[发明专利]一种多路线性隔离电路及其示波器

权利要求书

1.一种多路线性隔离电路，其特征在于，包括：低频放大电路、线性光耦电路、中频低通电路、中频减法电路、中频变压器、高频减法电路、高频变压器和加法电路；

输入信号分别输入所述低频放大电路、中频低通电路和高频减法电路的正输入端；

所述低频放大电路，用于对输入信号进行滤波，输出输入信号中的低频信号；所述低频信号分别输入所述线性光耦电路和中频减法电路的负输入端；

所述中频低通电路，用于对输入信号进行滤波，输出输入信号中的中频及低频信号；所述中频及低频信号分别输入所述中频减法电路的正输入端和高频减法电路的负输入端；

所述中频减法电路，用于将所述中频低通电路输入的中频及低频信号减去所述低频放大电路输入的低频信号，以输出中频信号；

所述高频减法电路，用于将所述输入的输入信号减去所述中频低通电路输入的中频及低频信号，以输出高频信号；

所述线性光耦电路，与所述低频放大电路相连，用于对低频放大电路输入的低频信号进行隔离，并将隔离后输出的低频信号输入所述加法电路；

所述中频变压器，与所述中频减法电路相连，用于对中频减法电路输入的中频信号进行隔离，并将隔离后输出的中频信号输入所述加法电路；

所述高频变压器，与所述高频减法电路相连，用于对高频减法电路输入的高频信号进行隔离，并将隔离后输出的高频信号输入所述加法电路；

所述加法电路，用于将输入的隔离后输出的低频信号、中频信号和高频信号相加，生成隔离后输出信号，并输出。

2.如权利要求1所述的多路线性隔离电路，其特征在于：所述线性光耦电路的输出端还设有频率补偿电路；

所述频率补偿电路，用于增大所述线性光耦电路隔离后输出的低频信号中的高频响应。

3.如权利要求2所述的多路线性隔离电路，其特征在于：所述频率补偿电路由放大器U3、电阻R4、R5、R6、R7，电容C2构成；

所述线性光耦电路隔离后输出的低频信号输入放大器U3的正输入端；

电阻R4、R5串接于放大器U3的输出端与接地之间；电阻R4、R5的连接点与放大器U3的负输入端相接；

R6、R7串接于放大器U3的输出端与接地之间；

电容C2连接于所述电阻R4、R5的连接点与所述电阻R6、R7的连接点之间。

4.如权利要求1所述的多路线性隔离电路，其特征在于：

所述高频变压器采用传输线变压器绕制方式；该高频变压器的初级绕组和次级绕组采用双绞线、平行线或同轴线。

5.如权利要求1所述的多路线性隔离电路，其特征在于：所述加法电路的增益根据所述线性光耦电路、中频变压器和高频变压器中的增益进行调整。

6.如权利要求1所述的多路线性隔离电路，其特征在于：所述高频减法电路和加法电路采用全差分运算放大器；该高频变压器次级线圈两个输出端子连接到加法电路的全差分放大器的两个输入端；在所述线性光耦电路输出端与加法电路之间增设一个单端转差分电路；该单端转差分电路，用于使线性光耦电路输出的单端电路信号转换为差分电路信号。

7.一种具有多路线性隔离电路的示波器，包括：衰减切换模块、输入级缓冲和加法电路、可编程放大器、高速ADC、控制处理模块和D/A转换模块；输入信号依次经衰减切换模块、输入级缓冲和加法电路、可编程放大器、高速ADC传送至控制处理模块；控制处理模块将增益控制信号发送至该可编程放大器；控制处理模块还将偏置信号经D/A转换模块发送至输入级缓冲和加法电路；其特征在于：

在所述可编程放大器和高速ADC之间串接有权利要求1至6中任意一种多路线性隔离电路，以实现信号隔离目的；

在所述控制处理模块与可编程放大器之间，以及控制处理模块与D/A转换模块之间，还串接有数字隔离器。

8.如权利要求7所述的具有多路线性隔离电路的示波器，其特征在于：所述可编程放大器的输出为差分信号；在该可编程放大器与所述多路线性隔离电路之间，串接有差分转单端电路，以将所述差分信号转换为单端信号。