一种脉冲电压测试采样前端处理电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种脉冲电压测试采样前端处理电路，自采样端至电压输出端依次设置衰减电路、前级电压跟随电路、后级电压跟随电路、同向比例电路，所述衰减电路中、前级电压跟随电路与同向比例电路的连接处、后级电压跟随电路中均设置有钳位二极管；所述衰减电路由电阻R1、R2、电容C1‑C4，所述电阻R1、R2串联设置于采样端与接地端之间，所述电容C1、C2串联后并接于电阻R1的两端，所述电容C3、C4并联后并接于电阻R2的两端；所述R1与R2的阻值比为1000:1本实用新型专利技术的有益效果在于将采样电压衰减为较小的值，能够在一定程度上避免高压测试对高速采样芯片的损坏。

【技术实现步骤摘要】
一种脉冲电压测试采样前端处理电路
本技术涉及绕线元件的脉冲电压测试
，尤其涉及一种脉冲电压测试采样前端处理电路。
技术介绍
绕线元件主要包括电感、变压器等，是电子线路中的重要部件，不可或缺，用量极大；通常绕线元件特别是用于高压的绕线元件，用脉冲电压测试仪测试匝间绝缘、层间绝缘都是不可缺少的步骤。测量时将与标准线圈测量时同样的脉冲通过电容器放电施加于被测线圈，由于线圈电感量和Q值的存在，将响应一个对应于该放电脉冲的电压衰减波形，比较该衰减波形的某些特征，可以检测线圈匝间和层间短路及圈数和磁性材料的差异,来判断绝缘不良。在脉冲电压测试中，通常需要用到高达200M采样率的高速采样技术，完整的采样出衰减的振荡波形并显示，因此脉冲电压测试采样前端处理电路的可靠性、稳定性则显得尤为重要。传统脉冲电压测试采样前端处理电路图如图1所示。传统脉冲电压测试采样前端处理电路的缺点是：电路虽然简单，但故障率高，容易影响企业的正常生产测试；并且由于脉冲电压测试是高压测试，测试时，还容易损坏昂贵的高速采样芯片，维修成本比较高。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，提供一种故障率低、维修成本低的采样前端处理电路，本技术提供以下技术方案：一种脉冲电压测试采样前端处理电路，自采样端至电压输出端依次设置衰减电路、前级电压跟随电路、后级电压跟随电路、同向比例电路，所述衰减电路中、前级电压跟随电路与同向比例电路的连接处、后级电压跟随电路中均设置有钳位二极管，所述衰减电路的衰减比为1000:1，通过在前端处理电路中增设衰减电路使电压衰减为允许的范围内，能够在很大程度上降低高速采样芯片的损坏概率，同时，设置两级电压跟随电路能够起到更好的缓冲作用、增强对电路元器件的保护、降低前端处理电路本身的故障率。进一步的，所述衰减电路由电阻R1、R2、电容C1-C4，所述电阻R1、R2串联设置于采样端与接地端之间，所述电容C1、C2串联后并接于电阻R1的两端，所述电容C3、C4并联后并接于电阻R2的两端；所述R1与R2的阻值比为1000:1。进一步的，所述前级电压跟随电路包括运放U1、电阻R3、电阻R5，运放U1的正输入端通过电阻R3接到电阻R1和R2的中点、负输入端通过电阻R5接到运放U1的输出端、电源接线端分别接±12V电压。进一步的，所述后级电压跟随电路包括运放U2、三极管Q1、Q2、电阻R6-R13、电容C6-C8，运放U2的正输入端通过电阻R6接到运放U1的输出端、负输入端通过电容C7接到运放U2的输出端、负输入端还通过电阻R13接到三极管Q1的发射极、输出端通过电阻R7接到三极管Q1的基极，电容C6的两端分别连接运放U1的输出端和三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极接+12V电压、发射极通过电阻R8接到三极管Q2的集电极、发射极还通过电容C9接地，三极管Q2的基极通过依次串联的R9、电容C8、电阻R12接到Q2的发射极，电容C8和电容R12的中点接-12V电压，电容R10与电容C8并接，电阻R11的一端通过电阻R9接到三极管Q2的基极、另一端接地，三极管Q1为PNP三极管、Q2为NPN三极管。进一步的，所述同向比例电路包括运放U3、电阻R4、R14-17、电容C5，所述运放U3的正输入端通过电阻R14接到三极管Q1的发射极、负输入端通过电阻R15接地、电源接线端分别接±5V的电压、输出端通过电阻R17接到电压输出端，所述电压输出端通过依次串联的电容C5、电阻R4接到电阻R1和R2的中点、还通过电阻R15接到运放U3的负输入端。进一步的，所述钳位二极管包括D1、D2、D3，钳位二极管D1设置于电阻R1、R2的中点、正负极分别接±5V的电压，钳位二极管D2设置于前级电压跟随电路与同向比例电路的连接处、正负极分别接±12V的电压，钳位二极管D3设置于三极管Q1的基极、正负极分别接±12V的电压。进一步的，所述运放U1-U3的电源接线端均分别通过退耦电容Ca接地。本技术的脉冲电压测试采样前端处理电路虽然线路较传统处理电路稍微复杂些，但故障率低、可靠性高，并且脉冲电压高压测试时，基本不会损坏昂贵的高速采样芯片，因此维修成本低。附图说明图1、传统脉冲电压测试采样前端处理电路。图2、本技术的一种实施例的主要电路图。