式中Y0是基波信号，Y1、Y2、Y3、…Yk…为各次谐波有效值。可见，30阶梯正弦波波形失真度小于0.4％。另外，该信号的谐波为高次谐波，可以通过低通滤波进一步减少波形失真度。由此可知，该阶梯止弦信号的谐波分量主要集中在(30-1)f0～(30+1)f0之间，且这些谐波的相对幅值反比于有关谐波的阶数，f0为所希望的输出波形频率。由于数字式阶梯信号的谐波成分是高阶的，可以用简单的低通滤波方法加以滤除，进一步减少失真，该电路的总体结构如图1所示。
电路采用±5V双电源，输入时钟Clk经过30进制计数器，输出5位二进制数A0～A4，再经30选1译码后产生周期性的控制信号K0～K29，作为控制电流源序列的开关控制信号。
图2中a图为简单CMOS镜像电流源。由其低频小信号模型，计算输出电阻rout≈1／(gm17)；图b为标准的CMOS共源共栅镜像电流源，其输出阻抗rout1≈rds3rds2gm3，可以看出，图a简单的镜像电流源与图b结构的镜像电流源的输出阻抗相比，后者比前者大gmrds倍，高的输出阻抗有利于提高镜像电流源的镜像精度。图c为具有相同结构的P管构成的CMOS共源共栅电流镜，两种镜像电流分别实现灌电流和拉电流，以满足直流电平为零的正弦波在正半周和负半周的波形要求。此外，要获得理想的零电平正弦信号，还要考虑运放的零飘移问题。
解得
λ为沟道长度调制因子。
由于M0和M3的源端不是最低电位，故存在衬偏效应，但由于结构对称，对镜像电流精度没有影响。根据离散化正弦函数值，第i个电流源量化电流值为：
若要Vout≡IRf，则要求Av无穷大。可根据实际精度要求，在1KHz以下，要求绝对误
令|IRf |=5V，解得Av≥9999。即201ogAv≥201og9999=80dB。
对比可以看出，30阶梯正弦波信号在开关切换瞬间有直流尖峰脉冲，即高频毛刺，因为开关导通和关断不是理想的开关状态，即开关导通和关断时刻，导通内阻发生变化。因为该脉冲信号很窄，频率高，所以也可以通过低通滤波器对波形的高频信号加以滤除。图3下栏即为该信号通过低通滤波后的正弦波。由于低通滤波器的存在，虽然高频信号被滤除，但是幅值和频率都会平移，所以，在获得高质量的三相正弦波时需要注意。
直流高压发生器广泛适用于电力部门、工矿、冶金、钢铁等企业的动力试验部门。对氧化锌避雷器、电力电缆、变压器、发电机等高压电气设备进行直流高压试验。是高压试验专业的重要设备,对于它的选型及使用应遵循以下原则：
1、选型时对生产厂家的要求
1.1、产品应通过型式试验
1.2、产品应通过相关省份电力试验研究院组织的入网考评,未进行考评省份可参其它省份的考评结果1.3、产品应有企业标准,企业标准不得低于行业标准
1.4、应为专业直流高压电源制造商,具备齐备的工艺设备、检验设备及相应的工程技术人员、生产人员
1.5、具有完善的售后服务保障体系,可以在协议中体现出来,企业必须有一定生产规模
2、订货时应提出的技术要求
2.1、直流高压发生器应次用中频调制技术设计生产,对工频变压器升压式直流高压发生器应禁止使用。
2.2、直流高压发生器应有完善的防潮防震的技术措施。
2.3、直流高压发生器应具采用先进的电磁兼容设计,整机能抗现场对地放电冲击。
2.4、直流高压发生器应具备测量氧化锌避雷器自动调整电压75%功能
2.5、直流高压发生器应具备过电压和过电流自动保护装置。在出现非正常工作状态时,自动保护装置应使直流高压发生器自动关机。
2.6、直流高压发生器的高压端电流表应具有抗电磁干扰、抗正反向冲击的措施和能力,测量不确定度不大于1.0%
2.7、显示屏应有背光显示,在使用范围内显示清晰,易于辨别,满足现场使用
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