专利摘要

本实用新型涉及电子电路技术领域，尤其是指一种电压与电流的相位比较电路，包括信号发生模块、采样模块以及电压放大模块，所述信号发生模块包括待测元件以及信号发生器，所述信号发生器为所述待测元件提供电信号，所述采样模块用于采集待测元件上的电压，所述电压放大模块用于放大采样模块两端的电压差。本实用新型提供的一种电压与电流的相位比较电路，可同时检测一个信号的电流和电压的相位情况，从而对信号的检测观察更直观。

权利要求

1.一种电压与电流的相位比较电路，其特征在于：包括信号发生模块、采样模块以及电压放大模块，所述信号发生模块包括待测元件以及信号发生器，所述信号发生器为所述待测元件提供电信号，所述采样模块用于采集待测元件上的电压，所述电压放大模块用于放大采样模块两端的电压差。

2.根据权利要求1所述一种电压与电流的相位比较电路，其特征在于：所述采样模块为采样电阻R4，所述信号发生模块还包括电阻R1，所述待测元件的两端分别与电阻R1的一端和采样电阻R4的一端连接，所述电阻R1的另一端与信号发生器的输出端连接，所述采样电阻R4的另一端接地，所述信号发生器的输出信号依次输入电阻R1、待测元件和电阻R4。

3.根据权利要求2所述一种电压与电流的相位比较电路，其特征在于：所述电压放大模块包括第一放大单元以及第二放大单元，所述第一放大单元的两输入端分别与采样电阻R4的两端连接，所述第一放大单元的输出端与第二放大单元的输入端连接，所述第二放大单元用于放大第一放大单元的输出信号。

4.根据权利要求3所述一种电压与电流的相位比较电路，其特征在于：所述第一放大单元包括放大器U1B，所述放大器U1B的同相输入端与采样电阻R4的一端连接，放大器U1B的反相输入端与采样电阻R4的另一端连接，所述放大器U1B的输出端与第二放大单元的输入端之间连接有电容C4。

5.根据权利要求4所述一种电压与电流的相位比较电路，其特征在于：所述第二放大单元包括放大器U1A、电阻R5、电阻R6、电容C5、以及分压部，所述分压部的输出端与放大器U1A的同相输入端连接，所述放大器U1A的反相输入端与电容C4连接，所述放大器U1A的反相输入端与电容C5的一端连接，所述电容C5的另一端与电阻R6连接，所述电阻R6的另一端接地，所述电阻R5的两端分别与放大器U1A的输出端和反相输入端连接。

6.根据权利要求5所述一种电压与电流的相位比较电路，其特征在于：所述分压部包括电阻R2、电阻R3以及电容C2，所述电阻R3的一端连接电源，电阻R3的另一端与电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端接地，所述电容C2与电阻R2并联，所述电阻R2与电阻R3连接的一端与放大器U1A的同相输入端连接。

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，尤其是指一种电压与电流的相位比较电路。

背景技术

目前，判断电阻、电感、电容等元器件品质的仪器，需要检测元件的阻抗、感抗和容抗。比如一只好的电阻，就是要在其工作频带及工作温度内寄生电感和寄生电容尽可能的小，电阻值与阻抗值无限接近。一只好的电感，就要有最小的寄生电阻，最小的寄生电容。同样，一只好的电容，也是要有最小的寄生电阻，最小的寄生电感。检测仪器比较复杂，判别需要专业知识。

电工技术中，对功率因数的概念还没有直观波形演示设备。现有的设备只能展示电压或电流的波形，双踪或双踪以上的示波器也不能同时展示同一信号的电压波形和电流波形。

发明内容

本实用新型针对现有技术的问题提供一种电压与电流的相位比较电路，可同时检测一个信号的电流和电压的相位情况，从而对待测元件的检测观察更直观。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种电压与电流的相位比较电路，包括信号发生模块、采样模块以及电压放大模块，所述信号发生模块包括待测元件以及信号发生器，所述信号发生器为所述待测元件提供电信号，所述采样模块用于采集待测元件上的电压，所述电压放大模块用于放大采样模块两端的电压差。

优选的，所述采样模块为采样电阻R4，所述信号发生模块还包括电阻R1和待测元件，所述待测元件的两端分别与电阻R1的一端和采样电阻R4的一端连接，所述电阻R1的另一端与信号发生器的输出端连接，所述采样电阻R4的另一端接地，所述信号发生器的输出信号依次输入电阻R1、待测元件和电阻R4。

优选的，所述电压放大模块包括第一放大单元以及第二放大单元，所述第一放大单元的两输入端分别与采样电阻R4的两端连接，所述第一放大单元的输出端与第二放大单元的输入端连接，所述第二放大单元用于放大第一放大单元的输出信号。

优选的，所述第一放大单元包括放大器U1B，所述放大器U1B的同相输入端与采样电阻R4的一端连接，放大器U1B的反相输入端与采样电阻R4的另一端连接，所述放大器U1B的输出端与第二放大单元的输入端之间连接有电容C4。

优选的，所述第二放大单元包括放大器U1A、电阻R5、电阻R6、电容C5、以及分压部，所述分压部的输出端与放大器U1A的同相输入端连接，所述放大器U1A的反相输入端与电容C4连接，所述放大器U1A的反相输入端与电容C5的一端连接，所述电容C5的另一端与电阻R6连接，所述电阻R6的另一端接地，所述电阻R5的两端分别与放大器U1A的输出端和反相输入端连接。

