【正文】 度高、功耗低、共模性能好、體積小和價(jià)格低等特點(diǎn)。因此該芯片被廣泛應(yīng)用于多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、電流短路測(cè)量、電機(jī)控制、信號(hào)的處理與隔離及低漂移輸入放大器等方面。由于AD202/AD204具有體積小、成本低、性能高的特點(diǎn)，所以在許多領(lǐng)域中獲得了廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)將典型應(yīng)用電路作些說(shuō)明。（1）低電平的隔離　　在很多應(yīng)用電路或系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，其傳感器的輸入信號(hào)一般均較低，此時(shí)可采用具有低漂移輸入放大器的AD204作為傳感器輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的隔離，其電路如圖6所示。在電路設(shè)計(jì)時(shí)，為了能得到幾Hz的常共模抑制和60Hz的高共模抑制，必須采用三極點(diǎn)有源濾波器。如果需要失調(diào)零點(diǎn)調(diào)節(jié)，最好在運(yùn)放OP?7電路中進(jìn)行；增益調(diào)節(jié)應(yīng)在反饋電阻回路中完成。如使用AD202作為隔離放大器，其電路與圖6相似，唯一的區(qū)別是電路中OP?7運(yùn)放用低電壓輸入運(yùn)放來(lái)代替。（2）電流電壓變換器的隔離電路　　電流電壓變換器的實(shí)際隔離電路如圖7所示，該電路能把4～20mA輸入電流變換為隔離的0～10V輸出電壓。　　4～20mA輸入電流通過(guò)250Ω的電阻加到AD202或AD204片內(nèi)輸入放大器的同相端后，在隔離放大器的輸出端便能得到與電流成比例的電壓1～5V。為了實(shí)現(xiàn)電平移位，必須在隔離放大器輸出低端LO加－1V參考電壓，以使比例輸出電壓為0～5V，該電壓經(jīng)外接同相比例放大器(741)放大后，才能獲得0～10V輸出電壓，從而達(dá)到變換和隔離的目的。（3）隔離電壓電流變換電路　　由AD202組成的隔離型電壓電流變換電路如圖8所示。從圖中看出，輸入電壓(0～10V)經(jīng)隔離放大器AD202隔離，并在輸出端重現(xiàn)輸入電壓(0～10V)。該電壓經(jīng)精密、低漂移的電壓電流變換器XTR110變換后，將0～10V電壓信號(hào)變換為4～20mA的電流信號(hào)，可進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸。本電路用電流信號(hào)作遠(yuǎn)距離傳輸，可避免電壓信號(hào)在長(zhǎng)線傳輸過(guò)程中的損失誤差和電磁干擾。一階低通濾波器這是一種簡(jiǎn)單的一階低通濾波器，它由同相電壓放大器和RC低通電路組對(duì)于頻率低于fc的輸入信號(hào)ui，電容器的容抗XC很大，輸入信號(hào)的電壓幾乎都降落在電容C上，因此u+大，所以輸出電壓就大。如果輸入信號(hào)的頻率增加到高于fc，則電容器的容抗XC減小，輸入信號(hào)的大部分電壓降落在電阻上，結(jié)果電容上的壓降減小，因此u+減小，輸出電壓也減小。第五章研究與仿真帶通濾波器的功能是讓有限頻帶內(nèi)的頻率分量順利通過(guò)，而讓頻帶外的低頻和高頻分量受到抑制。設(shè)帶通濾波器的兩個(gè)截止頻率分別為。，且有：1。0，則帶通濾波器的帶寬B為：BⅥ=2一1帶通中心頻率0。為：如0=。如和1為電壓幅值從在0。的峰值下降3dB所在的頻率，則B=。稱為3dB的帶寬，品質(zhì)因數(shù)Q為：Q=2階帶通濾波器傳輸函數(shù)可寫(xiě)為：式中：H是在的增益，在處的相移為一180。以1片MAX261芯片構(gòu)成4階帶通濾波器為例，Q值不宜選得過(guò)大，以防止發(fā)生自激振蕩，但過(guò)小選擇性又差。兩個(gè)2階濾波器A、B中心頻率都選為50Hz，使用MATLAB仿真軟件對(duì)其進(jìn)行仿真，所得濾波器的幅頻和相頻特性曲線如圖3(a)所示，從圖中曲線的變化可以看出，2倍頻程lOOHz的分量衰減較大(約40dB)，電壓檢測(cè)精度較高，但相頻特性曲線在fn附近非常陡峭，如果頻率在f0附近有微小偏移，相位和幅值將變化很大?？紤]到實(shí)際供電電源頻率有一定的變化范圍(40．5Hz)，這會(huì)給測(cè)量帶來(lái)一定的誤差，所以不能忽視這一問(wèn)題。