AC-DC转换器AD736在RMS仪表电路中的设计

2 工作原理及管脚功能

　　AD736 的内部框图如图1所示。它主要由输入放大器、全波整流器、有效值单元（又称有效值芯子RMS CORE）、偏置电路、输出放大器等组成。芯片的2脚为被测信号VIN输入端，工作时，被测信号电压加到输入放大器的同相输入端，而输出电压经全波整流后送到RMS单元并将其转换成代表真有效值的直流电压，然后再通过输出放大器的Vo端输出。偏置电路的作用是为芯片内部各单元电路提供合适的偏置电压。

　　AD736采用双列直插式8脚封装，其管脚排列如图2所示。各管脚的功能如下：

　　+Vs：正电源端，电压范围为2.8～16.5V；

　　-Vs：负电源端，电压范围为-3.2～-16.5V；

　　Cc：低阻抗输入端，用于外接低阻抗的输入电压（≤200mV），通常被测电压需经耦合电容Cc与此端相连，通常Cc的取值范围为10～20μF.当此端作为输入端时，第2脚VIN应接到COM；

　　VIN：高阻抗输入端，适合于接高阻抗输入电压，一般以分压器作为输入级，分压器的总输入电阻可选10MΩ，以减少对被测电压的分流。该端有两种工作方式可选择：第一种为输出AC+DC方式。该方式将1脚（Cc）与8脚（COM）短接，其输出电压为效流真有效值与直流分量之和；第二种方式为AC方式。该方式是将1脚经隔直电容Cc接至8脚，这种方式的输出电压为真有效值，它不包含直流分量。

　　COM：公共端；

　　Vo：输出端；

　　CF：输出端滤波电容，一般取10μF；

　　CAV：平均电容。它是AD736的关键外围元件，用于进行平均值运算。其大小将直接响应到有效值的测量精度，尤其在低频时更为重要。多数情况下可选33μF.

3 典型应用电路

　　AD736 有多种应用电路形式。图3为双电源供电时的典型应用电路，该电路中的+Vs与COM、-Vs与COM之间均应并联一只0.1μF的电容以便滤掉该电路中的高频干扰。Cc起隔直作用。若按图中虚线方向将1脚与8脚短接而使Cc失效，则所选择的就是AC+DC方式；去掉短路线，即为AC方式。R为限流电阻， D1、D2为双向限幅二极管，超过压保护作用，可选IN4148高速开关二极管。

　　图4为采用9V电池的供电电路。R1、R2为均衡电阻，通过它们可使VCOM=E/2=4.5V.C1、C2为电源滤波电容。上述图3和图4电路均为高阻抗输入方式，适合于接高阻抗的分压器。

　　图5和图6分别为低阻抗输入方式时，用双电源供电和采用9V单电源供电时的典型应用电路。

4 注意事项

　　图7是由AD736构成的简单RMS仪表组成框图。图8是由单片机8098和AD736等芯片组成的可测量交直流有效值的智能化RMA仪表组成框图。

                 AD736构成的简单RMS仪表组成框图

应用AD736来制作RMS仪表时，应注意以下几个问题：

　　（1）当被测交流电压超过200mVRMS时，必须在AD736前加一级分压器，以将被测电压衰减到200mV以内。在采用

　　（2）若要测量交流电流的真有效值，应在AD736前面加一级分流器。此时应用AD736可选图6所示电路。

　　（3）设计高精度真有效值RMS时，还应考虑被测电压的波峰因素Kp（波峰因数Kp是被测信号的峰值与真有效值之比）的影响，应仔细选择合适的CAV.常见的正弦波、言波、三角波和锯齿波的Kp≤2，此时CAV可取33μF.但对于窄脉冲或晶闸管的波形，由于Kp>2，因此应适当增大CAV的容量，以延长取平均值的时间，从而减少由Kp>2所引起的附加误差。