一种输出低失真度信号的隔离放大器的制作方法

本技术涉及隔离放大器，具体为一种输出低失真度信号的隔离放大器。

背景技术：

1、目前军工、航空、航天领域的导弹、火箭飞行姿态控制及飞行数据传输等需要使用大量的隔离放大器。传统的隔离放大器的输出信号存在较大的失真，特别在小信号输出状态下，失真度明显增大。以市场上比较有代表性的隔离放大器为例，美国ad公司生产的产品ad289l隔离放大器在大信号输出时，当输入5v、输出5v条件下时失真度为1.5%，在小信号输出时，当输入50mv、输出50mv条件下时失真度为4%；而ad289l隔离放大器失真度高的主要原因是产品内载波频率（100khz）与输入信号频率（30khz）相差不大，载波信号无法得到大幅度抑制，以致载波信号有一小部分叠加在输出信号上；次要原因是产品内载波频率发生器产生一定的噪声（尖刺）电压，也叠加在输出信号上。以上两个原因导致了ad289l隔离放大器输出信号波形失真度高。输出波形如下图2中的（b）所示。

2、同时由于在小信号输出条件下信噪比相对较低，所以小信号输出条件下失真度会比大信号输出条件下更高。而波形失真度越低，隔离放大器提供的数据越准确，导弹、火箭等飞行姿态控制精度越高。因而在实际使用过程中，要求隔离放大器在输入±50mv~±5v、输出±50mv~±5v、输入信号频率30khz条件下失真度小于0.8%。

技术实现思路

1、针对现有的隔离放大器在大信号或小信号输入输出条件下的失真度较高的问题，本实用新型提供了一种输出低失真度信号的隔离放大器，其有效降低了隔离放大器输出信号波形失真度，提高了隔离放大器的输出精度。

2、其技术方案是这样的：一种输出低失真度信号的隔离放大器，其特征在于：其包括载波信号发生器电路模块、调制电路模块、解调电路模块及有源信号滤波电路模块，所述载波信号发生器电路模块为所述调制电路模块提高调制用的载波信号，所述调制电路将所述载波信号调制后送入解调电路解调，所述有源信号滤波电路模块将所述解调电路输出的信号进行滤波。

3、其进一步特征在于：所述载波信号发生器电路模块包括三端稳压器q5，所述三端稳压器q5的1脚连接输入电压源p+、电容c6一端，所述三端稳压器q5的2脚连接所述电容c6另一端、输入电压源p-、电阻r11一端、电阻r14一端、电阻r13一端、电阻r15一端、电容c4一端、变压器t2的初级侧，所述电阻r11另一端连接电阻r9一端、三极管q6的基极，所述三极管q6的集电极连接电容c17一端、电阻r13一端、电阻r10一端、三极管q7一端，所述三极管q6的发射极连接所述电阻r14另一端、电容c7-1一端、电容c7-2一端，所述电容c17另一端连接同步信号输出端sync，所述电容c7-1另一端与所述电容c7-2另一端相连后连接电阻r16一端，所述电阻r16另一端连接所述三极管q7的发射极、所述电阻r15另一端，所述三极管q7的集电极连接二极管d6的负极、二极管d7的负极，所述二极管d6的正极连接变压器t2的初级侧、三极管q8的集电极，所述二极管d7的正极连接所述三极管q8的基极、电阻r8移动，所述电容c4另一端、三极管q8的发射极、电阻r8另一端、电阻r10另一端、电阻r9另一端相连后与所述三端稳压器q5的3脚连接；

4、所述调制电路模块包括运放ic1，所述运放ic1的1、8脚分别连接电阻r30一端、电阻r31一端，所述电阻r30另一端与电阻r31另一端相连后连接所述运放ic1的7脚、电容c2一端、电阻r35一端、二极管d2的负极，所述运放ic1的3脚连接电容c9一端、电阻r1一端、二极管d3的负极，所述电容c9另一端接地，所述电阻r1另一端连接输入信号端vin+，所述二极管d3的正极连接电阻r2一端、电容c8一端、电阻r5一端及输入信号端口地gnd1，所述运放ic1的2脚连接所述电阻r2另一端、电容c8另一端，所述运放ic1的6脚连接所述电阻r5另一端、电阻r4一端，所述电阻r4另一端连接电容c13一端、电阻r6一端，所述电容c13另一端连接所述电阻r6另一端、三极管q2的集电极、电容c10一端，所述电容c10另一端接地，所述三极管q2的发射极与三极管q1的发射极连接后连接所述变压器t2的次级侧，所述三极管q2的基极与三极管q1的基极相连后连接电阻r3一端、电容c11一端，所述电阻r3另一端与所述电容c11另一端相连后连接所述变压器t2的次级侧，所述三极管q1的集电极连接电容c14一端、电容c15一端、变压器t1的2脚，所述电容c15另一端连接所述变压器t1的1脚并接地，所述运放ic1的4脚连接电容c1一端、所述电阻r36另一端、所述二极管d1的正极，所述电容c1另一端、电容c2另一端、电阻r35另一端、电阻r36另一端相连后连接所述变压器t2的次级侧；

