摘要：跟著集成電路的迅速成長，連年來呈現(xiàn)了各類真有效值A(chǔ)C/DC轉(zhuǎn)換器。美國AD公司的AD736是個(gè)中很是典范的一種。它具有精確性高、敏捷度好、丈量速率快、頻率特性好、輸入阻抗高、輸出阻抗低、電源范疇寬以及功耗低等特點(diǎn)。本文先容了AD736的事情道理及利用要點(diǎn)，給出了以該芯片為焦點(diǎn)組成的RMS儀表設(shè)計(jì)電路。

要害詞：真有效值 RMS AC/DC轉(zhuǎn)換器 丈量 AD736

1 概述

在科學(xué)實(shí)際和出產(chǎn)實(shí)踐中，會(huì)碰著大量的非正弦波。傳統(tǒng)丈量儀表回收的是平均值轉(zhuǎn)換法來對其舉辦丈量，但這種要領(lǐng)存在著較大的理論誤差。為了實(shí)現(xiàn)對交換信號(hào)電壓有效值的緊密丈量，并使之不受被測波形的限制，可以回收真有效值轉(zhuǎn)換技能，即不通過平均折算而是直接將交換信號(hào)的有效值按比例轉(zhuǎn)換為直流信號(hào)。為了適應(yīng)現(xiàn)代電子丈量的需要，今朝丈量交換電壓真有效值（RMS）的萬用表獲得了迅速的成長。交換電壓的真有效值是通過電路對輸入交換電壓舉辦“平方→求平均值→開平方”的運(yùn)算而獲得的。真有效值儀表的最大利益是可以或許準(zhǔn)確丈量各類電壓波形的有效值，而不必思量被測波形的參數(shù)以及失真。跟著集成電路的迅速成長，連年來呈現(xiàn)了各類真有效值A(chǔ)C/DC轉(zhuǎn)換器。美國AD公司的AD736是個(gè)中很是典范的一種。

AD736是顛末激光批改的單片緊密真有效值A(chǔ)C/DC轉(zhuǎn)換器。其主要特點(diǎn)是精確度高、敏捷性好（滿量程為200mVRMS）、丈量速率快、頻率特性好（事情頻率范疇可達(dá)0～460kHz）、輸入阻抗高、輸出阻抗低、電源范疇寬且功耗低最大的電源事情電流為200μA。用它來丈量正弦波電壓的綜合誤差不高出±3%。

2 事情道理及管腳成果

AD736的內(nèi)部框圖如圖1所示。它主要由輸入放大器、全波整流器、有效值單位（又稱有效值芯子RMS CORE）、偏置電路、輸出放大器等構(gòu)成。芯片的2腳為被測信號(hào)VIN輸入端，事情時(shí)，被測信號(hào)電壓加到輸入放大器的同相輸入端，而輸出電壓經(jīng)全波整流后送到RMS單位并將其轉(zhuǎn)換成代表真有效值的直流電壓，然后再通過輸出放大器的Vo端輸出。偏置電路的浸染是為芯片內(nèi)部各單位電路提供符合的偏置電壓。

AD736回收雙列直插式8腳封裝， HU系列，其管腳分列如圖2所示。各管腳的成果如下：

+Vs：正電源端，電壓范疇為2.8～16.5V；

-Vs：負(fù)電源端，電壓范疇為-3.2～-16.5V；

Cc：低阻抗輸入端，用于外接低阻抗的輸入電壓（≤200mV），凡是被測電壓需經(jīng)耦合電容Cc與此端相連，凡是Cc的取值范疇為10～20μF。當(dāng)此端作為輸入端時(shí)，第2腳VIN應(yīng)接到COM；

VIN：高阻抗輸入端，適合于接高阻抗輸入電壓，一般以分壓器作為輸入級(jí)，分壓器的總輸入電阻可選10MΩ，以淘汰對被測電壓的分流。該端有兩種事情方法可選擇：第一種為輸出AC+DC方法。該方法將1腳（Cc）與8腳（COM）短接，其輸出電壓為效流真有效值與直流分量之和；第二種方法為AC方法。該方法是將1腳經(jīng)隔直電容Cc接至8腳，這種方法的輸出電壓為真有效值，它不包括直流分量。

COM：民眾端；

Vo：輸出端；

CF：輸出端濾波電容，一般取10μF；

CAV：平均電容。它是AD736的要害外圍元件，用于舉辦平均值運(yùn)算。其巨細(xì)將直接響應(yīng)到有效值的丈量精度，尤其在低頻時(shí)更為重要。大都環(huán)境下可選33μF。

3 典范應(yīng)用電路

AD736有多種應(yīng)用電路形式。圖3為雙電源供電時(shí)的典范應(yīng)用電路，該電路中的+Vs與COM、-Vs與COM之間均應(yīng)并聯(lián)一只0.1μF的電容以便濾掉該電路中的高頻滋擾。Cc起隔直浸染。若按圖中虛線偏向?qū)?腳與8腳短接而使Cc失效，則所選擇的就是AC+DC方法；去掉短蹊徑，即為AC方法。R為限流電阻，D1、D2為雙向限幅二極管，高出壓掩護(hù)浸染，可選IN4148高速開關(guān)二極管。

圖4為回收9V電池的供電電路。R1、R2為平衡電阻，通過它們可使VCOM=E/2=4.5V。C1、C2為電源濾波電容。上述圖3和圖4電路均為高阻抗輸入方法，適合于接高阻抗的分壓器。

圖5和圖6別離為低阻抗輸入方法時(shí)，用雙電源供電和回收9V單電源供電時(shí)的典范應(yīng)用電路。

4 留意事項(xiàng)

圖7是由AD736組成的簡樸RMS儀表構(gòu)成框圖。圖8是由單片機(jī)8098和AD736等芯片構(gòu)成的可丈量交直流有效值的智能化RMA儀表構(gòu)成框圖。

應(yīng)用AD736來建造RMS儀表時(shí)，應(yīng)留意以下幾個(gè)問題：