优选的，所述分压部包括电阻R2、电阻R3以及电容C2，所述电阻R3的一端连接电源，电阻R3的另一端与电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端接地，所述电容C2与电阻R2并联，所述电阻R2与电阻R3连接的一端与放大器U1A的同相输入端连接。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的一种电压与电流的相位比较电路，在信号回路里串入采样电阻R4，采样待测元件上的电流信号，并将待测元件的电流信号转换成对应的电压信号，再将采样电阻R4上的电压差通过电压放大模块进行放大，将待测元件的电压信号接入双踪示波器的一个端口，将电压放大模块的输出信号接入双踪示波器的另一个端口，接着通过同步观察电压放大模块的输出信号的波形信息以及待测元件上的电压的波形信息，电压放大模块的输出信号代表了待测元件上的电流信息，因而可以在双踪示波器上同时观察到待测元件的电压和电流的波形信息，进而便可以了解到待测元件上的电压和电流的相位变化情况，从而获得待测元件的性能情况。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图。

图2为本实用新型的电路原理图。

在图1至图2中的附图标记包括：

1-信号发生模块，2-电压放大模块，3-第一放大单元，4-第二放大单元，5-分压部。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。

本实施例提供的一种电压与电流的相位比较电路，如图1，包括信号发生模块1、采样模块以及电压放大模块2，所述信号发生模块1包括待测元件以及信号发生器，所述信号发生器为所述待测元件提供电信号，所述采样模块用于采集待测元件上的电压，所述电压放大模块2用于放大采样模块两端的电压差。优选的，所述采样模块为采样电阻R4，直接利用信号发生模块1或者用于检测电阻电容所用的PCB印刷铜箔的阻抗作为采样电阻R4，确保对电流的采样不会改变信号的电压波形。待测元件可以为电容、电阻和电感之间的任一种，如图2所示中的电容C3则为待测元件，通过本实施例提供的电压与电流的相位比较电路，便可以检测待测元件的性能。其中，信号发生模块为待测元件提供的电信号为正弦信号。

具体地，采样电阻R4是毫欧级(mΩ)电阻，通过检测采样电阻R4将待测元件的电流信号转换成相应的电压信号。由于信号发生器的信号电流限制在毫安(mA)级，而且采样电阻R4的阻值极小，所以通过R4变换获得的电压值也在微伏级(μV)。通常，现有技术中的示波器的交流信号标准值是0.7V有效值(即图1中P1端口输出的电压值)，这个电压叠加一个微伏级的电流取样电路，对电压信号的幅度和相位的影响完全可以忽略不计。但微伏级的信号示波器也不能正确锁定和显示，所以通过电压放大模块2将采样电阻R4上获得的电流采样电压信号进行放大，放大到示波器输入端能正确处理的幅度，通过图1中的P3端子输出。P1和P3端子是共地的，P1传递的是待测元件的信号电压相位信息，P3传递的是待测元件的信号电流相位信息，通过双踪示波器，就可以同时观察到信号的电压和电流相位，从而获得待测元件的性能信息。

本实施例提供的一种电压与电流的相位比较电路，如图2，所述信号发生模块1还包括电阻R1和待测元件，所述待测元件的两端分别与电阻R1的一端和采样电阻R4的一端连接，所述电阻R1的另一端与信号发生器的输出端连接，所述采样电阻R4的另一端接地，所述信号发生器的输出信号依次输入电阻R1、待测元件和电阻R4；

如图2，所述电压放大模块2包括第一放大单元3以及第二放大单元4，所述第一放大单元3的两输入端分别与采样电阻R4的两端连接，所述第一放大单元3的输出端与第二放大单元4的输入端连接，所述第二放大单元4用于放大第一放大单元3的输出信号；所述第一放大单元3包括放大器U1B，所述放大器U1B的同相输入端与采样电阻R4的一端连接，放大器U1B的反相输入端与采样电阻R4的另一端连接，所述放大器U1B的输出端与第二放大单元4的输入端之间连接有电容C4；所述第二放大单元4包括放大器U1A、电阻R5、电阻R6、电容C5、以及分压部5，所述分压部5的输出端与放大器U1A的同相输入端连接，所述放大器U1A的反相输入端与电容C4连接，所述放大器U1A的反相输入端与电容C5的一端连接，所述电容C5的另一端与电阻R6连接，所述电阻R6的另一端接地，所述电阻R5的两端分别与放大器U1A的输出端和反相输入端连接。

具体地，如图2所示，接着将放大器U1B的两个输入端与采样电阻R4的两端连接，通过放大器U1B对采样电阻R4上的压差进行放大，放大器U1B的输出信号经过耦合的电容C4后输入放大器U1A的反相输入端，分压部5的分压端的输出电压输入放大器U1A的同相输入端，最后将放大器U1A的输出信号通过P3端子接入到双踪示波器上便可观察该输出信号的信息，再如图2所示在待测元件的远离采样电阻R4的一端增加P1端子，用来接入双踪示波器的另一端口，接着通过双踪示波器同步观察电压放大模块2的输出信号信息以及待测元件上的电压的波形信息，因为采样电阻R4将待测元件上的电流信息转换成电压信息，所以电压放大模块2的输出信号代表了待测元件上的电流信号，即P1传递的是信号电压相位信息，P3传递的是信号电流相位信息，因而可以在双踪示波器上同时观察到待测元件的电压和电流的波形。采用双踪示波器同时观察采样到的电压以及电流信号波形，电流波形和电压波形均同时显示，便可将电流和电压的波形进行比对，可以同时观察到待测元件中电压和电流的相位变化情况，通过电压和电流的波形的检测来获得待测元件的性能情况，测试结果也更准确，使得实际上对电阻、电容或者电感的检测变的更简便。

以上所述，仅是本实用新型较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。

一种电压与电流的相位比较电路专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。