[实用新型]新型阻抗变换器

说明书

本实用新型涉及具有高输入阻抗、低输出阻抗的交流放大器，它由运算放大器或差分放大器、双极晶体管或场效应晶体管、电阻器、电容器组成。

迄今，用运算放大器构成的具有高输入阻抗、低输出阻抗的交流阻抗变换器需要单独的供给电源的接线端。图1和图2是用运算放大器构成的阻抗变换器的典型电路。图1所示的阻抗变换器需要单独的正电压源接线端和负电压源接线端，连同信号输入端、信号输出端和公共端，一共有五个接线端。图2所示的阻抗变换器需要单独的正电源接线端，连同信号输入端、信号输出端和公共端，一共有四个接线端。

阻抗变换器常用作压电加速度传感器、压电式压力传感器这类具有很高输出阻抗的传感器的输出电路，将传感器测量的信号传送给输入阻抗较低的二次仪表。传感器与阻抗变换器之间用同轴电缆连接、阻抗变换器与二次仪表之间需要四根或三根连接线。为了减少传感器与二次仪表之间的连接线的影响，常常把阻抗变换器与传感器安装在一个壳体中或者把阻抗变换器装在传感器的壳体中成为带阻抗变换器的传感器。这种带阻抗变换器的传感器与二次仪表之间需要四根或三根联接线，不能用同轴电缆连接。在多点测量时，减少传感器与二次仪表之间的连接线的数量是很有意义的。

本实用新型的目的是提供一种交流阻抗变换器，它用运算放大器或差分放大器构成、但不需要单独的供给电源的接线端，它只有三个接线端即信号输入端、信号输出端和公共端。本实用新型提供的阻抗变换器与传感器之间用同轴电缆连接，它与二次仪表之间只需要两根连接线，因此可以用同轴电缆连接。用本实用新型提供的阻抗变换器和前述的具有高输出阻抗的传感器装在一个壳体中或装在传感器的壳体中成为一个整体。这种带阻抗变换器的传感器与二次仪表之间只有两根连接线，因而可以使用同轴电缆连接。

图1和图2是已有的用运算放大器构成的阻抗变换器的电路图。

图3是本实用新型提供的阻抗变换器的电路图。

图4是应用本实用新型提供的阻抗变换器的一个实施例。

本实用新型提供的如图3所示的阻抗变换器100由运算放大器或差分放大器A、双极晶体管T、电阻器R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆以及电容器C₁、C₂、C₃组成，其特征是：运算放大器或差分放大器A的输出端3接到反相输入端1，输出端3和双极晶体管T的基极7之间用电容器C₃连接，双极晶体管T的基极7与集电极8之间用电阻器R₆连接。双极晶体管T的发射极6与运算放大器或差分放大器A的正电源输入端4连接，双极晶体管T的集电极8与运算放大器或差分放大器A的负电源输入端5连接，运算放大器或差分放大器A的正电源输入端4与负电源输入端5之间用电阻器R₄和R₅连接，阻抗变换器100的输入端a与运算放大器或差分放大器A的同相输入端2之间用电容器C₁和电阻器R₁连接，接点9与接点11之间用电阻器R₂、R₃连接，运算放大器或差分放大器的输出端3与接点10之间用电容器C₂连接。本实用新型提供的阻抗变换器100的输出信号从运算放大器或差分放大器的正电源输入端4引出。运算放大器或差分放大器的正电源输入端4直接连到阻抗变换器的输出端b、运算放大器或差分放大器A的负电源输入端5接阻抗变换器100的公共端c。本实用新型提供的阻抗变换器100没有单独的供给电源的接线端，它只有三个接线端即信号输入端a、信号输出端b和公共端c。

在实施本实用新型提供的阻抗变换器时，电阻器R₆可以改为和电容器C₃并联。

在实施本实用新型提供的阻抗变换器时，运算放大器或差分放大器A的输出端3与双极晶体管T的基极7可以直接相连，这时双极晶体管T的发射极6经过一只稳压二极管接到所述运算放大器的正电源输入端4。

在实施本实用新型提供的阻抗变换器时可以用适当偏置的场效应晶体管代替双极晶体管。