一、定義與工作原理

注入變壓器（Injection Transformer），也稱注入器或信號注入器，本質上是一種特殊設計的、用于信號注入的隔離變壓器，主要用于將網絡分析儀、示波器、頻響分析儀等測量設備的小信號注入到被測電路中，同時實現電氣隔離，避免測量設備對被測系統造成干擾。其工作原理基于電磁感應和信號耦合技術，通過精心設計的磁芯和繞組結構，實現高頻信號的高效傳輸與低頻信號的精確注入。它不改變信號的本質內容（如調制方式），而是作為一個“橋梁”，確保信號能注入系統，同時保護兩端的設備。

注入變壓器的核心工作原理基于電磁感應，通過初級與次級繞組的磁耦合傳輸信號。其工作機制主要包括以下幾個方面：

（1）信號注入與提取：將小信號注入被測電路，同時從電路中提取響應信號，用于分析系統特性；

（2）電氣隔離：提供高隔離電壓，確保測試設備與主系統之間的電氣安全隔離；

（3）線性響應：在整個工作范圍內保持良好的線性特性，確保輸出信號與輸入信號成比例關系；

（4）阻抗匹配：優化繞組設計，實現測試設備與被測電路之間的最佳阻抗匹配。

二 、注入變壓器的分類

根據技術原理、應用場景和性能特點，注入變壓器可分為以下幾類：

2.1按信號類型分類

a.電流注入型：利用變壓器磁感應原理將輸入電壓信號轉換為隔離電流信號注入被測電路，如J2111B。適用于高頻電源環路穩定性分析、瞬態負載階躍測試等。

b.電壓注入型：直接向被測電路注入電壓信號，通過電阻分壓或電容耦合實現信號隔離，如J2120A。適用于電源抑制比(PSRR)測量、輸入阻抗分析、低頻電源濾波器測試。

c.固態注入型：基于半導體器件實現信號注入，工作在直流條件下，如J2112A。適用于高頻瞬態響應測試、負載階躍測試、高頻開關電源特性分析等。

2.2按隔離方式分類

a.變壓器隔離型：通過磁芯和繞組實現電氣隔離，提供高隔離電壓，如Omicron B-WIT 100。

性能優勢：隔離電壓高（可達600V CAT II），適合高電壓系統測試。

局限性：在直流偏置下易飽和，限制了其在PSRR等直流偏置場景的應用。

b.電阻/電容耦合型：利用電阻分壓或電容耦合實現信號注入與隔離。如Picotest J2120A。

性能優勢：支持高直流偏置（如50VDC），適合PSRR測量等場景。

局限性：隔離電壓較低，帶寬受限。

2.3按頻率特性分類

a.窄帶注入變壓器：適用于特定頻段的測試需求，工作帶寬較窄，在目標中心頻率處實現最佳性能。如B-LFT 100（10mHz-100kHz）。

b.寬帶注入變壓器：適用于寬頻率范圍的測試應用，可在寬頻率范圍內保持性能平坦。如Picotest J2111B（1Hz-40MHz）、Omicron B-WIT 100（1Hz-10MHz）。

三、關鍵技術參數解析

注入變壓器的性能主要由以下參數決定：

在變壓器設計中，帶寬與磁芯材料和繞組結構密切相關。低頻性能要求更大的磁芯和更多的匝數，但會增加變壓器物理尺寸；高頻性能則需要良好的磁芯耦合、小尺寸和較少的匝數，以減少寄生參數的影響。