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  • 在各种应用领域,采用模拟技术时都需要使用差分放大器电路,如图 1 所示。例如测量技术,根据其应用的不同,可能需要极高的测量 。为了达到这一 ,尽可能减少典型误差源(例如失调和增益误差,以及...它表示输出电压
  • 1、直流电阻测量法:用万用表的电阻档测量天线线圈、振荡线圈、中周,输入输出变压器线圈的直流阻值,可以判断这些电感类元件的好坏。测天线线圈、振荡线圈时,量程应置于R×10Ω档;测中周及输出输入变压器时,量程...

    在之前的资讯当中,小编分别从封装体积、阻抗特性、漏感大小以及品牌四个方面为大家讲解了共模电感电感量的选择问题, 今天我们来为大家介绍的,是如何对共模电感电感量进行测量,下面就跟随小编一起来看一下吧:

    在这里插入图片描述

    我们通常采用的测量方法,有以下三种:

    1、直流电阻测量法:用万用表的电阻档测量天线线圈、振荡线圈、中周,输入输出变压器线圈的直流阻值,可以判断这些电感类元件的好坏。测天线线圈、振荡线圈时,量程应置于R×10Ω档;测中周及输出输入变压器时,量程应放在R×10Ω或R×100Ω档;

    测得的阻值与维修资料及自己日常积累的经验数据相对照,如果很接近则表示被测元件是正常。如果阻值比经验数据小许多,表明线圈有局部短路;如果表针指示阻值为零,则说明线圈短路;

    2、通电检查法:对电源变压器可以通电检查看次级电压是否下降,如次级电压降低则怀疑次级(或初级)有局部短路。当通电后出现变压器迅速发烫或有烧焦味、冒烟等现象,则可判断变压器肯定有局部短路了,这个时候是不适合测量的。

    在这里插入图片描述

    3、仪器检查法:可以使用高频Q表来测量电感量及其Q值,也可用电感短路仪来判断低频线圈的局部短路现象。用兆欧表则可以测量电源变压器初、次级之间的绝缘电阻。

    有的小伙伴会说,如果我的手上是非专业的单件测量,手头只有像万用表一类的简单的器材,那我该怎么办,还能够测量吗?小编的回答是:可以,建议采用下面列举的间接测量方法:

    电感线圈的感抗为Z=2πfL
    电感线圈的直流电阻R可用万用表直接测量得到。
    则总阻抗 Z总=根号下[R2+(2πfL)2]
    将线圈接入220伏50赫兹市电,万用表测量电路电流I,
    由I=U/Z总
    得总阻抗 Z总=U/I (u=市电电压220伏,I用测量得到)
    将数据带入式 Z总=根号下[R2+(2πfL)2]
    可求得“电感线圈的电感量L”

    如果线圈电感量太小,不能直接接入220伏市电,可用一个小变压器把市电降压然后接入。线圈实际输入电压仍然可用万用表测量得到。

    求得的电感量的的误差大小主要取决于万用表的测量精度,原理上没有问题。

    好了,今天的分享到这里就结束了,不知道屏幕前的小伙伴们是否有所收获呢?如果还有电感方面的疑问,欢迎向我们留言咨询哦!

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  • 除了隔离输出数据以外,数字隔离器ADuM5402还为电路提供+3.3 V隔离电源。 AD7171 的测量结果通过一个简单的双线SPI兼容型串行接口,以数字码形式提供。 这一器件组合实现了一款精确的正高压供电轨电流检测解决方案,...
  • 1、雷击试验 1.试验接线 在实验室模拟雷击试验,试验接线如下: 雷击发生器输出10/700uS通讯波浪涌,电压为6KV。浪涌输出端连接到电话线端口,COM端连接到...样机3.3V-GND短路,网口75ohm电阻R400、R398阻值异常,

    1、雷击试验

    1.试验接线

    在实验室模拟雷击试验,试验接线如下:

    雷击发生器输出10/700uS通讯波浪涌,电压为6KV。浪涌输出端连接到电话线端口,COM端连接到RJ45的4,5,7,8线,并连接到大地。

    2、雷击模拟试验

    试验3PCS产品,时间10/700uS通信波,电压为6KV,3PCS产品均损坏。具体情况如下:

    1#

    施加第三次浪涌电压时,样机损坏,表面无明显异常,DSL不能同步,电源适配器失效(无输出电压);样机3.3V-GND短路,网口75ohm电阻R400、R398阻值异常,AFE电路部分R377、R378(270ohm)电阻值变为:253ohm、1.4Kohm。

    测试以太网变压器T4的耐压,低于600V,说明以太网变压器已经过电压损坏。

    2#

    施加第三次浪涌电压时,样机损坏,指示灯异常;施加第八次浪涌电压时,产生剧烈爆炸现象,以太网口电阻R400、R398等电阻烧坏,以太网变压器损坏,变压器初级线圈(6-7-8)烧坏开路。

     

    电话口部分C353引脚与GND之间产生放电现象,如下:

     

