資料介紹
AD536A是一款RMS到直流轉換的整體集成電路,它優于混合式或組合式的電路。AD536A直接計算輸入波形的RMS值,包括AC和DC組件。有一個波峰因數補償表,可以使波峰系數達到7的測量值只有1%的誤差。本器件能測量300K帶寬大于100mV的信號,誤差在3dB范圍內。
AD536A商用產品分兩個精度級別(A,K)溫度范圍(0℃ to 70℃)和另一個超范圍級別(S)溫度范圍-55℃ to 125℃。AD536AK有最大±2mV±0.2%的讀取誤差,而AD536AJ和AD536AS有±5mV±0.5%的最大誤差。所有三種都可用14-DIP或10to100腳金屬封裝。AD536AS也有20腳無鉛陶瓷封裝。
1,AD536A計算輸入的復合AC信號輸出等效直流電平。計算信號的rms值比信號電平均值更有用,因為rms反映了信號的功率,還反映了信號的標準偏差。
2、峰值因數是波形的峰值擺動到rms值的比率。峰值因數補償表可以測量寬動態范圍的復雜信號。
3、僅有的外部器件是設定平均周期的電容,它需要專門選定對應電容值。電容值決定了低頻率AC信號的精度、紋波和穩定時間。
4、AD536A可使用分離電源供電、單一電源供電,供電電源范圍5到36V。1個毫安級的靜態電源也可以使用,使其非常適合各式遙控器也可以應用由電池供電的儀表。
5、AD536A可直接替換AD536,提高了帶寬和溫度漂移標準。
AD536A有一項重要的新功能,能夠將rms電平轉換成dB值輸出。信號rms的對數輸出到獨立的管腳進行dB轉換,其范圍有60dB。利用一個外部的參考電流,用戶能夠很方便地設置0dB電平,能計算輸入的任何0.1到2Vrms波形。 AD536A在晶圓級采用激光校準對輸入輸出補償,正負波形平衡,7Vrms滿量程精度。因此,無需外部調整,即可達到額定精度。
輸入輸出均有完全保護,輸入電平可超出供電電平。輸入連接失去供電不會損壞芯片。輸出有短路保護。
AD536A
功能:
有效值到直流電平裝換 高精度激光微調技術
0.2%最大誤差(AD536AX) 0.5%最大誤差(AD536AJ) 寬響應能力:
能夠計算AC和DC信號的RMS 450KHz帶寬:Vrms》100mV 2MHz帶寬:Vrms》1V
信號的波峰因數當誤差為1%時為7 dB輸出有60dB范圍 低功耗:1.2mA靜態電流 單、雙端均可用 整體集成電路
-55℃ to 125℃ (AD536AS)
AD536A的操作原理
AD536A是rms方程的隱性求解,為克服動態范圍的rms固有簡單計算。AD536A的計算公式如下: Vrms=Avg(V2in/Vrms)
圖9是一個AD536A簡化的示意圖,它被細化為四個注意部分:絕對值電路(整流),乘方/除法器,電流鏡像器,緩沖放大器。直流或交流的輸入信號Vin可以通過A1、A2轉化為一個無極性電流I1。I1驅動一個乘方/除法器的輸入,它是一個傳遞函數: I4=Avg(I21/I4)=I1 rms
電流鏡像器也生成輸出電流Iout,等于2I4。輸出電流Iout可以直接輸出,也可以通過R2轉換為電壓輸出,并由A4緩沖來提供低阻抗電壓輸出。AD536A輸出方程如下:
Vout=2R2Irms=Vin rms
dB輸出由Q3的發射極驅動,因為該點的電壓是logVin。射極跟隨器,Q5,對這個電壓進行緩存和偏移,從而當外部輸入到Q5發射極電流接近I3時使dB輸出電壓是0。 dB操作的連接
AD536A附加的信號功率處理能力就是對數或dB輸出。內部電路能夠準確計算dB工作的范圍是60dB。dB測量的連接方式見圖10。用戶通過調整R1選擇0dB電平,以及0dB電流(它設置為在0dB點完全取消了對從乘方/除法器輸出的電流取log)…。 頻率響應
AD536A利用對數電路進行隱性的rms計算。對于一般的log電路,帶寬與信號電平成比例。下圖的實線表示了AD536A的輸入電平從10mV到7V rms的頻率響應。虛線表示高于頻率限制1%,10%和3dB的附加讀取誤差。例如一個1V rms信號會產生小于1%的讀取誤差頻率可達120KHz。一個10mV信號產生1%的讀取誤差(100uV),器頻率只有5KHz。
交流測量精度和波峰因數
在影響交流信號測量準確性的因素中,波峰因數往往被忽視。波峰因數定義為信號峰值幅度與信號rms值得比率。(CF=Vp/Vrms)。常見波形,如正弦波形,三角波形有相對低的波峰因數(<2)。在開關電源和SCR(可控硅)電路中產生的低占空比脈沖串,有很高的波峰因數。比如一個1%占空比的矩形脈沖串,其波峰因數是10(CF=η
1/2
)。圖12是AD536A輸入1Vrms信號而波峰因數從1
到11時讀取誤差曲線。用一個rms測量最差的矩形脈沖串(脈沖寬度100us)來進行本測試(所有的能量包含在峰值中)。保持1Vrms輸入信號,變化占空比和峰值幅度來產生1到11的波峰因數
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