差分放大器测量高交流电压而不产生热量

接线图 2024年10月20日 19:22 16 admin

　　测量交流高压的一般方法是使用分压器，其中两个电阻串联。选择电阻时，应使其中一个元件上的电压为两个元件上电压的某个任意分数（如 1/1000）。放大器读取差值。

　　图 1 显示了两种测量大信号的方法。第一种方法包括两个电阻分压器和一个输出缓冲器；第二种方法包括带有大衰减器的反相器。这两种方法都会导致测量误差，因为只有一个电阻会耗散功率并因此发热。这种自发热和相关的电阻变化会导致很大的线性误差。与这些方法相关的另一个问题与放大器有关。

差分放大器测量高交流电压而不产生热量第1张

失调电流、失调电压、CMRR、增益误差以及放大器和电阻的漂移的组合可能会显著降低整个系统的性能。

差分放大器测量高交流电压而不产生热量第2张

　　图 2所示的电路可以测量超过 400 伏的峰峰值，线性误差小于 5 ppm。该电路将输入信号衰减 20 倍，并将其缓冲到输出。放大器和衰减器电阻器封装在一起，因此衰减器串中的两个电阻器处于相同的温度。放大器级采用超 β 晶体管，因此失调电流和偏置电流误差很小，而且由于没有噪声增益（即低频时有 100% 反馈），失调电压及其漂移几乎不会增加误差。
　　AD629 是一款差分放大器，具有极高的输入共模电压范围。它是一款精密器件，允许用户在高达 250 V 的高共模电压下准确测量差分信号。
　　AD629 提供经济高效的隔离，可在不需要电流隔离的应用中替代昂贵的隔离放大器。该器件可在 270V 共模电压范围内工作，输入端可免受高达 500 V 的共模或差分电压瞬变的影响。
　　AD629 具有低失调、低失调漂移、低增益误差漂移以及低共模抑制漂移，以及宽频率范围内出色的 CMRR。
　　AD629 在 100% 反馈下不稳定，因此 30 pF 电容为反馈增益增加了一个极点和一个零点，从而稳定了电路并最大化了系统带宽。使用此电容时，极点位于 13 kHz，零点频率位于 265 kHz。

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