電子設(shè)計(jì)應(yīng)用2003年第5期

摘   要： 本文首先介紹了真有效值數(shù)字電壓表的基本原理，然后闡述LTC1966 TRMS／DC轉(zhuǎn)換器工作原理，最后給出由LTC1966構(gòu)成的多量程真有效值數(shù)字電壓表電路。
關(guān)鍵詞： 真有效值；TRMS／DC轉(zhuǎn)換器；D-S調(diào)制器；數(shù)字電壓表

真有效值數(shù)字電壓表的基本原理
利用真有效值(TRMS)數(shù)字儀表，可以準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)地測(cè)量各種波形的有效值電壓，滿足現(xiàn)代電子測(cè)量之需要。
交流電壓有效值是按下式定義的：
       (1)
其近似公式為：      
        (2)
分析式(2)可知，借助于電路對(duì)輸入電壓u進(jìn)行“平方→ 取平均值→開平方”運(yùn)算，就能獲得交流電壓的有效值。因這是由有效值定義式求出的，故稱之為真有效值。目前生產(chǎn)的真有效值/直流轉(zhuǎn)換器(如美國(guó)ADI公司的AD636、AD736，美國(guó)LT公司的LTC1966等)，都是采用這種原理而設(shè)計(jì)的。真有效值電壓表和平均值電壓表測(cè)量典型波形的誤差比較見表1。表中波峰因數(shù)(KP)定義為峰值電壓(UP)與有效值電壓(URMS)之比。

圖1  LTC1966管腳排列及內(nèi)部框圖

LTC1966工作原理
LTC1966是美國(guó)凌特公司(LT)于2002年最新推出的真有效值RMS/DC轉(zhuǎn)換器，與其他RMS/DC產(chǎn)品相比較，它在完成乘法／除法運(yùn)算時(shí)，未采用通常的對(duì)數(shù)-反對(duì)數(shù)的計(jì)算方法，而是采用了全新的D-S計(jì)算技術(shù)。LTC1966具有簡(jiǎn)單電路接法(只有一個(gè)外接平均CAVE)、靈活的輸入／輸出結(jié)構(gòu)(差分或單端)、靈活的供電方式(2.7V~5.5V單電源，最大范圍為