[发明专利]一种用于高频精密阻抗测量的矢量负反馈自动平衡电桥

权利要求书

1.一种用于高频精密阻抗测量的矢量负反馈自动平衡电桥，包括交流信号源U0，其特征在于：所述交流信号源U0的一端电性连接有源内阻，所述源内阻的一侧电性连接有被测件，所述被测件的一侧设有虚地点，所述虚地点上电性连接有电流装换电压单元U1，所述电流装换电压单元U1上并联连接有电阻Rr，所述电流装换电压单元U1的一端电性连接有并联电路，所述并联电路中包括有并连接的乘法单元鉴相器M1和乘法单元鉴相器M3，所述乘法单元鉴相器M1的一侧电性连接有一个积分电容和乘法单元鉴相器M2，所述乘法单元鉴相器M3的一侧电性连接有一个积分电容和乘法单元鉴相器M4，两个所述积分电容上均并联连接有整周期积分器U2和整周期积分器U3；

所述交流信号源U0和所述源内阻之间电性连接有一个零度跟踪器U7，所述零度跟踪器U7与乘法单元鉴相器M1电性连接，且同时引出一根线缆与所述乘法单元鉴相器M2电性连接，所述交流信号源U0和所述源内阻之间还有一根线缆电性连接有九十度移相器U5，所述九十度移相器U5的一端电性连接乘法单元鉴相器M4和九十度跟踪器U6，所述九十度跟踪器U6与所述乘法单元鉴相器M3电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于高频精密阻抗测量的矢量负反馈自动平衡电桥，其特征在于：所述虚地点的一侧电性连接有标准电阻Rs，所述标准电阻Rs的两端共同电性连接有电器元件U8，所述电器元件U8的一端电性连接有电流计U9。

3.根据权利要求1所述的一种用于高频精密阻抗测量的矢量负反馈自动平衡电桥，其特征在于：所述被测件的一端电性连接有电器元件U10，所述电器元件U10的一端电性连接有电压计U11。

4.根据权利要求1所述的一种用于高频精密阻抗测量的矢量负反馈自动平衡电桥，其特征在于：所述乘法单元鉴相器M1、一个所述积分电容和所述乘法单元鉴相器M2之间串连连接，所述乘法单元鉴相器M3、另一个所述积分电容和所述乘法单元鉴相器M4之间串联连接。

5.根据权利要求2所述的一种用于高频精密阻抗测量的矢量负反馈自动平衡电桥，其特征在于：所述并联电路的一端电性连接有波形合成器U4，所述波形合成器U4的另一端与所述标准电阻Rs的一端电性连接。

6.根据权利要求1所述的一种用于高频精密阻抗测量的矢量负反馈自动平衡电桥，其特征在于：所述交流信号源U0是用于实现提供20Hz-30MHz的高频小信号的功能单元。

7.根据权利要求5所述的一种用于高频精密阻抗测量的矢量负反馈自动平衡电桥，其特征在于：所述电阻Rr上的电流信号位Id＝Ix–Is；且输出电压为Vd＝Id*Rr。

8.根据权利要求7所述的一种用于高频精密阻抗测量的矢量负反馈自动平衡电桥，其特征在于：所述交流信号源U0输出交流小信号为Vd＝Usin(ωt+θ)，Vd与所述零度跟踪器U7输出的零度跟踪信号通过所述乘法单元鉴相器M1进行鉴相并通过所述整周期积分器U2进行调节整周期积分得到误差电流的cosθ直流分量V0。

9.根据权利要求8所述的一种用于高频精密阻抗测量的矢量负反馈自动平衡电桥，其特征在于：所述Vd与所述九十度零度跟踪器U6输出的九十度度跟踪信号通过所述乘法单元鉴相器M3进行鉴相并通过所述整周期积分器U3进行调节整周期积分得到误差电流的sinθ直流分量V90，且这2个直流分量分别存储在两个积分电容中。

10.根据权利要求9所述的一种用于高频精密阻抗测量的矢量负反馈自动平衡电桥，其特征在于：所述直流分量V0与零度信号在所述乘法单元鉴相器M2的相乘下输出：cos(θ)sin(ωt)；

所述直流分量V90与九十度信号在所述乘法单元鉴相器M4的相乘下输出：sin(θ)cos(ωt)；

以上输出在所述波形合成器U4中加法合成正弦波：

Cos(θ)sin(ωt)+sin(θ)cos(ωt)＝sin(ωt+θ)；

所述波形合成器U4合成的正弦波驱动标准电阻Rs。