MT-081：有效值直流转换器

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。有关有效值直流转换器的更多详细信息，参见参考文献1。
MT-031
MT-081
指南

有效值直流转换器


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。有关有效值直
流转换器的更多详细信息，参见参考文献1。

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)。




图1：直接显式(Explicit)有效值计算




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