    此处PCB的爬电距离约为4.5mm,正常情况下抗电强度可达到6KV以上;由于PCB表面残留有大量的助焊剂,使得PCB表面抗电强度明显降低,而在此处产生拉弧放电。

    3#

    3.3V-GND短路;R377、R378(270ohm)电阻值变为:250ohm、4.16Kohm。

    3、雷击失效分析

    以上雷击试验结果表明:

    1. 该产品不能承受共模6KV浪涌电压;

    2. 共模雷击失效的表象主要为:AFE接收回路电阻R377、R378电阻烧坏,3.3V-GND短路,网口75ohm电阻烧坏,网络变压器损坏。R377、R378为AFE部分接收回路的电阻,而发送回路器件未损坏;3.3V-GND短路,3.3V为AFE部分VDDRX、VDDTX电源;浪涌电压经ADSL变压器后至AFE部分,经信号接收回路,进入芯片内部,将3.3V对地击穿。

     

    3. 共模雷击的路径为:浪涌电压由电话口进入,高电压使得ADSL变压器空气击穿放电,过电压经变压器次级至AFE电路,并通过信号线路进入CPU,导致CPU过电压击穿,并由PHY模块传输至以太网变压器,使得变压器产生击穿,通过以太网口泄放至大地。

    ADSL变压器和以太网变压器的绝缘耐压是产品抗共模雷击能力的关键。

    4. 4.由于AFE部分信号发送回路 有TVS管进行保护,因此信号发送回路的器件,5V-GND(line driver)没有损坏;而接收回路无次级保护器件,因而接收回路易受到过电压损坏。

    4、变压器绝缘耐压分析

    该产品上使用的线路变压器和以太网变压器,其额定耐压为AC2KV左右。取该产品上使用的线路变压器和以太网变压器进行耐压试验,设置条件为AC50Hz,漏电流3mA,测试不同电压条件下,变压器的耐压如下:

    型号

    供应商

    2K

    2.5K

    3KV

    MT10232ANL

    诺威

    PASS

    PASS

    PASS

    H16107DF-R

    FPE

    PASS

    PASS

    PASS

    LTA13P957V

    力维兴

    PASS

    PASS

    PASS

    该三款变压器,进行浪涌试验,浪涌波形为10/700uS,试验结果如下:

    型号

    供应商

    5K

    5.5K

    6KV

    MT10232ANL

    诺威

    PASS

    PASS

    FAIL

    H16107DF-R

    FPE

    PASS

    PASS

    PASS

    LTA13P957V

    力维兴

    PASS

    PASS

    PASS

    以太网变压器的耐压满足要求,ADSL变压器的浪涌耐压为5.5KV左右,耐压偏低。

    取该批次产品4#,卸下以太网变压器和DSL变压器,进行浪涌试验,试验电压为6KV。

    型号

    供应商

    6KV

    MT10232ANL

    诺威

    FAIL

    H16107DF-R

    FPE

    PASS

    可见,板上的ADSL变压器的耐压不能达到6KV,而以太网变压器耐压可以达到6KV。

    5、改善措施

    5.1 采用高耐压变压器试验

    采用高耐压变压器MP5422H,其额定耐压可达到AC4500V。采用雷击发生器测试其抗浪涌电压能力,试验电压为6KV,变压器无异常。

    此ADSL变压器用于broadcom方案,但其线圈匝数比与infineon方案的变压器匝数比相同,但电感值不同。

    将MP5422H变压器用于此产品,DSL可以同步,0公里下速率正常。采用此变压器进行浪涌试验,试验电压为6KV,经验证,样机可以通过雷击测试。

    因此,采用绝缘耐压更高的DSL变压器,可以改善整机的抗浪涌能力。可以将infineon方案变压器按照MP5422H变压器工艺进行改进,以提高绝缘耐压。

    5.2 在接收回路增加次级防护器件

    在接收回路增加快双向TVS管,上拉到5V,下拉到地,进行6KV雷击测试,样机无异常。说明,在接收回路增加保护器件,可以对后级电路进行有效的保护。

    使用双向TVS管,测试其加距连接速率,速率没有影响,说明增加这两个器件对于性能没有影响。

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  • 这种特殊的设计可消除超过1000倍的共模噪声, 比起其它基于运算放大器的拓扑简单得多。 该设计采用一个高CMRR差分放大器,只需两个电阻器就可设置差分增益(此例中的增益为2)。对于实现单位增益,无需另外添加元...
  • 图2所示的AD629是一款内置薄膜电阻的差动放大器,支持最高±270 V的连续共模信号,并可提供高达±500 V的瞬变保护。当REF(+)和REF(−)接地时,该器件会将+IN引脚的信号衰减20倍,然后以20倍噪声增益放大信号,从而在...
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    差分放大电路的构成

    直接耦合放大电路

    零点漂移现象
    零点漂移现象
    输入短接,输入为零的时候,输出不是一条直线,就是交流量不是零。
    一、产生原因
    温漂,温度变化使静态工作点发生变化,产生零点漂移
    二、抑制温漂的方法
    加射极电阻Re,问题在于直接耦合影响放大倍数

