全对称共模差模信号分离器及其多输入加减法运算器的制作方法

文档序号:11138008阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种全对称共模差模信号分离器,有两个自然信号输入端、一个接地端、两个差模信号输出端和一个共模信号输出端;其特征在于:

全对称共模差模信号分离器由两个信号叠加放大器和一个共模信号测算电路组成,两个信号叠加放大器结构相同,均采用加法电路或减法电路;每个信号叠加放大器都有两个输入端和一个输出端,其中一个输入端为自然信号输入端分别接作全对称共模差模信号分离器的自然信号输入端、另一个输入端为共模信号输入端均接共模信号测算电路的输出端,两个信号叠加放大器的输出端分别为全对称共模差模信号分离器的差模信号输出端;

共模信号测算电路有两个输入端、一个接地端和一个输出端,两个输入端分别接两个信号叠加放大器的输出端,共模信号测算电路的输出端即为全对称共模差模信号分离器的共模信号输出端,共模信号测算电路将两个输入信号的均值进行高倍放大后输出;

全对称共模差模信号分离器结构对称,共模信号测算电路与信号叠加放大器构成闭环并形成负反馈,全对称共模差模信号分离器的两个差模输出信号互补对称。

2.按权利要求1所述的全对称共模差模信号分离器,其特征在于:

所述的信号叠加放大器均由运算放大器和电阻组成,运算放大器的同相输入端直接作为信号叠加放大器的电压型自然信号输入端或者通过电阻接作信号叠加放大器的电压型自然信号输入端,运算放大器的反相输入端通过反馈电阻接运算放大器的输出端、同时通过电阻接作信号叠加放大器的共模信号输入端,运算放大器的输出端同时也是信号叠加放大器的输出端;

所述的共模信号测算电路主要由电压均值电路和高增益运算放大器组成,电压均值电路由两个阻值相等的电阻串接构成,两个串接电阻的两端作为电压均值电路的输入端分别接两个信号叠加放大器的输出端,两个串接电阻的公共端即为电压均值电路的输出端;高增益运算放大器的反相输入端直接接地或通过电阻接地,高增益运算放大器的同相输入端接电压均值电路的输出端,高增益运算放大器的输出端即为共模信号测算电路的输出端。

3.按权利要求1所述的全对称共模差模信号分离器,其特征在于:

所述的信号叠加放大器均由运算放大器和电阻组成,运算放大器的同相输入端直接接地或通过电阻接地,运算放大器的反相输入端直接作为信号叠加放大器的电流型自然信号输入端、且通过反馈电阻接运算放大器的输出端、同时通过电阻接作信号叠加放大器的共模信号输入端,运算放大器的输出端同时也是信号叠加放大器的输出端;

所述的共模信号测算电路主要由电压均值电路和高增益运算放大器组成,电压均值电路由两个阻值相等的电阻串接构成,两个串接电阻的两端作为电压均值电路的输入端分别接两个信号叠加放大器的输出端,两个串接电阻的公共端即为电压均值电路的输出端;高增益运算放大器的反相输入端直接接地或通过电阻接地,高增益运算放大器的同相输入端接电压均值电路的输出端,高增益运算放大器的输出端即为共模信号测算电路的输出端。

4.按权利要求1所述的全对称共模差模信号分离器,其特征在于:

所述的信号叠加放大器均由运算放大器和电阻组成,运算放大器的同相输入端直接接地或通过电阻接地,运算放大器的反相输入端通过电阻接作信号叠加放大器的低阻电压型自然信号输入端、且通过反馈电阻接运算放大器的输出端、同时通过电阻接作信号叠加放大器的共模信号输入端,运算放大器的输出端同时也是信号叠加放大器的输出端;

所述的共模信号测算电路主要由电压均值电路和高增益运算放大器组成,电压均值电路由两个阻值相等的电阻串接构成,两个串接电阻的两端作为电压均值电路的输入端分别接两个信号叠加放大器的输出端,两个串接电阻的公共端即为电压均值电路的输出端;高增益运算放大器的反相输入端直接接地或通过电阻接地,高增益运算放大器的同相输入端接电压均值电路的输出端,高增益运算放大器的输出端即为共模信号测算电路的输出端。

5.一种包含权利要求1、2或3所述的全对称共模差模信号分离器的多输入加减法运算器,其特征在于:

多输入加减法运算器有两个自然电压信号输入端、两个自然电流信号输入端、一个辅助电压信号输入端、两个差模信号输出端和一个共模信号输出端;

所述的信号叠加放大器均由运算放大器和电阻组成,运算放大器的同相输入端直接作为信号叠加放大器的电压型自然信号输入端或者通过电阻接作信号叠加放大器的电压型自然信号输入端,运算放大器的反相输入端直接作为信号叠加放大器的电流型自然信号输入端、且通过反馈电阻接运算放大器的输出端、同时通过电阻接作信号叠加放大器的共模信号输入端,运算放大器的输出端同时也是信号叠加放大器的输出端;

所述的共模信号测算电路主要由电压均值电路和高增益运算放大器组成,电压均值电路由两个阻值相等的电阻串接构成,两个串接电阻的两端作为电压均值电路的输入端分别接两个信号叠加放大器的输出端,两个串接电阻的公共端即为电压均值电路的输出端;高增益运算放大器的反相输入端直接或通过电阻接作辅助信号输入端,高增益运算放大器的同相输入端接电压均值电路的输出端,高增益运算放大器的输出端即为共模信号测算电路的输出端。

6.一种包含权利要求1、2或4所述的全对称共模差模信号分离器的多输入加减法运算器,其特征在于:

多输入加减法运算器有两个高阻自然电压信号输入端、两个低阻自然电压信号输入端、一个辅助电压信号输入端、两个差模信号输出端和一个共模信号输出端;

所述的信号叠加放大器均由运算放大器和电阻组成,运算放大器的同相输入端直接作为信号叠加放大器的高阻自然电压信号输入端或者通过电阻接作信号叠加放大器的高阻自然电压信号输入端,运算放大器的反相输入端通过电阻接作信号叠加放大器的低阻自然电压信号输入端、且通过反馈电阻接运算放大器的输出端、同时通过电阻接作信号叠加放大器的共模信号输入端,运算放大器的输出端同时也是信号叠加放大器的输出端;

所述的共模信号测算电路主要由电压均值电路和高增益运算放大器组成,电压均值电路由两个阻值相等的电阻串接构成,两个串接电阻的两端作为电压均值电路的输入端分别接两个信号叠加放大器的输出端,两个串接电阻的公共端即为电压均值电路的输出端;高增益运算放大器的反相输入端直接或通过电阻接作辅助信号输入端,高增益运算放大器的同相输入端接电压均值电路的输出端,高增益运算放大器的输出端即为共模信号测算电路的输出端。

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