差分放大器測量高電壓
圖2所示的電路可以測量超過400V的峰峰值電壓(Vp-p),其線性誤差小于5ppm。該電路將輸入信號衰減到1/20然后通過緩沖輸出。由于該放大器和兩只衰減電阻器被封裝在一起,所以衰減器中的兩只電阻器串具有相同的溫度。放大器電路級采用超β晶體管,因此失調(diào)電流和偏置電流誤差都很小,另外,因為沒有噪聲增益(例如,在低頻時有100%的反饋),所以失調(diào)電壓及其漂移幾乎不會增加誤差。
AD629不能穩(wěn)定在100%的反饋,所以30pF電容器給反饋增益增加了一個極點和一個零點,從而穩(wěn)定了電路并且增大了系統(tǒng)帶寬。極點頻率為
fp=1/(2π(380k+20k)30pF)=13kHz.
零點頻率為
fz=1/(2π(20k)30pF)=265kHz.
圖3是一幅性能波形圖,示出了400V峰峰值輸入電壓(上圖)和20V峰峰值輸出電壓(下圖)。
圖4也是一幅性能波形圖,示出了輸出信號與輸入信號之間的關系,其中輸入信號每刻度表示50V,輸出信號每刻度為5V。
圖5示出了輸出非線性誤差與輸入信號的關系曲線。
圖1:如何測量高電壓
圖2:新的高電壓測量系統(tǒng)
圖3:性能波形圖:上,輸入電壓(400Vp-p),下,輸入電壓(20Vp-p)。
圖4:高電壓測量系統(tǒng)的輸出與輸入關系曲線。
圖5:高電壓測量系統(tǒng)的非線性誤差:
Y軸:輸出非線性誤差,每刻度10ppm。
X軸:輸入電壓,每刻度50V。
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