07-23
• 公開（公告）號: CN112051418B
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發明（設計）人: 劉儉;劉浩;刁贏龍;熊博;杜百穩
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;中國電力科學研究院有限公司武漢分院
• 主分類號: G01R1/30
• 分類號: G01R1/30;G01R35/00;G01R35/02;G01R1/28
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 夏德政

1.一種高精度信號放大系統，所述系統包括反相放大環節、電壓跟隨環節、隔離環節，反饋補償環節；

將輸入信號通過反相放大環節進行N₁倍升壓，所述反相放大環節的輸出信號經由電壓跟隨環節輸入隔離環節；通過所述反相放大環節為反饋補償環節提供參考信號；

所述反相放大環節的輸出信號經由電壓跟隨環節輸入隔離環節；

通過所述隔離環節將所述反相放大環節的輸出信號進行1-N₂倍升壓；通過隔離環節將前端電路與后端測試設備進行電氣隔離；

通過所述反饋補償環節提取所述隔離環節的1倍輸出信號，比較所述隔離環節的1倍輸出信號與標準輸入信號之間的偏差信號，并將所述偏差信號輸入所述反相放大環節，所述反相放大環節根據所述偏差信號對輸出信號進行動態調節；

所述電壓跟隨環節通過第一運放及第二運放反向級聯構成，所述電壓跟隨環節的第一反饋回路包括并聯在第一運放反向輸入端和第一運放反向輸出端之間的并聯電容C_f；第二反饋回路包括串聯在第一運放輸出端和第二運放正相輸入端的R_iso和R_f；所述電壓跟隨環節的第一運放和第二運放的開環增益分別為A₁和A₂，則電壓跟隨環節輸出電壓和輸入電壓之間的誤差計算公式為：

2.根據權利要求1所述的系統，所述輸入信號的放大倍數為N₁*(1-N₂)。

3.根據權利要求1所述的系統，所述隔離環節有N₂組分接抽頭，所述隔離環節采用雙級感應原理，屏蔽電位由勵磁繞組提供；所述隔離環節多組分列繞組具有相同的匝數并且和一次比例繞組分別繞在第一級鐵芯和第二級鐵芯上；所述隔離環節的線圈的第一級空載壓降加在第二級空載壓降的一次，減小第二級空載壓降，整體誤差可以表示為：

ε＝-Z_1eZ₁Y_m1Y_m2 (2)

其中Z_1e和Z₁分別為第一級鐵芯和第二級鐵芯的一次阻抗，Y_m1和Y_m2分別為第一級鐵芯和第二級鐵芯勵磁導納。