周桂华的日志

模拟电路如何高效有效值直流转换

热1已有 302 次阅读 2012-07-09 16:58 标签: 电路如何

有效值(rms)衡量交流信号的幅度。从实用角度定义，交流信号的有效值等于以同一负载产生同等热量所需的直流量。从数学角度定义，电压有效值为信号求平方、求平均值，然后取其平方根所获得的值。取平均值的时间必须足够长，以便能在所需的最低工作频率进行滤波。我们将通过一些例子来说明模拟电路如何高效实现该功能。
　　第一种方法称为直接显式法(explicit)，如图1所示。输入信号首先由模拟乘法器求平方，然后采用适当的滤波器取平均值，再通过反馈环路中具有第二个平方器的运算放大器取其平方根。该电路动态范围有限，因为平方器之后的各级必须尝试处理幅度变化很大的信号。这会限制此方法，使输入最大动态范围约为10:1 (20 dB)。但是，如果可以使用AD834之类的乘法器作为构建模块，就可以实现出色的带宽(100 MHz以上)和高精度(见图2)。