完整版)AD637有效值檢測總結

1、有效值檢測設計總結一、模塊設計要求：檢測交流信號的有效值并以直流信號輸出。設計要求盡量提高精確度，減 小頻率的影響。二、模塊完成情況：工作電壓為正負5V的雙電源，能夠實現(xiàn)各種波形的真有效值檢測，但高頻 率信號和小信號（小于20mv）的檢測沒能實現(xiàn)。當輸入頻率低于 1KHz的正弦 波時輸出的還是正弦波而不是一條直線，且輸出波形的頻率為信號源的兩倍！三、模塊涉及的理論知識：根據(jù)有效值的定義，在一個信號周期內(nèi)，通過某純阻負載所產(chǎn)生的熱最與 一個直流電壓在同一負載上產(chǎn)生的熱量相等時，該直流電壓的數(shù)值就是交流電壓 的有效值。數(shù)學表達式如下所示：式中的T是交流信號的周期，u（t）為電壓。根據(jù)定義它是被測量

2、的均方根值。 一般對有效值的測量時利用二極管的單向導電性，構成整流電路，如半波整流、 全波整流、橋式整流等，將交流信號整流成直流信號，再通過電容或電感濾波， 最終得到的是平均值形式，根據(jù)平均值與有效值確定的系數(shù)關系， 通過平均值將 有效值表示出來。（系數(shù)關系如下表）L III方披=甜1210三粗L1551.155事實上無論是半波整流、全波整流、還是橋式整流，他們的整流精度都不高 所轉換后的有效值誤差很大。因為而二級管的非線性回產(chǎn)生很大的誤差， 而當小 信號的時候，因輸入信號小于二極管的門檻電壓，電流基本過不去，其轉換誤差更嚴重。而當輸入信號不是標準波形而是有失真的信號時也會產(chǎn)生誤差。關于AD6

3、37的描述如下：特克憲最大養(yǎng)線性0 V2VRMSA 0-10%的昭加渓差為了個波耀因馥 亮K資8tt2VRrJlSSft 入300千苗，100效值ilH：真育誌疽方均方絕對越蔭日碣出CG0dB3值菇國 芯片送擇勺關挑聃能允許二 餐檄“三態(tài)黑作舒態(tài)電茂降低為2 2 mA至350BW釬焊DIP 低ffiCERDIP*lSOICSOIC (R)4H3CZAD537四、設計與制作過程根據(jù)所學的理論知識以及AD637的工作原理設計的電路原理圖及 PCB圖如 下圖所示：-5|-GNEp.lGND-|VZTvP*1fR1514i5wNICV訛CUMM NICOUT? -VsS ，Vs DEN RMSDB O

4、U CAv aNK 丫冃應e ADC37(自己函財)|*GNDrJ2|l-ond11IoT|ltiXTJP1GND|GNDAD637有效值檢測電路原理圖I)AD637有效值檢測電路PCB圖為了節(jié)省畫圖時間，在設計 PCB圖時我把接在電源旁邊的去耦電容都刪掉 了，因為是貼片比較小也比較容易焊接， 在做好板后再加上去也無妨。原理圖中 靠近電源頭的那個磁珠我用電阻代替，貼片燈我用電容代替，因為封裝都一樣， 為了找原理圖庫方便都這么干，類似于一些芯片的同樣的封裝都可以統(tǒng)一用一個 封裝來代替。按照設計的PCB板焊接好的實物圖如下圖所示：五、測試方法為了減小整流器的非線性誤差，首先使輸入接地調(diào)節(jié)R5使9腳

5、輸出為0,然后輸入1V標準直流電壓調(diào)節(jié)R4使9腳輸出1.000V。測量數(shù)據(jù)如下表所示：頻率HzVin=100mVVin = 1VVin=2VVin=6V506036169520005006036069720001k60360700200010k d60360700200020k60360700200050k603607002000100k1583607002000200k553607002000500k4736070020001M12635070022002M32070025003M27068028004M24065030005M16064030008M604202600部分測試波形圖如下，在

6、輸入的正弦波頻率低于1KHz以下時，輸出的波形也為正弦波，但頻率為信號源的兩倍！這是為什么？直流輸出有效值還是一樣的。Vin = 1V，fin=50HzVin=2V, fin=50HzVin=2V, fin=1KHzVin = 1V, fin = 1MHz當調(diào)零電阻+5V對AD637的3腳之間的阻值調(diào)為零時，輸入 Vin=100mV, fin = 1KHz輸出直流有效值達到最大為1.15V，相應的測試波形圖如下圖所示：六、總結實踐才是檢驗真理的唯一標準，通過這一模塊的設計與制作，讓我更加明白 理論的重要以及理論與實際是有差距的這個道理。我們不單只要把理論知識搞 懂，更要去多實踐，驗證理論知識的正確與否，理論與實踐相結合。我們不單只 要把理論知識搞懂，更要去多實踐，驗證理論知識的正確與否，理論與實踐相結 合。調(diào)試結果很重