高頻交流信號采樣電路設(shè)計(jì)

在做高頻電源，經(jīng)常涉及高頻交流信號的采樣，傳統(tǒng)的采樣電路如下圖：

該電路適合電壓采樣也適合電流采樣，圖中的變壓器，用于電壓采樣，則是變壓器，用于電流采樣，則是電流互感器，變壓器與互感器可以認(rèn)為是相反使用的，比如變壓器一般用于降低電壓，匝數(shù)比50：1，而互感器，則降低電流，匝數(shù)比1：50，互感器輸出一般需要有閉合回路的終端，比如一個小電阻，這個讀者自己調(diào)整。

對于電壓采樣來說，當(dāng)原邊輸入電壓太低，通過變壓器降壓后，因?yàn)檎鞫O管的壓降存在，采樣的電壓會偏低，低電壓下誤差較大。對于電流采樣來說，當(dāng)原邊電流電流較小時，因?yàn)槎O管的存在，會引起相位誤差。一代高頻感應(yīng)加熱電源，需要自動鎖定電壓與電流的相位，實(shí)際使用中，不同功率下，相位波形存在偏動。

因?yàn)橐肓硕O管，在低壓低電流段引入誤差，為了更好的解決二極管的問題，采用高速運(yùn)放來處理，如下圖：

這是利用單電源高速運(yùn)放來獲取半波電壓或者電流，注意，必須要高速運(yùn)放，一代高頻電源工作在1MHz，為了獲得比較好的相位，選用了100MHz的高速比較運(yùn)放獲取相位。

很多時候變壓器或者互感器，都是用小磁環(huán)做的，原邊和副邊都用漆包線繞制，然而因?yàn)楹苄〉拇怒h(huán)，環(huán)形結(jié)構(gòu)，漆包線多次反復(fù)繞制，很耗時間，并且很容易把漆包線的漆損傷，最后導(dǎo)致磁環(huán)短路，一般的操作方法往往是浸漆，或者灌環(huán)氧樹脂，操作起來比較麻煩，當(dāng)然也可以買專業(yè)做好的磁環(huán)。二代高頻電源電壓采樣用的是50：2匝，目前發(fā)現(xiàn)有幾個磁環(huán)因?yàn)槎搪窡龎牧恕?/p>

這段時間看了一個英國的高頻采樣電路，如下圖：

這個電路讓我眼睛一亮，它是通過兩顆大電阻和一個2：2匝低匝數(shù)的電流采樣環(huán)來實(shí)現(xiàn)電壓采樣，這個不奇怪，因?yàn)?20VAC 50Hz交流信號采樣，我就是這么做的，屬于比較傳統(tǒng)，但是因?yàn)槎哳l電源的采樣變壓器因?yàn)榇嬖跓怒h(huán)現(xiàn)象，那么就需要采用這個電路了。因?yàn)殡娏骰ジ衅髟褦?shù)比可以用2：2匝，這樣就不存在漆包線損傷問題。此外它的輸出電路設(shè)計(jì)的比較巧妙，通過兩個二極管與兩個電容實(shí)現(xiàn)采樣，這個電路可以比較好的獲得交流信號的峰值，二極管影響不大。

多看別人的設(shè)計(jì)，多總結(jié)，可以讓自己理解的更加深入。