5、所述解调电路模块包括三极管q3、三极管q4，所述三极管q3的集电极连接变压器t1的4脚、电容c21一端，所述三极管q3的发射极与三极管q4的发射极相连后连接所述变压器t2的初级侧，所述三极管q3的集电极连接电容c19-2一端、电阻r20一端，所述电容c19-2另一端连接电容c21另一端及变压器t1的3脚，所述三极管q3基极与所述三极管q4的基极连接后连接电容c16一端、电阻r7一端，所述电容c16另一端与电阻r7另一端相连后连接所述变压器t2的初级侧，所述电阻r20另一端连接电容c20一端、有源信号滤波电路模块，所述电容c20另一端连接电容c3一端、电容c5一端、输出信号地gnd2及有源信号滤波电路模块，所述电容c3另一端连接二极管d5的正极，所述电容c5另一端连接二极管d4的负极，所述二极管d5的负极与二极管d4的正极相连后连接所述变压器t2的初级侧；

6、所述有源信号滤波电路模块包括运放ic2，所述运放ic2的1、8脚分别连接电阻r45一端、电阻r46一端，所述电阻r45另一端与电阻r46另一端相连后连接电容c41一端、运放ic2的7脚，所述运放ic2的3脚连接电阻r41一端、电容c45一端，所述电阻r41另一端连接电容c44一端、电阻r42一端，所述电阻r42另一端连接电阻r40一端、电容c43一端，所述电阻r40另一端连接电容c40的2脚，所述运放ic2的2脚连接电阻r43一端，所述电阻r43另一端连接电阻r44一端、电容c44一端、运放ic2的6脚及电容c46一端，所述电容c46另一端连接电压输出端vout；

7、所述电容c40、电容c46为三端多层瓷介电容。

8、采用了上述结构后，本实用新型隔离放大器采用载波信号发生器电路模块一方面为调制电路模块提高调制用的载波信号，同时也为其他电路模块供电，调制电路将载波信号调制后送入解调电路解调，有源信号滤波电路模块将解调电路输出的信号进行滤波，使得输出信号与输入信号达到较高的一致性，从而使得失真度降低，满足使用精度需求。

技术特征：

1.一种输出低失真度信号的隔离放大器，其特征在于：其包括载波信号发生器电路模块、调制电路模块、解调电路模块及有源信号滤波电路模块，所述载波信号发生器电路模块为所述调制电路模块提高调制用的载波信号，所述调制电路将所述载波信号调制后送入解调电路解调，所述有源信号滤波电路模块将所述解调电路输出的信号进行滤波。

2.根据权利要求1所述的一种输出低失真度信号的隔离放大器，其特征在于：所述载波信号发生器电路模块包括三端稳压器q5，所述三端稳压器q5的1脚连接输入电压源p+、电容c6一端，所述三端稳压器q5的2脚连接所述电容c6另一端、输入电压源p-、电阻r11一端、电阻r14一端、电阻r13一端、电阻r15一端、电容c4一端、变压器t2的初级侧，所述电阻r11另一端连接电阻r9一端、三极管q6的基极，所述三极管q6的集电极连接电容c17一端、电阻r13一端、电阻r10一端、三极管q7一端，所述三极管q6的发射极连接所述电阻r14另一端、电容c7-1一端、电容c7-2一端，所述电容c17另一端连接同步信号输出端sync，所述电容c7-1另一端与所述电容c7-2另一端相连后连接电阻r16一端，所述电阻r16另一端连接所述三极管q7的发射极、所述电阻r15另一端，所述三极管q7的集电极连接二极管d6的负极、二极管d7的负极，所述二极管d6的正极连接变压器t2的初级侧、三极管q8的集电极，所述二极管d7的正极连接所述三极管q8的基极、电阻r8移动，所述电容c4另一端、三极管q8的发射极、电阻r8另一端、电阻r10另一端、电阻r9另一端相连后与所述三端稳压器q5的3脚连接。