    差分放大电路
    共模信号差模信号
    共模信号:大小相同方向相同的信号
    差模信号:大小相同方向相反的信号

    差分放大电路是怎么构成的?
    长尾式差分放大电路
    在阻容式耦合电路里面,在射极加了电阻Re之后虽然可以很好的抑制零点漂移也就是Q点的浮动,但是阻容式耦合还在Re旁边并联了一个电容Ce,到了直接耦合的时候是不能加电容的,否则无法集成。不加旁路电容的话,就对电路的放大倍数产生了巨大的影响。所以要在交流当中消除这个影响,而在直流当中保持者Re的存在。想要消除零点漂移产生的影响,可以再做一个完全对称的电路,输出是两个对称电路输出的差值,当发生零点漂移的时候,两个完全对称的电路都产生漂移,这样相减的时候,就把零点漂移的影响全部去掉了。
    当两个电路完全对称的时候,可以把两个Re变成一个Re,上一段所说的虽然解决了零点漂移的影响,但是两个电路输入同样的交流信号的时候,输出也会被减掉,所以交流通路的问题没解决,这样的话就不能在电路的两边输入共模信号,因为两个共模信号的放大也会被减成零,所以把两端的输入信号改成差模信号,这样一来,在交流通路里面两个相减就是完整的输出信号。
    再看Re的作用,直流通路中两个IE同时加在Re上,这样Re的作用就被扩大了两倍,能非常好的抑制温漂。交流通路中,因为输入的是差模信号,两个ie大小相同方向相反,Re上没有电流,Re就在交流通路中消失了。
    关于-VEE,按照以前一边加一个VBB交流信号的输入是浮空的,这很不好,所以将基极的两个VBB去掉,选择在发射极结一个VEE,效果是相同的,交流信号的输入一端也能接到地上,增加了信号的稳定性。
    差分放大电路里面共模信号是干扰。
    差分放大电路的构成
    差分放大电路的构成
    长尾式差分放大电路的分析
    1.共模的时候Ui1=Ui2 Uo=0 Auc=0
    2.差模的时候Ui1=-Ui2
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    在这里插入图片描述
    双端输入双端输出、双端输入单端输出的分析
    分析

    单端输入双端输出
    在这里插入图片描述
    单端输入双端输出可以等效成双端输入双端输出。

    具有恒流源的差分放大电路
    在使用的过程中,希望的是Re特别大,但是问题在于Re很大了之后,发射极可能无法导通,需要增加Vee的大小,所以希望的是能有一个内阻很大而且有稳定电流输出的电路,如下,使用三极管通过调节R1、R2、R3可以获得IC3=IE1+IE2
    在这里插入图片描述
    将电路画法简化之后如下

    在这里插入图片描述
    差分放大电路常放在输入端去抢信号,所以希望输入电阻很大,可以使用MOS管代替三极管,因为栅极与源极之间断路,所以输入电阻特别大。
    在这里插入图片描述

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  • 差分放大器 平衡条件: 差模输入电阻: 共模输入电阻: 接地回路干扰消除 Zg为地线阻抗,利用V1当作差分信号,而Vg当成共模信号就能排除Vg这一项的影响。 仪器仪表放大器(IA)一个仪器仪表放大器是一个满足...

    差分放大器

     

     

    平衡条件:

     

     

    差模输入电阻:

     

      

    共模输入电阻:

     

      

    接地回路干扰消除

     

    Zg为地线阻抗,利用V1当作差分信号,而Vg当成共模信号就能排除Vg这一项的影响。

     

    仪器仪表放大器(IA)

    一个仪器仪表放大器是一个满足下列技术要求的差分放大器:(a)极高(理想为无限大)的共模和差模输入阻抗;(b)很低(理想为零)的输出阻抗;(c)精确和稳定的增益,一般为1V/V~10³V/V;(d)极高的共模抑制比。

     

    三运算放大器IA:

     

    第一级放大由欧姆定律可得

     


    第二级为差分放大器:

     


    综合得总增益:

     

     

    双运算放大器IA:

     

    U1是一个同相放大器,所以:

     

    当满足平衡电桥条件时有:

     

     

    可调双运算放大器IA:

     

    通过KCL方程易得:

     

     

    飞电容技术实现IA(略)

     

    电流输出IA

    将三运算放大IA第二级改变成一个Howland电路:

      

     

    双运放:

     

    通过两级反相放大方程与最后一级电流输出KCL结合得:

     

     

    易知当R2+R3=R1R5/R4时电路为电流源。电压容量近似为:

     

     

    电流输入IA

     

    U1和U2强使他们在输入引脚上的电压跟踪Vcm,因此确保跨在输入源上的电压为0V。根据KVL和欧姆定律有

     

     

    第二级为差分放大,结合得:

     

     

    传感器电桥

     

     

     

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空空如也

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共模输出电阻