CN102707150A

CN102707150A - 双电阻测量信号放大器输出电阻抗的方法及装置

Info

Publication number: CN102707150A
Application number: CN2012101622559A
Authority: CN
Inventors: 徐春广; 肖定国; 杨波; 邓明恺; 赵新玉; 潘勤学; 周世园
Original assignee: Beijing Institute of Technology BIT
Current assignee: Beijing Institute of Technology BIT
Priority date: 2012-05-23
Filing date: 2012-05-23
Publication date: 2012-10-03

Abstract

本发明涉及一种基于两个标准电阻和可控电压源与计算机复合连接的双电阻测量信号放大器输出电阻抗的方法及装置。通过计算机控制开关，采集卡分别测量在元器件前面串联一个50欧电阻和一个75欧电阻时元器件两端的电压，控制软件，利用两次安培定律计算出元器件的输出阻抗频谱。此系统装置可实现对元器件输出阻抗的测量，具有使用高效方便、误差小、精度高等特点，适合对任意元器件输出阻抗的测量。

Description

双电阻测量信号放大器输出电阻抗的方法及装置

一、技术领域

本发明涉及一种基于两个标准电阻和可控电压源与计算机复合连接的测量装置。此装置可实现对放大器输出电阻抗的测量，具有使用高效方便、误差小、精度高等特点。

二、背景技术

放大器输出电阻抗的传统测量方法是利用示波器测量其输出端的电压和电流，将电压与电流相除得到输出电阻抗。但是，对于信号放大器，其输出电流很小，示波器采集到的电流值误差将过大。

而双电阻测量输出电阻抗的装置是通过采用两个不同阻值的电阻作为放大器的负载。通过测量两次电压计算电阻抗，解决了电流测量误差大影响阻抗测量精度的问题。

三、发明内容

本发明的目的是提供一种用于测量放大器输出电阻抗的方法及装置，并能够做到操作简单、测量精度高、误差小。

本发明的目的是这样实现的：

通过将可控电压源、待测放大器、标准电阻和开关相连，使其形成导通回路。

通过计算机控制开关分别与两个标准电阻连接，测量放大器输出端的对应电压值V₁和V₂，两次测量的电压值会不同。

通过用高数据采集卡采集放大器输出端的电压值V₁和V₂，其原理如下，对两个电阻R₁和R₂(R₁＝50Ω，R₂＝75Ω)作为负载是的电路(图2和图3)应用安培定律分析有：

\frac{V - V_{1}}{R_{OUT}} = \frac{V_{1}}{R_{1}} - - - (1)

\frac{V - V_{2}}{R_{OUT}} = \frac{V_{2}}{R_{2}} - - - (2)

联立(1)，(2)式得到通过测量标准电阻上的电压V₁，V₂计算放大器输出电阻抗的算式为：

R_{OUT} = R_{1} \times R_{2} \frac{(V_{2} - V_{1})}{(R_{2} V_{1} - R_{1} V_{2})} = 50 \times 75 \frac{(V_{2} - V_{1})}{({75 V}_{1} - 50 V_{2})} (Ω) - - - (3)

对(3)式进行傅立叶变换得到输出电阻抗的频率计算式：

R_{OUT} (f) = R_{1} R_{2} \frac{(V_{2} (f) - V_{1} (f))}{(R_{2} V_{1} (f) - R_{1} V_{2} (f))}

本发明的优点在于：将采集卡、计算机、信号开关装置集成在一起，形成一套完备的自动测量装置，使得系统结构紧凑，方便携带；避免了不易实现高精度的电流测量；由计算机进行计算，省去了人工记录数据和计算的时间，加快了测量速度。

四、附图说明

图1测量输出阻抗连线图

1-可控电压源 2-待测元器件 3-数据采集卡

4-计算机 K-开关 R1-50欧电阻 R2-75欧电阻

图2放大器接R₁作为负载的原理图

图3放大器接R₂作为负载的原理图

五、具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行详细说明：

1、如图所示阻抗测量装置包括计算机、数据采集卡、可控电压源、50欧电阻、75欧电阻、和开关。由计算机控制开关的动作，实现自动测量。

2、如图所示控制开关与R1连接，此时采集卡采集到电压V₁并输入计算机存储。

3、如图所示控制开关与R2连接，此时采集卡采集到电压V₂并输入计算机存储。

4、控制软件将两个电压进行傅立叶变换，利用公式(3)，计算出待测元件输出阻抗的频谱图。

Claims

1.一种利用两个电阻测量信号放大器输出电阻抗的方法及装置。该装置包括一个可控电压源，两个电阻值分别为50欧和75欧的电阻，电压探笔、数据采集卡和开关。

2.根据权利要求1所述的将计算机、信号源和高数据采集卡结合起来，其特征是能够实现由计算机自动测量。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征是通过测量两个电阻的电压值得到放大器的输出阻抗，简化了测量装置。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征是避免了不易实现高精度的小电流测量，提高了输出电阻抗测量精度。