极管V6的基极接入三极管V4的发射极与电阻R9之间，三极管V6的集电极接入+5V电压，三极管V6的发射极依次通过串联的输出端电阻R11、输出端电阻R12与三极管V7的发射极连接，三极管V7的基极接入电阻R9与三极管V5发射极之间，三极管V7的集电极接入-5V电压，输出端电阻R11、输出端电阻R12之间引出有导线作为驱动输出端，驱动输出端上旁路有导线通过电阻R13与运算放大器NI的反相输入端连接，电阻R13与运算放大器NI的反相输入端之间引出有导线作为敏感输入端，驱动输出端和敏感输入端共接至输出源负载的负载参考端。
[0018]差分对管还可采用JFET管实现。
[0019]驱动输出端和敏感输入端通过三轴电缆共接至输出源负载的负载参考端。
[0020]有源负反馈回路输出级静态电流，由三极管Vl的基极与集电极之间电阻R4、基极与发射极之间电阻R5，以及输出端电阻R11、输出端电阻R12来共同控制。
[0021]驱动输出端在负载参考端与敏感输入端相连，反馈到有源负反馈回路中运算放大器的反相输入端，形成负反馈放大，以确保输出驱动到负载参考端的电压为0V，而与负载电流大小和联线的内阻无关。
[0022]如图1所示，本发明的有源接地系统，协助输出源以保证负载参考端的电压为0V。系统通过DAC模块调节有源负反馈回路驱动输出端，而驱动输出端与敏感输入端通过三轴电缆在负载参考端相连，敏感输入端反馈其负载参考端端电压至有源负反馈回路，以保证输出到负载参考端的电压为0V，而不随输出电流与联线电阻的影响。
[0023]如图2所示，本发明的有源接地系统，为了校正其输出，将采集输出源内的负输出端电压，通过CPU控制模块控制，调节DAC模块到有源负反馈回路内部，使得有源负反馈回路驱动输出端电压调节到0V。驱动输出端通过三轴电缆输出，同时敏感输入端连接到有源负反馈回路输入，形成闭环的负反馈，以确保连接到负载参考端的端电压为0V。
[0024]如图3所示，本发明的有源接地系统中包含有源负反馈回路。其中运算放大器NI为低噪声、低漂移、高增益运算放大器。由DAC模块和敏感输入端共同驱动运放，使得有源负反馈回路的驱动输出端电压为0V。其中输出级的驱动对管V6与V7的静态电流，由电阻R4和Rll、R12的阻值来控制，因为三极管Vl的b、e极之间的端电压Vbe是一定的(约0.65V)，因此，流过电阻R4与R5的电流也是一定的，增大电阻R4的阻值就等于增大了三极管Vl的c、e极间的电压Vce，Vce，经过两级差分对PN结压降，最后在电阻R11、R12上形成一定的压差，此电压除以电阻RU与R12的阻值，即为输出级的静态电流。根据需要输出与吸收的电流来调节电阻R4的大小，以确保本系统在一定的输出电流范围内能正常调控输出。
【主权项】
1.一种有源接地系统，实现输出源连接的负载的负载参考端端电压为O，其特征在于:包括电压采集模块、CPU控制模块、DAC模块、有源负反馈回路，所述电压采集模块的输入接入输出源的负输出端电压，电压采集模块的输出与CPU控制模块的输入连接，CPU控制模块的输出与DAC模块的输入连接，DAC模块的输出与有源负反馈回路的输入连接，有源负反馈回路提供驱动输出端和敏感输入端，驱动输出端和敏感输入端共接至输出源负载的负载参考端，其中: 所述的有源反馈回路包括低噪声、低漂移、高增益的运算放大器NI，三极管V1-V5，以及三极管V6和三极管V7构成的差分对管，其中三极管V2的发射极通过电阻R6、基极通过电阻Rl共接接入+15V电压，三极管V2的集电极与三极管Vl集电极连接，三极管Vl的发射极与三极管V3的集电极连接，三极管Vl的基极通过电阻R4接入三极管V2集电极与三极管Vl集电极之间，三极管Vl的基极还通过电阻R5接入三极管Vl发射极与三极管V3集电极之间，三极管V3的发射极通过电阻R7、基极通过电阻R3共接接入-15V电压，三极管V3的基极还通过电阻R2接入三极管V2基极与电阻Rl之间，三极管V4的基极接入三极管V2集电极与三极管Vl集电极之间，三极管V4的集电极通过电阻R8接入+15V电压，三极管V4的发射极通过电阻R9与三极管V5的发射极连接，三极管V5的基极接入三极管Vl发射极与三极管V3集电极之间，三极管V5的集电极通过电阻RlO接入-15V电压，所述运算放大器NI的同相输入端与DAC模块的输出连接，运算放大器NI的输出端通过电阻RO连接至三极管Vl发射极与三极管V3集电极之间，所述差分对管中，三极管V6的基极接入三极管V4的发射极与电阻R9之间，三极管V6的集电极接入+5V电压，三极管V6的发射极依次通过串联的输出端电阻R11、输出端电阻R12与三极管V7的发射极连接，三极管V7的基极接入电阻R9与三极管V5发射极之间，三极管V7的集电极接入-5V电压，输出端电阻R11、输出端电阻R12之间引出有导线作为驱动输出端，驱动输出端上旁路有导线通过电阻R13与运算放大器NI的反相输入端连接，电阻R13与运算放大器NI的反相输入端之间引出有导线作为敏感输入端，驱动输出端和敏感输入端共接至输出源负载的负载参考端。2.根据权利要求1所述的一种有源接地系统，其特征在于:所述差分对管还可采用JFET管实现。3.根据权利要求1所述的一种有源接地系统，其特征在于:驱动输出端和敏感输入端通过三轴电缆共接至输出源负载的负载参考端。4.根据权利要求1所述的一种有源接地系统，其特征在于:有源负反馈回路输出级静态电流，由三极管Vl的基极与集电极之间电阻R4、基极与发射极之间电阻R5，以及输出端电阻Rl1、输出端电阻R12来共同控制。5.根据权利要求1所述的一种有源接地系统，其特征在于:驱动输出端在负载参考端与敏感输入端相连，反馈到有源负反馈回路中运算放大器的反相输入端，形成负反馈放大，以确保输出驱动到负载参考端的电压为0V，而与负载电流大小和联线的内阻无关。
【专利摘要】本发明公开了一种有源接地系统，包括有源负反馈回路。并根据电压采集模块采集输出源的负输出端电压的数据，CPU控制模块将采集的数据转换为DAC的输出，控制有源负反馈回路输出，以确保在任何输出电流的情况下，驱动到负载参考端的电压都是0V。与现有技术相比，本发明显著优点是：带有cpu与采集系统，能实时监控负载参考端的电压，采用智能有源负反馈回路，始终能保持参考端电压稳定为0V，不需要担心大电流造成的联线电阻压降是否会影响测量结果。
【IPC分类】H02B1/16
【公开号】CN105244765
【申请号】CN201510634212
【发明人】张永坡, 戚瑞民, 彭海军, 栗永强, 李雷, 王俊生
【申请人】中国电子科技集团公司第四十一研究所
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年9月29日