一種小信號疊加電路及疊加方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種信號疊加電路及疊加方法，尤其是針對幾十?幾百毫伏的小信號的疊加電路及疊加方法，屬于信號疊加控制技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]—般地，采用加法電路即可實現(xiàn)不同信號的疊加。但由于小信號電壓量級低，一般僅有幾十?幾百毫伏，如果采用常規(guī)的加法電路進行信號疊加，其極易被另外的大信號所煙滅，造成輸出信號的失真。因此，有必要針對小信號設(shè)計專用的疊加電路。
[0003]中國專利CN200520129754公開了一種小信號測量裝置，其主要由單片機控制多路模擬開關(guān)，在一個采樣周期內(nèi)分時輸入高、低參考信號和疊加有低參考信號的被測信號，經(jīng)信號放大器放大，再由電壓/頻率轉(zhuǎn)換電路變換成頻率，通過最小二乘法原理計算得到被測信號大小。但是，該專利中對于疊加有低參考信號的被測信號是如何獲取的，并未作任何介紹。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種小信號疊加電路及疊加方法，能夠精確得到幾十?幾百毫伏的小信號與正常信號疊加后的輸出信號，以保證輸出信號不失真，且電路結(jié)構(gòu)簡單，便于實現(xiàn)。
[0005]為了達到上述目的，本發(fā)明提供一種小信號疊加電路，包含:第一差分放大器，其同相輸入端輸入基準(zhǔn)信號T，其反相輸入端輸入小信號S，其輸出端輸出信號A，且A=T-S ；第二差分放大器，其同相輸入端連接第一差分放大器的輸出端，即同相輸入端輸入第一差分放大器的輸出信號A，其反相輸入端輸入被疊加信號Q，其輸出端輸出信號B，且B=A-Q=T-S-Q ;第三差分放大器，其同相輸入端輸入基準(zhǔn)信號T，其反相輸入端連接第二差分放大器的輸出端，即反相輸入端輸入第二差分放大器的輸出信號B，其輸出端輸出信號0UT，且0UT=T-B=T-(T-S-Q)=S+Q，完成小信號S與被疊加信號Q的疊加。
[0006]所述的基準(zhǔn)信號T為工作電源，且基準(zhǔn)信號T大于小信號S與被疊加信號Q之和，即 T > S+Qo
[0007]所述的小信號S的幅值大于等于10毫伏，且小于1000毫伏。
[0008]所述的第一差分放大器的同相輸入端與接地端之間連接有第一電阻，其同相輸入端與基準(zhǔn)信號T之間連接有第二電阻，其反相輸入端與小信號S之間連接有第三電阻，其反相輸入端與輸出端之間連接有第四電阻；所述的第一電阻、第二電阻、第三電阻以及第四電阻的阻值大小均相等。
[0009]所述的第二差分放大器的同相輸入端與接地端之間連接有第五電阻，其同相輸入端與第一差分放大器的輸出端之間連接有第六電阻，其反相輸入端與被疊加信號Q之間連接有第七電阻，其反相輸入端與輸出端之間連接有第八電阻；所述的第五電阻、第六電阻、第七電阻以及第八電阻的阻值大小均相等。
[0010]所述的第三差分放大器的同相輸入端與接地端之間連接有第九電阻，其同相輸入端與基準(zhǔn)信號T之間連接有第十電阻，其反相輸入端與第二差分放大器的輸出端之間連接有第十一電阻，其反相輸入端與輸出端之間連接有第十二電阻；所述的第九電阻、第十電阻、第十一電阻以及第十二電阻的阻值大小均相等。
[0011]本發(fā)明還提供一種小信號疊加方法，其采用所述的小信號疊加電路實現(xiàn)，包含以下步驟:
51、將基準(zhǔn)信號T輸入第一差分放大器的同相輸入端，將小信號S輸入第一差分放大器的反相輸入端，得到第一差分放大器的輸出信號A為兩者的差值，即A=T-S ;
52、將第一差分放大器的輸出信號A輸入第二差分放大器的同相輸入端，將被疊加信號Q輸入第二差分放大器的反相輸入端，得到第二差分放大器的輸出信號B為兩者的差值，即 B=A-Q=T-S-Q ；
53、將基準(zhǔn)信號T輸入第三差分放大器的同相輸入端，將第二差分放大器的輸出信號B輸入第三差分放大器的反相輸入端，得到第三差分放大器的輸出信號OUT為兩者的差值，即0UT=T-B=T-(T-S-Q)=S+Q，完成小信號S與被疊加信號Q的疊加。
[0012]所述的基準(zhǔn)信號T為工作電源，且基準(zhǔn)信號T大于小信號S與被疊加信號Q之和，即 T > S+Qo
[0013]所述的小信號S的幅值大于等于10毫伏，且小于1000毫伏。
[0014]本發(fā)明提供的小信號疊加電路及疊加方法，能夠精確得到幾十?幾百毫伏的小信號與正常信號疊加后的輸出信號，以保證輸出信號不失真，且電路結(jié)構(gòu)簡單，便于實現(xiàn)。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明中的小信號疊加電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明中的小信號疊加方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0016]以下結(jié)合圖1?圖2，詳細(xì)說明本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例。
[0017]如圖1所示，為本發(fā)明提供的小信號疊加電路，包含:第一差分放大器U1，其同相輸入端輸入基準(zhǔn)信號T，其反相輸入端輸入小信號S，其輸出端輸出信號A，且A=T-S ;第二差分放大器U2，其同相輸入端連接第一差分放大器U1的輸出端，即同相輸入端輸入第一差分放大器U1的輸出信號A，其反相輸入端輸入被疊加信號Q，其輸出端輸出信號B，且B=A-Q=T-S-Q ;第三差分放大器U3，其同相輸入端輸入基準(zhǔn)信號T，其反相輸入端連接第二差分放大器U2的輸出端，即反相輸入端輸入第二差分放大器U2的輸出信號B，其輸出端輸出信號0UT，且0UT=T-B=T- (T-S-Q) =S+Q，完成小信號S與被疊加信號Q的疊加，該疊加后得到的信號OUT以供后級其他電路進行應(yīng)用。
[0018]所述的基準(zhǔn)信號T為工作電源，且保證基準(zhǔn)信號T大于小信號S與被疊加信號Q之和，即T > S+Qo
[0019]所述的小信號S由外部其他電路產(chǎn)生，其幅值為幾十?幾百毫伏，即其幅值大于等于10毫伏，且小于1000毫伏。
[0020]所述的第一差分放大器U1的同相輸入端與接地端之間連接有第一電阻R1，其同相輸入端與基準(zhǔn)信號τ之間連接有第二電阻R2，其反相輸入端與小信號S之間連接有第三電阻R3，其反相輸入端與輸出端之間連接有第四電阻R4 ;所述的第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3以及第四電阻R4的阻值大小均相等。
[0021]所述的第二差分放大器U2的同相輸入端與接地端之間連接有第五電阻R5，其同相輸入端與第一差分放大器U1的輸出端之間連接有第六電阻R6，其反相輸入端與被疊加信號Q之間連接有第七電阻R7，其反相輸入端與輸出端之間連接有第八電阻R8 ;所述的第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7以及第八電阻R8的阻值