具体实施方式如图2所示的一种脉冲电压测试采样前端处理电路，自采样端至电压输出端依次设置衰减电路、前级电压跟随电路、后级电压跟随电路、同向比例电路，所述衰减电路中、前级电压跟随电路与同向比例电路的连接处、后级电压跟随电路中均设置有钳位二极管，所述衰减电路的衰减比为1000:1，通过在前端处理电路中增设衰减电路使电压衰减为允许的范围内，能够在很大程度上降低高速采样芯片的损坏概率，同时，设置两级电压跟随电路能够起到更好的缓冲作用、增强对电路元器件的保护、降低前端处理电路本身的故障率。所述衰减电路由电阻R1、R2、电容C1-C4，所述电阻R1、R2串联设置于采样端与接地端之间，所述电容C1、C2串联后并接于电阻R1的两端，所述电容C3、C4并联后并接于电阻R2的两端；所述R1与R2的阻值比为1000:1，本实施例中，电阻R1的阻值为10MΩ、R2为10KΩ。所述前级电压跟随电路包括运放U1、电阻R3、电阻R5，运放U1的正输入端通过电阻R3接到电阻R1和R2的中点、负输入端通过电阻R5接到运放U1的输出端、电源接线端分别接±12V电压，本实施例中U1选用AD8512ARZ，R3、R5均选用49.9Ω。所述后级电压跟随电路包括运放U2、三极管Q1、Q2、电阻R6-R13、电容C6-C8，运放U2的正输入端通过电阻R6接到运放U1的输出端、负输入端通过电容C7接到运放U2的输出端、负输入端还通过电阻R13接到三极管Q1的发射极、输出端通过电阻R7接到三极管Q1的基极，电容C6的两端分别连接运放U1的输出端和三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极接+12V电压、发射极通过电阻R8接到三极管Q2的集电极、发射极还通过电容C9接地，三极管Q2的基极通过依次串联的R9、电容C8、电阻R12接到Q2的发射极，电容C8和电容R12的中点接-12V电压，电容R10与电容C8并接，电阻R11的一端通过电阻R9接到三极管Q2的基极、另一端接地，三极管Q1为PNP三极管、Q2为NPN三极管，本实施例中U2选用AD8512ARZ，R6选用10KΩ、R7选用1MΩ，Q1选用SST308、Q2选用BC846B，其他电阻电容根据实际情况取值。所述同向比例电路包括运放U3、电阻R4、R14-17、电容C5，所述运放U3的正输入端通过电阻R14接到三极管Q1的发射极、负输入端通过电阻R15接地、电源接线端分别接±5V的电压、输出端通过电阻R17接到电压输出端，所述电压输出端通过依次串联的电容C5、电阻R4接到电阻R1和R2的中点、还通过电阻R15接到运放U3的负输入端，本实施例中U3选用AD8009ARZ、R15选用100Ω、R16选用49.9Ω。所述钳位二极管包括D1、D2、D3，钳位二极管D1设置于电阻R1、R2的中点、正负极分别接±5V的电压，钳位二极管D2设置于前级电压跟随电路与同向比例电路的连接处、正负极分别接±12V的电压，钳位二极管D3设置于三极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脉冲电压测试采样前端处理电路，其特征在于：自采样端至电压输出端依次设置衰减电路、前级电压跟随电路、后级电压跟随电路、同向比例电路，所述衰减电路中、前级电压跟随电路与同向比例电路的连接处、后级电压跟随电路中均设置有钳位二极管，所述衰减电路的衰减比为1000:1。

【技术特征摘要】
1.一种脉冲电压测试采样前端处理电路，其特征在于：自采样端至电压输出端依次设置衰减电路、前级电压跟随电路、后级电压跟随电路、同向比例电路，所述衰减电路中、前级电压跟随电路与同向比例电路的连接处、后级电压跟随电路中均设置有钳位二极管，所述衰减电路的衰减比为1000:1。2.如权利要求1所述的一种脉冲电压测试采样前端处理电路，其特征在于：所述衰减电路由电阻R1、R2、电容C1-C4，所述电阻R1、R2串联设置于采样端与接地端之间，所述电容C1、C2串联后并接于电阻R1的两端，所述电容C3、C4并联后并接于电阻R2的两端；所述R1与R2的阻值比为1000:1。3.如权利要求2所述的一种脉冲电压测试采样前端处理电路，其特征在于：所述前级电压跟随电路包括运放U1、电阻R3、电阻R5，运放U1的正输入端通过电阻R3接到电阻R1和R2的中点、负输入端通过电阻R5接到运放U1的输出端、电源接线端分别接±12V电压。4.如权利要求3所述的一种脉冲电压测试采样前端处理电路，其特征在于：所述后级电压跟随电路包括运放U2、三极管Q1、Q2、电阻R6-R13、电容C6-C8，运放U2的正输入端通过电阻R6接到运放U1的输出端、负输入端通过电容C7接到运放U2的输出端、负输入端还通过电阻R13接到三极管Q1的发射极、输出端通过电阻R7接到三极管Q1的基极，电容C6的两端分别连接运放U1的输出端和三极管Q1的基极...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘坤，汪钢，陆文兴，
申请(专利权)人：常州市致新精密电子有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32