AC-DC轉(zhuǎn)換器AD736在RMS儀表電路中的設(shè)計(jì)

2 工作原理及管腳功能

　　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、有效值單元（又稱有效值芯子RMS CORE）、偏置電路、輸出放大器等組成。芯片的2腳為被測(cè)信號(hào)VIN輸入端，工作時(shí)，被測(cè)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單元并將其轉(zhuǎn)換成代表真有效值的直流電壓，然后再通過(guò)輸出放大器的Vo端輸出。偏置電路的作用是為芯片內(nèi)部各單元電路提供合適的偏置電壓。

　　AD736采用雙列直插式8腳封裝，其管腳排列如圖2所示。各管腳的功能如下：

　　+Vs：正電源端，電壓范圍為2.8～16.5V；

　　-Vs：負(fù)電源端，電壓范圍為-3.2～-16.5V；

　　Cc：低阻抗輸入端，用于外接低阻抗的輸入電壓（≤200mV），通常被測(cè)電壓需經(jīng)耦合電容Cc與此端相連，通常Cc的取值范圍為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，以減少對(duì)被測(cè)電壓的分流。該端有兩種工作方式可選擇：第一種為輸出AC+DC方式。該方式將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；第二種方式為AC方式。該方式是將1腳經(jīng)隔直電容Cc接至8腳，這種方式的輸出電壓為真有效值，它不包含直流分量。

　　COM：公共端；

　　Vo：輸出端；

　　CF：輸出端濾波電容，一般取10μF；

　　CAV：平均電容。它是AD736的關(guān)鍵外圍元件，用于進(jìn)行平均值運(yùn)算。其大小將直接響應(yīng)到有效值的測(cè)量精度，尤其在低頻時(shí)更為重要。多數(shù)情況下可選33μF.

3 典型應(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)的典型應(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干擾。Cc起隔直作用。若按圖中虛線方向?qū)?腳與8腳短接而使Cc失效，則所選擇的就是AC+DC方式；去掉短路線，即為AC方式。R為限流電阻， D1、D2為雙向限幅二極管，超過(guò)壓保護(hù)作用，可選IN4148高速開關(guān)二極管。

　　圖4為采用9V電池的供電電路。R1、R2為均衡電阻，通過(guò)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式，適合于接高阻抗的分壓器。

　　圖5和圖6分別為低阻抗輸入方式時(shí)，用雙電源供電和采用9V單電源供電時(shí)的典型應(yīng)用電路。

4 注意事項(xiàng)

　　圖7是由AD736構(gòu)成的簡(jiǎn)單RMS儀表組成框圖。圖8是由單片機(jī)8098和AD736等芯片組成的可測(cè)量交直流有效值的智能化RMA儀表組成框圖。

???????????????? AD736構(gòu)成的簡(jiǎn)單RMS儀表組成框圖

應(yīng)用AD736來(lái)制作RMS儀表時(shí)，應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題：

　?。?）當(dāng)被測(cè)交流電壓超過(guò)200mVRMS時(shí)，必須在AD736前加一級(jí)分壓器，以將被測(cè)電壓衰減到200mV以內(nèi)。在采用

　?。?）若要測(cè)量交流電流的真有效值，應(yīng)在AD736前面加一級(jí)分流器。此時(shí)應(yīng)用AD736可選圖6所示電路。

　?。?）設(shè)計(jì)高精度真有效值RMS時(shí)，還應(yīng)考慮被測(cè)電壓的波峰因素Kp（波峰因數(shù)Kp是被測(cè)信號(hào)的峰值與真有效值之比）的影響，應(yīng)仔細(xì)選擇合適的CAV.常見(jiàn)的正弦波、言波、三角波和鋸齒波的Kp≤2，此時(shí)CAV可取33μF.但對(duì)于窄脈沖或晶閘管的波形，由于Kp>2，因此應(yīng)適當(dāng)增大CAV的容量，以延長(zhǎng)取平均值的時(shí)間，從而減少由Kp>2所引起的附加誤差。