[实用新型]一种快速高频电流放大器

说明书

本实用新型公开了一种快速高频电流放大器，该电流放大器通过信号转换模块、电压隔离模块、信号放大模块这三个模块的配合使用，可以实现0～5mA电流信号到0～5V电压的线性变换，将输入的0‑5mA小电流放大至0‑15A的大电流。实现了电压在相应频带范围的线性放大，能够直接驱动电机及电流传感器等设备，并且使输入与输出完全电压隔离，确保了输入输出之间的电气安全性。该方案简单高效，对于一些输入小信号而输出大电流的控制场合十分受用另外，对于存在强电磁干扰的工业环境，该放大器比较适合使用。

技术领域

本实用新型涉及信号放大器件技术领域，更具体的说是涉及一种快速高频电流放大器。

背景技术

目前，信号放大器作为一种常见的电子器件，通常用以放大输入信号以获得具有所要信号电平的输出信号，现有的信号放大器正面临着对于应用场景、信号带宽以及电压和电流等级的应用考验。以电流放大器为例，市场上已有的电流放大器一般只能够将电流放大至百毫安级别，并且响应速度为十毫秒级别，这显然无法满足实际应用过程中对于电流放大器高放大级别、高响应速度的需求。

因此，如何提供一种放大级别更高、响应速度更快的电流放大器是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种放大级别更高、响应速度更快的电流放大器，该电流放大器可以将输入的0-5mA小电流放大至0-15A的大电流，更满足实际应用需求。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种快速高频电流放大器，包括信号转换模块、电压隔离模块、信号放大模块和电源模块，所述信号转换模块与所述电压隔离模块的输入端连接，所述电压隔离模块的输出端与所述信号放大模块连接，所述电源模块用于为所述信号转换模块、电压隔离模块和信号放大模块供电；

所述信号转换模块用于将0～5mA电流信号转换成0～5V电压信号，所述电压隔离模块用于将其输入端的信号和输出端的信号进行电压隔离，所述信号放大模块用于将0～5V电压信号进行电流放大并保持电压跟随。

在上述方案的基础上，对本实用新型提供的方案做进一步解释说明。

进一步地，所述电源模块包括一路5V/15A直流电压源和两路±15V直流电压源，所述5V/15A直流电压源与所述信号放大模块连接，两路所述±15V直流电压源分别与所述信号转换模块和电压隔离模块连接。

进一步地，所述信号转换模块包括超低频失调电压双路运算放大器OP07及与其连接的电阻R1和电阻R2，0～5mA电流信号通过串联电阻R1输入至所述超低频失调电压双路运算放大器OP07的同相输入端，0～5V电压信号通过所述超低频失调电压双路运算放大器OP07的输出端输出，所述超低频失调电压双路运算放大器OP07的反相输入端通过串联电阻R2与其输出端连接，所述超低频失调电压双路运算放大器OP07的输出端与所述电压隔离模块的输入端连接。根据实际信号输入需求，信号转换模块可以将输入信号进行电流幅值变换跟随。

进一步地，所述电压隔离模块包括ISO124隔离芯片，所述超低频失调电压双路运算放大器OP07的输出端与所述ISO124隔离芯片的输入端连接，所述ISO124隔离芯片的输出端与所述信号放大模块连接。电压隔离模块可以将输入信号的弱电压与输出信号的强电压完全隔离，保证信号安全可靠。

进一步地，所述信号放大模块包括大电流高功率运算放大器OPA512及与其连接的电阻R4和电阻R5，所述大电流高功率运算放大器OPA512的同相输入端与所述ISO124隔离芯片的输出端连接，其反相输入端通过R4接地，其反相输入端还通过电阻R5与其输出端连接，其输出端输出0-15A电流信号。信号放大模块可以将信号输入转换成同等比例的电压，并将其电流放大。