真有效值AC/DC轉換器A100UF 100VD736及其在RMS儀表電路中的應用

摘要：跟著集成電路的迅速成長，連年來呈現了各類真有效值AC/DC轉換器。美國AD公司的AD736是個中很是典范的一種。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。本文先容了AD736的事情道理及利用要點，給出了以該芯片為焦點組成的RMS儀表設計電路。

要害詞：真有效值 RMS AC/DC轉換器 丈量 AD736

1 概述

在科學實際和出產實踐中，會碰著大量的非正弦波。傳統丈量儀表回收的是平均值轉換法來對其舉辦丈量，但這種要領存在著較大的理論誤差。為了實現對交換信號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換技能，即不通過平均折算而是直接將交換信號的有效值按比例轉換為直流信號。為了適應現代電子丈量的需要，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”的運算而獲得的。真有效值儀表的最大利益是可以或許準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以及失真。跟著集成電路的迅速成長，連年來呈現了各類真有效值AC/DC轉換器。美國AD公司的AD736是個中很是典范的一種。

AD736是顛末激光批改的單片緊密真有效值AC/DC轉換器。其主要特點是精確度高、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、輸出放大器等構成。芯片的2腳為被測信號VIN輸入端，事情時，被測信號電壓加到輸入放大器的同相輸入端，而輸出電壓經全波整流后送到RMS單位并將其轉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），凡是被測電壓需經耦合電容Cc與此端相連，凡是Cc的取值范疇為10～20μF。當此端作為輸入端時，第2腳VIN應接到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，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，用于舉辦平均值運算。其巨細將直接響應到有效值的丈量精度，尤其在低頻時更為重要。大都環境下可選33μF。

3 典范應用電路

AD736有多種應用電路形式。圖3為雙電源供電時的典范應用電路，該電路中的+Vs與COM、-Vs與COM之間均應并聯一只0.1μF的電容以便濾掉該電路中的高頻滋擾。Cc起隔直浸染。若按圖中虛線偏向將1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，高出壓掩護浸染，可選IN4148高速開關二極管。

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，用雙電源供電和回收9V單電源供電時的典范應用電路。

4 留意事項

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

應用AD736來建造RMS儀表時，應留意以下幾個問題：