AD637有效值檢測總結(jié)

1、有效值檢測設(shè)計(jì)總結(jié)一、模塊設(shè)計(jì)要求：檢測交流信號(hào)的有效值并以直流信號(hào)輸出。設(shè)計(jì)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(fù)5V的雙電源，能夠?qū)崿F(xiàn)各種波形的真有效值檢測，但高頻率信號(hào)和小信號(hào)（小于20mv）的檢測沒能實(shí)現(xiàn)。當(dāng)輸入頻率低于1KHz的正弦波時(shí)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(hào)源的兩倍！三、模塊涉及的理論知識(shí)：根據(jù)有效值的定義，在一個(gè)信號(hào)周期內(nèi)，通過某純阻負(fù)載所產(chǎn)生的熱最與一個(gè)直流電壓在同一負(fù)載上產(chǎn)生的熱量相等時(shí)，該直流電壓的數(shù)值就是交流電壓的有效值。數(shù)學(xué)表達(dá)式如下所示：式中的T是交流信號(hào)的周期，u為電壓。根據(jù)定義它是被測量的均方根值。一般對(duì)

2、有效值的測量時(shí)利用二極管的單向?qū)щ娦裕瑯?gòu)成整流電路，如半波整流、全波整流、橋式整流等，將交流信號(hào)整流成直流信號(hào)，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(guān)系，通過平均值將有效值表不出來。（系數(shù)關(guān)系如下表）«1需期直海與對(duì)虎的波型因依x旅二一加眉胃麻茶失真定技技,17m方城口-制川1施倦放D-25尤210*L155據(jù)愣波1,155事實(shí)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(zhuǎn)換后的有效值誤差很大。因?yàn)槎?jí)管的非線性回產(chǎn)生很大的誤差，而當(dāng)小信號(hào)的時(shí)候，因輸入信號(hào)小于二極管的門檻電壓，電流基本過不去，其轉(zhuǎn)換誤差更嚴(yán)重。而當(dāng)輸入信號(hào)

3、不是標(biāo)準(zhǔn)波形而是有失真的信號(hào)時(shí)也會(huì)產(chǎn)生誤差。關(guān)于AD637的描述如下:特點(diǎn)精度高0.02%最大善然性，0V2VRMSftA0.10%的南聞蹉差為3個(gè)波嶂因數(shù)寬吊亮8韭插在2VRP”編入6其千斑，10口小抽有效值計(jì)算：真有效值市均方絕對(duì)超值dBfi出（3UdB取值范圖芯片送擇，式機(jī)功能允許二松損.三亳'操作靜態(tài)電源降低為22mA至350惻國軒海口IP-修底本CERDIP和SO1CSOICfR）封裝hFSAD637四、設(shè)計(jì)與制作過程根據(jù)所學(xué)的理論知識(shí)以及AD637的工作原理設(shè)計(jì)的電路原理圖及PCB圖如下圖所示：.5比QND,DENRMS卜DBOUCAv人懼5”自反£一AD637（

4、自己畫的）*1fNNICVinCOMMNICOUTPTF16J1yc141312ITIejl'GNDGNDR|'GNDj|>GNDdp.lGND二|'GND|l'GNDAD637有效值檢測電路原理圖AD637有效值檢測電路PCB圖為了節(jié)省畫圖時(shí)間，在設(shè)計(jì)PCB圖時(shí)我把接在電源旁邊的去耦電容都刪掉了，因?yàn)槭琴N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(gè)磁珠我用電阻代替，貼片燈我用電容代替，因?yàn)榉庋b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(gè)封裝來代替。按照設(shè)計(jì)的PCB板焊接好的實(shí)物圖如下圖所示：

5、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腳輸出為0,然后輸入1V標(biāo)準(zhǔn)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=6V5016036169520005006036069720001k60360700200010k60360700200020k60360700200050k603607002000100k1583607002000200k553607002000500k4736070020001M2635070022002M32070025003M27068028004M24065030005M16

6、064030008M604202600部分測試波形圖如下，在輸入的正弦波頻率低于1KHz以下時(shí)，輸出的波形也為正弦波，但頻率為信號(hào)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(dāng)調(diào)零電阻+5V對(duì)AD637的3腳之間的阻值調(diào)為零時(shí)，輸入Vin=100mV,fin=1KHz輸出直流有效值達(dá)到最大為1.15V,相應(yīng)的測試波形圖如下圖所示：六、總結(jié)實(shí)踐才是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，通過這一模塊的設(shè)計(jì)與制作，讓我更加明白理論的重要以及理論與實(shí)際是有差距的這個(gè)道理。我們不單只要把理論知識(shí)搞懂，更要去多實(shí)踐，驗(yàn)證理論知識(shí)的正確與否，理論與實(shí)踐相結(jié)合。我們不單只要把理論知識(shí)搞懂，更要去多實(shí)踐，驗(yàn)證理論知識(shí)的正確與否，理論與實(shí)踐相結(jié)合。調(diào)試結(jié)果