51。
[0026]信号反馈补偿电路4实现输入信号的隔离与准确输出。变压器Tl实现信号隔离。Tl的I号绕组Wll的驱动电路由电阻R4、运算放大器0P4、电容C2和电阻R8组成。电阻R4 —端连接模拟多路选择开关3的输出端，另一端连接运算放大器0P4的正输入端，0P4的正输入端与输出端连接。0P4输出端连接电容C2。电容C2、l号绕组W11、电阻R8串联，R8另一端接地GNDA。Tl的2号绕组W12上输出隔离后信号，经过跟随器0P5放大后输出到采样输出电路5。Tl的3号绕组W13与R5、R6、R7和运算放大器0P3组成电路对Wl2上的输出信号进行反馈补偿。电阻R9与W13并联。
[0027]采样输出电路5有两路输入信号，一路信号来自方波发生电路1，对此信号隔离后进行采样开关的逻辑控制；另一路信号来自信号反馈补偿电路4，对该信号进行选通并放大最终作为采样隔离电路的输出。
[0028]采样输出电路5中三极管Ql与方波发生电路I的U3输出端连接，输入方波信号，Ql的集电极与电阻Rll串联，Rll另一端接电源V。。。电容C3与变压器T2的I号绕组W21串联，并接在Ql的集电极与发射极之间。Ql发射极接地GNDA。变压器T2的2号绕组W22与二极管Dl串联后与电阻R12并联，R12 一端接地GNDB，一端接驱动器U4。驱动器U4另一端用于控制开关SI。SI 一端接0P5输出端，另一端接运算放大器0P6的正输入端。0P6正输入端通过电容C4接地GNDB，负输入端与输出端连接。0P6输出端与地GNDB之间输出的极最终采样隔离后的电压信号
[0029]方波信号经过由Ql和Rll组成的放大电路后，经过C3输入到变压器Τ2的I号绕组W21。方波信号经过Τ2进行隔离。二极管Dl对变压器Τ2的2号绕组W22进行检波，R12为下拉电阻。U4为驱动器，对方波信号进行TTL转换。经过转换的信号用来对采样开关SI进行逻辑控制，高电平SI闭合，低电平SI断开。SI输入端信号来自反馈补偿电路4，方波信号为高时，SI的输入信号方向与实际米样信号方向一致，输出到由运算放大器ΟΡ6组成的跟随器进行功率放大，最终作为采样隔离电路输出V。#方波信号为低时，SI的输入信号是与实际采样信号反向的信号，SI断开，采样保持电容C4保持原来的输入信号电压，并经过ΟΡ6的放大最终输出。这样使得采样隔离电路输出的信号Vtjut与原输入信号Vin隔离并保持一致。
[0030]上述实施例仅用于说明本实用新型，各部件的结构和连接方式都是可以有所变化的，在本实用新型技术方案的基础上，凡根据本实用新型原理对个别部件的连接和结构进行的改进和等同变换，均不应排除在本实用新型的保护范围之外。
【主权项】
1.一种电气信号采样隔离电路，其特征在于:该电路包括方波发生电路(I)、输入信号放大反向电路(2)、模拟多路选择开关(3)、信号反馈补偿电路(4)和采样输出电路(5); 方波发生电路(I)包括三个数字反相器U1、U2、U3，电阻Rl和电容Cl ;其中数字反相器U1、U2、U3相串联，电阻Rl设置在数字反相器U2、U3之间；电容Cl并联在数字反相器U2、电阻Rl之间；输出信号振荡频率由Rl和Cl确定； 输入信号放大反向电路(2)包括一个跟随器(21)和一个反向电路(22);跟随器21用于提高输入阻抗，对输入信号进行功率放大；跟随器(21)中运算放大器OPl正输入端接输入电压信号Vin正极，OPl负输入端与其输出端连接；0P1输出端与反向电路(22)中的R2相连；反向电路(22)用于产生一个与输入信号反向的信号，包括一个运算放大器0P2和电阻R2、R3 ；R2 一端接OPl输出端，另一端接0P2负输入端；0P2正输入端接地GNDA ；R3并联在0P2负输入端与0P2输出端之间； 模拟多路选择开关(3)由方波信号控制选通，输入信号放大反向电路(2)中的两路方向相反的信号输入到模拟多路选择开关(3)的输入端；方波信号为高，选通实际输入信号，方波信号为低时，选通反向之后的信号，最终将该信号输出到信号反馈补偿电路(4); 信号反馈补偿电路(4)实现输入信号的隔离与准确输出；变压器Tl实现信号隔离；T1的I号绕组Wll的驱动电路由电阻R4、运算放大器0P4、电容C2和电阻R8组成；电阻R4 —端连接模拟多路选择开关(3)的输出端，另一端连接运算放大器0P4的正输入端，0P4的正输入端与输出端连接；0P4输出端连接电容C2 ;电容C2、l号绕组W11、电阻R8串联，R8另一端接地GNDA ; Tl的2号绕组W12上输出隔离后信号，经过跟随器0P5放大后输出到采样输出电路(5) ；T1的3号绕组W13与R5、R6、R7和运算放大器0P3组成电路对W12上的输出信号进行反馈补偿；电阻R9与W13并联； 采样输出电路(5)有两路输入信号，一路信号来自方波发生电路(I);另一路信号来自信号反馈补偿电路⑷； 采样输出电路(5)中三极管Ql与方波发生电路I的U3输出端连接，输入方波信号，Ql的集电极与电阻Rll串联，Rll另一端接电源Vrc;电容C3与变压器T2的I号绕组W21串联，并接在Ql的集电极与发射极之间；Q1发射极接地GNDA ;变压器T2的2号绕组W22与二极管Dl串联后与电阻R12并联，R12 一端接地GNDB，一端接驱动器U4 ;驱动器U4另一端用于控制开关SI ;S1 —端接0P5输出端，另一端接运算放大器0P6的正输入端；0P6正输入端通过电容C4接地GNDB，负输入端与输出端连接；0P6输出端与地GNDB之间输出的极最终采样隔离后的电压信号ν_。
2.根据权利要求1所述的一种电气信号采样隔离电路，其特征在于:模拟多路选择开关(3)是 CD4051。
【专利摘要】一种电气信号采样隔离电路，该电路包括方波发生电路、输入信号放大反向电路、模拟多路选择开关、信号反馈补偿电路和采样输出电路。方波信号经过由Q1和R11组成的放大电路后，经过C3输入到变压器T2的1号绕组W21。方波信号经过T2进行隔离。二极管D1对变压器T2的2号绕组W22进行检波，R12为下拉电阻。经过转换的信号用来对采样开关S1进行逻辑控制，高电平S1闭合，低电平S1断开。使得采样隔离电路输出的信号Vout与原输入信号Vin隔离并保持一致。该采样隔离电路能够实现采样输入输出隔离，具有结构原理简单、精度高、隔离效果好的特点。
【IPC分类】H03K19-0175
【公开号】CN204539119
【申请号】CN201520332303
【发明人】刘景云, 李平
【申请人】北京联合大学
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年5月21日