[发明专利]一种有源接地系统

说明书

技术领域

本发明涉及接地系统领域，具体是一种有源接地系统。

背景技术

现有的输出源的参考端都是简单的接到一个固定电平上，一般是接无源地，也就是直接接机箱外壳，再和交流电源的接地端相连。随着输出电流的增大，由于输出联线的电阻作用，联线上的压降就会变的越大，施加到负载电路上的电压就会变小，这给负载电路会带来极为不利的影响。

发明内容本发明的目的是提供一种有源接地系统，以解决现有技术接地系统存在的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种有源接地系统，实现输出源连接的负载的负载参考端端电压为0，其特征在于：包括电压采集模块、CPU控制模块、DAC模块、有源负反馈回路，所述电压采集模块的输入接入输出源的负输出端电压，电压采集模块的输出与CPU控制模块的输入连接，CPU控制模块的输出与DAC模块的输入连接，DAC模块的输出与有源负反馈回路的输入连接，有源负反馈回路提供驱动输出端和敏感输入端，驱动输出端和敏感输入端共接至输出源负载的负载参考端，其中：

所述的有源反馈回路包括低噪声、低漂移、高增益的运算放大器N1，三极管V1-V5，以及三极管V6和三极管V7构成的差分对管，其中三极管V2的发射极通过电阻R6、基极通过电阻R1共接接入+15V电压，三极管V2的集电极与三极管V1集电极连接，三极管V1的发射极与三极管V3的集电极连接，三极管V1的基极通过电阻R4接入三极管V2集电极与三极管V1集电极之间，三极管V1的基极还通过电阻R5接入三极管V1发射极与三极管V3集电极之间，三极管V3的发射极通过电阻R7、基极通过电阻R3共接接入-15V电压，三极管V3的基极还通过电阻R2接入三极管V2基极与电阻R1之间，三极管V4的基极接入三极管V2集电极与三极管V1集电极之间，三极管V4的集电极通过电阻R8接入+15V电压，三极管V4的发射极通过电阻R9与三极管V5的发射极连接，三极管V5的基极接入三极管V1发射极与三极管V3集电极之间，三极管V5的集电极通过电阻R10接入-15V电压，所述运算放大器N1的同相输入端与DAC模块的输出连接，运算放大器N1的输出端通过电阻R0连接至三极管V1发射极与三极管V3集电极之间，所述差分对管中，三极管V6的基极接入三极管V4的发射极与电阻R9之间，三极管V6的集电极接入+5V电压，三极管V6的发射极依次通过串联的输出端电阻R11、输出端电阻R12与三极管V7的发射极连接，三极管V7的基极接入电阻R9与三极管V5发射极之间，三极管V7的集电极接入-5V电压，输出端电阻R11、输出端电阻R12之间引出有导线作为驱动输出端，驱动输出端上旁路有导线通过电阻R13与运算放大器N1的反相输入端连接，电阻R13与运算放大器N1的反相输入端之间引出有导线作为敏感输入端，驱动输出端和敏感输入端共接至输出源负载的负载参考端。

所述的一种有源接地系统，其特征在于：所述差分对管还可采用JFET管实现。

所述的一种有源接地系统，其特征在于：驱动输出端和敏感输入端通过三轴电缆共接至输出源负载的负载参考端。

所述的一种有源接地系统，其特征在于：有源负反馈回路输出级静态电流，由三极管V1的基极与集电极之间电阻R4、基极与发射极之间电阻R5，以及输出端电阻R11、输出端电阻R12来共同控制。

所述的一种有源接地系统，其特征在于：驱动输出端在负载参考端与敏感输入端相连，反馈到有源负反馈回路中运算放大器的反相输入端，形成负反馈放大，以确保输出驱动到负载参考端的电压为0V，而与负载电流大小和联线的内阻无关。

本发明采用智能化控制有源负反馈回路，消除因大电流通过联线造成的压降，为负载参考端提供真正的0V电压。本发明能实时采集负载端信号，通过有源负反馈回路的负反馈控制，使得负载的参考端电压能始终保持在0V，而不必担心由联线电阻带来的压降。

本发明的原理是：有源接地系统作为输出源的一部分，为负载参考端提供0V电压。负载参考端的0V电压受系统中CPU控制模块的控制，在空载时根据参考电平，校准驱动输出端输出电压到0V。如果负载参考端因为大电流和联线电阻的影响不是0V时，有源接地系统中的有源负反馈回路将输出端信号放大并反馈到输入端，控制驱动输出端电压直到0V为止。

本发明与现有技术相比，其显著优点是：

1、与无源地相比，有源地有非常明显的好处是不需要担心大电流造成的联线内阻压降是否会影响测量结果。

2、带有cpu与采集系统，能实时监控负载参考端的电压。