3.根据权利要求2所述的一种输出低失真度信号的隔离放大器，其特征在于：所述调制电路模块包括运放ic1，所述运放ic1的1、8脚分别连接电阻r30一端、电阻r31一端，所述电阻r30另一端与电阻r31另一端相连后连接所述运放ic1的7脚、电容c2一端、电阻r35一端、二极管d2的负极，所述运放ic1的3脚连接电容c9一端、电阻r1一端、二极管d3的负极，所述电容c9另一端接地，所述电阻r1另一端连接输入信号端vin+，所述二极管d3的正极连接电阻r2一端、电容c8一端、电阻r5一端及输入信号端口地gnd1，所述运放ic1的2脚连接所述电阻r2另一端、电容c8另一端，所述运放ic1的6脚连接所述电阻r5另一端、电阻r4一端，所述电阻r4另一端连接电容c13一端、电阻r6一端，所述电容c13另一端连接所述电阻r6另一端、三极管q2的集电极、电容c10一端，所述电容c10另一端接地，所述三极管q2的发射极与三极管q1的发射极连接后连接所述变压器t2的次级侧，所述三极管q2的基极与三极管q1的基极相连后连接电阻r3一端、电容c11一端，所述电阻r3另一端与所述电容c11另一端相连后连接所述变压器t2的次级侧，所述三极管q1的集电极连接电容c14一端、电容c15一端、变压器t1的2脚，所述电容c15另一端连接所述变压器t1的1脚并接地，所述运放ic1的4脚连接电容c1一端、所述电阻r36另一端、所述二极管d1的正极，所述电容c1另一端、电容c2另一端、电阻r35另一端、电阻r36另一端相连后连接所述变压器t2的次级侧。

4.根据权利要求2所述的一种输出低失真度信号的隔离放大器，其特征在于：所述解调电路模块包括三极管q3、三极管q4，所述三极管q3的集电极连接变压器t1的4脚、电容c21一端，所述三极管q3的发射极与三极管q4的发射极相连后连接所述变压器t2的初级侧，所述三极管q3的集电极连接电容c19-2一端、电阻r20一端，所述电容c19-2另一端连接电容c21另一端及变压器t1的3脚，所述三极管q3基极与所述三极管q4的基极连接后连接电容c16一端、电阻r7一端，所述电容c16另一端与电阻r7另一端相连后连接所述变压器t2的初级侧，所述电阻r20另一端连接电容c20一端、有源信号滤波电路模块，所述电容c20另一端连接电容c3一端、电容c5一端、输出信号地gnd2及有源信号滤波电路模块，所述电容c3另一端连接二极管d5的正极，所述电容c5另一端连接二极管d4的负极，所述二极管d5的负极与二极管d4的正极相连后连接所述变压器t2的初级侧。

5.根据权利要求1所述的一种输出低失真度信号的隔离放大器，其特征在于：所述有源信号滤波电路模块包括运放ic2，所述运放ic2的1、8脚分别连接电阻r45一端、电阻r46一端，所述电阻r45另一端与电阻r46另一端相连后连接电容c41一端、运放ic2的7脚，所述运放ic2的3脚连接电阻r41一端、电容c45一端，所述电阻r41另一端连接电容c44一端、电阻r42一端，所述电阻r42另一端连接电阻r40一端、电容c43一端，所述电阻r40另一端连接电容c40的2脚，所述运放ic2的2脚连接电阻r43一端，所述电阻r43另一端连接电阻r44一端、电容c44一端、运放ic2的6脚及电容c46一端，所述电容c46另一端连接电压输出端vout。

6.根据权利要求5所述的一种输出低失真度信号的隔离放大器，其特征在于：所述电容c40、电容c46为三端多层瓷介电容。

技术总结
本技术提供了一种输出低失真度信号的隔离放大器，其有效降低了隔离放大器输出信号波形失真度，提高了隔离放大器的输出精度。其包括载波信号发生器电路模块、调制电路模块、解调电路模块及有源信号滤波电路模块，所述载波信号发生器电路模块为所述调制电路模块提高调制用的载波信号，所述调制电路将所述载波信号调制后送入解调电路解调，所述有源信号滤波电路模块将所述解调电路输出的信号进行滤波。

技术研发人员：奚建勇
受保护的技术使用者：无锡天和电子有限公司
技术研发日：20231024
技术公布日：2024/9/23