根據(jù)2階濾波器傳輸函數(shù)得其相頻函數(shù)關(guān)系(s用jw代替)為：為獲得在50Hz頻率附近處較平坦的相頻曲線，通過(guò)理論計(jì)算選擇f0A略小于50Hz，fo略大于50Hz，采用此參數(shù)進(jìn)行仿真，得到的幅頻和相頻特性曲線如圖3(b)所示，濾波器的中心頻率f0擴(kuò)展為介于f0日和之間。在50Hz微小偏差范圍內(nèi)，幅頻曲線和相頻曲線比圖3(a)的曲線平坦。而且在50Hz處相位略有超前，目的是為了和后級(jí)1階RC濾波器的滯后相位相抵消。因?yàn)?，開(kāi)關(guān)電容濾波器輸出的是離散信號(hào)，含有基波和很高的高次諧波成分，所以很容易看出RC低通(50Hz信號(hào)通過(guò))濾波器的截止頻率可選擇的范圍很寬，以致其相頻曲線在50Hz左右平坦，且滯后小。通過(guò)調(diào)節(jié)電位器改變截止頻率大小，就可以調(diào)節(jié)50Hz處滯后相位大小，直至剛好同MAX261帶通濾波器的超前相位相抵消。這樣可以保證輸出的50Hz基波信號(hào)和被測(cè)信號(hào)中的基波信號(hào)同相位，從而提高了測(cè)量精度。從幅頻曲線來(lái)看選擇性比圖3(a)較差，但可以通過(guò)2級(jí)串聯(lián)來(lái)彌補(bǔ)，實(shí)際中用了2片．MAX261芯片相串聯(lián)實(shí)現(xiàn)帶通濾波。以計(jì)算和仿真結(jié)果為理論依據(jù)，確定操作模式M、適當(dāng)?shù)钠焚|(zhì)因數(shù)Q和時(shí)鐘頻率，將它們和A、B濾波器中心頻率參數(shù)對(duì)應(yīng)的編程代碼N通過(guò)計(jì)算機(jī)送入芯片內(nèi)部存儲(chǔ)器中。實(shí)驗(yàn)中，用50Hz的方波信號(hào)作為被測(cè)信號(hào)，輸出得到幾乎不失真的諧波電壓信號(hào)。另外，為了驗(yàn)證電網(wǎng)基波頻率變化對(duì)檢測(cè)信號(hào)的影響，輸入49．5Hz的正弦信號(hào)，在示波器上同時(shí)顯示輸入的正弦信號(hào)與1階RC濾波器輸出波形，兩者相比較，相位差非常小，因此，頻率的微小漂移對(duì)精度影響較小。以上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了這種諧波電壓檢測(cè)器的檢測(cè)誤差小，與仿真分析的結(jié)果相吻合。綜上所述，集成芯片MAX261集數(shù)字和模擬技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)于一體，用它作為電壓諧波檢測(cè)器，進(jìn)行正確的參數(shù)設(shè)定后，滿足電力有源濾波器的響應(yīng)速度快和測(cè)量精度高的要求，這不失為一個(gè)簡(jiǎn)單新穎的技術(shù)應(yīng)用參考文獻(xiàn)[1][M].JournalofIEF,1945,22(7),495590[2]()[M].NewYorks:JohnWileyamp。Sons,1971,1030[3]夏道止,[M].北京:水利電力出版社,1995,132[4]林海雪,[M].北京:中國(guó)電力出版社,1998,826[5]阿里拉加J,布萊得勒DA,[M].：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社,1994,1020[6]阿里拉加J,布萊得勒DA,[M].容健綱等譯，武漢:華中理工大學(xué)出版社,1994,1687[7]張一中,寧元中,[M].成都：成都科技大學(xué)出版社1992,1091[8][M].IEEE,1992,80(8),124127[9]吳竟昌，孫樹(shù)勤，[M].北京：水利電力出版社,1988,1678[10]許克明，徐云，[M].重慶：重慶大學(xué)出版社，1991,1670[11]BirdBM,MarshJF,[M].ProcIEE,1969,116(10),11091114[12]SasakiH,[M].IEEETransPowerAppamp。Syst,1971,90(5),20092015[13]GyugyiL,[M].ProcofIEEE/IASAnnualMeeting,1976,31(3),529535[14][j],1995(4),1013[15][j].新技術(shù)新工藝,1998(3),45[16][j].電工技術(shù),2000(4),13[17]王兆安,[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002,35