[發(fā)明專利]適用于電池內(nèi)阻測量的交流小信號差分放大濾波電路

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011549140.6
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112737517A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 付艷玲;王宏偉;張慶;陶自強(qiáng);白虹;肖海清
• 申請（專利權(quán)）人: 中國檢驗檢疫科學(xué)研究院
• 主分類號: H03F1/26
• 分類號: H03F1/26;H03F3/68;H03F3/45;G01R1/30;G01R31/389
• 代理公司: 北京中企鴻陽知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11487
• 代理人: 蘇艷

本發(fā)明提出了一種適用于電池內(nèi)阻測量的交流小信號差分放大濾波電路，包括：交流差分放大電路和帶通濾波電路，其中，所述交流差分放大電路的輸入端接入電池響應(yīng)的交流電壓信號，用于對接入的交流電壓信號進(jìn)行放大；所述帶通濾波電路的輸入端與所述交流差分放大電路的輸出端連接，用于對放大后的交流電壓信號進(jìn)行濾除干擾信號處理；所述帶通濾波電路的輸出端與電池內(nèi)阻測試器連接，以將濾除干擾后的放大交流電壓信號傳輸給所述電池內(nèi)阻測試器進(jìn)行計算應(yīng)用。本發(fā)明針對微弱的小信號，放大功能具有較高的精度，并且提供良好的濾波性能，從而保證了電路工作的穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池內(nèi)阻測量技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種適用于電池內(nèi)阻測量的交流小信號差分放大濾波電路。

背景技術(shù)

實(shí)現(xiàn)電池內(nèi)阻在線測量的常用方法為交流注入法，也就是通過信號源給電池注入一個交流電流信號，測量出電池兩端產(chǎn)生的交流電壓信號和輸入的電流，就可計算出電池的內(nèi)阻。由于電池內(nèi)阻為毫伏級，因此注入交流信號產(chǎn)生的電壓信號為微弱小信號。對于各種微弱的被測量，一般都是通過放大器放大其幅值以反映被測量的大小。但是，由于被測量的信號很微弱，放大電路及測量電路的固有噪聲以及外界的干擾往往比有用信號的幅值大的多，同時，放大被測信號的過程也放大了噪聲，而且必然還會附加一些額外的噪聲，因此，只有在有效地抑制噪聲的條件下增大微弱信號的幅值，才能提取出有用信號。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的旨在至少解決所述技術(shù)缺陷之一。

為此，本發(fā)明的目的在于提出一種適用于電池內(nèi)阻測量的交流小信號差分放大濾波電路。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種適用于電池內(nèi)阻測量的交流小信號差分放大濾波電路，包括：交流差分放大電路和帶通濾波電路，其中，所述交流差分放大電路的輸入端接入電池響應(yīng)的交流電壓信號，用于對接入的交流電壓信號進(jìn)行放大；所述帶通濾波電路的輸入端與所述交流差分放大電路的輸出端連接，用于對放大后的交流電壓信號進(jìn)行濾除干擾信號處理；所述帶通濾波電路的輸出端與電池內(nèi)阻測試器連接，以將濾除干擾后的放大交流電壓信號傳輸給所述電池內(nèi)阻測試器進(jìn)行計算應(yīng)用。

進(jìn)一步，所述交流差分放大電路包括：集成運(yùn)算放大器和放大倍數(shù)選擇電路，其中，所述交流差分放大電路的負(fù)向輸入端通過電阻和電容與交流電壓信號的正極信號連接，所述交流差分放大電路的正向輸入端通過電阻和電容與交流電壓信號的負(fù)極信號連接，所述集成運(yùn)算放大器的外部增益電阻連接端與所述放大倍數(shù)選擇電路連接，所述集成運(yùn)算放大器的輸出端與所述帶通濾波電路的輸入端連接。

進(jìn)一步，所述放大倍數(shù)選擇電路，通過開關(guān)切換選擇不同的接入電阻以設(shè)置對應(yīng)的放大倍數(shù)。

進(jìn)一步，所述放大倍數(shù)選擇電路采用差分多通道數(shù)字控制模擬開關(guān)，利用模擬開關(guān)實(shí)現(xiàn)外部增益電阻的選通。

進(jìn)一步，所述帶通濾波電路采用多重反饋型2階帶通濾波器。

進(jìn)一步，所述多重反饋型2階帶通濾波器包括：前級的多重反饋型2階低通濾波電路和電壓跟隨電路、后級的多重反饋型2階高通濾波電路和電壓跟隨電路；前級和后級級聯(lián)構(gòu)成所述多重反饋型2階帶通濾波器。

進(jìn)一步，所述前級的多重反饋型2階低通濾波電路和電壓跟隨電路，包括：第一運(yùn)算放大器和第二運(yùn)算放大器，所述第一運(yùn)算放大器的負(fù)向輸入端通過電阻接所述交流差分放大電路的輸出端，所述第一運(yùn)算放大器的正向輸入端通過電阻接地；所述第一運(yùn)算放大器的輸出端與所述第二運(yùn)算放大器的正向輸入端連接，所述第二運(yùn)算放大器的負(fù)向輸入端和輸出端短接。

進(jìn)一步，所述后級的多重反饋型2階高通濾波電路和電壓跟隨電路，包括：第三運(yùn)算放大器和第四運(yùn)算放大器，所述第三運(yùn)算放大器的負(fù)向輸入端通過電阻和電容與所述第二運(yùn)算放大器的輸出端連接，所述第三運(yùn)算放大器的正向輸入端通過電阻接地，所述第四運(yùn)算放大器的正向輸入端與所述第三運(yùn)算放大器的輸出端連接，所述第四運(yùn)算放大器的負(fù)向輸入端與輸出端短接，所述第四運(yùn)算放大器的輸出端與所述電池內(nèi)阻測試器連接。