高电压的测量方法_专业IC测试网

　　图1示出了两种测量大信号的方法。第一种方法采用一个两电阻分压器和一个输出缓冲器，第二种方法采用一个衰减反相器和一个高电压输入电阻器。这两种方法都会引入线性测量误差，因为只有一个电阻器消耗功率，从而导致其自热及阻值相应改变。另外，放大器及其余的电阻器也会引入偏移电流、偏移电压、CMRR（共模抑制比）效应、增益误差以及飘移，从而会极大地降低系统整体性能。

　　图2所示是基于Analog Devices公司AD629的电路，可以以小于5 ppm（百万分之一）的线性误差来测量大于400Vp-p的输入。该电路可将其输入衰减20倍，提供缓冲输出。将放大器与衰减电阻器封装在一起，可确保衰减器串中的两个电阻器在同一温度上工作。放大器输出级采用超电流放大系数晶体管来减少由偏置电流误差所引起的偏移电流与误差。在低频上运用100% 的反馈可实现无噪声增益，且偏移电压及其飘移几乎不增加误差。

　　 AD629在100%反馈下性能不稳定，而30 pF电容器可给反馈增益增加一个极点与一个零点，以使电路稳定并使系统带宽最大化。以下公式可计算极点频率f_P：f_P =1/(2p(380 kΩ+20 kΩ)×30 pF=13 kHz；而下面公式则可确定零点频率f_Z：f_Z =1/(2p(20 kΩ)×30 pF)=265 kHz。

　　

　　图3示出了输入为400Vp-p的放大器性能（上迹线）以及相应的20V输出（下迹线）。图4所示的交叉曲线则显示50V/格输入信号与5V/格输出信号的线性度。图5所示的线性误差曲线表示了非线性度与400Vp-p输入信号的关系。

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