真有效值转换器LTC1966的原理与应用

电子设计应用2003年第5期

摘   要： 本文首先介绍了真有效值数字电压表的基本原理，然后阐述LTC1966 TRMS／DC转换器工作原理，最后给出由LTC1966构成的多量程真有效值数字电压表电路。
关键词： 真有效值；TRMS／DC转换器；D-S调制器；数字电压表

真有效值数字电压表的基本原理
利用真有效值(TRMS)数字仪表，可以准确、实时地测量各种波形的有效值电压，满足现代电子测量之需要。
交流电压有效值是按下式定义的：
       (1)
其近似公式为：      
        (2)
分析式(2)可知，借助于电路对输入电压u进行“平方→ 取平均值→开平方”运算，就能获得交流电压的有效值。因这是由有效值定义式求出的，故称之为真有效值。目前生产的真有效值/直流转换器(如美国ADI公司的AD636、AD736，美国LT公司的LTC1966等)，都是采用这种原理而设计的。真有效值电压表和平均值电压表测量典型波形的误差比较见表1。表中波峰因数(KP)定义为峰值电压(UP)与有效值电压(URMS)之比。

图1  LTC1966管脚排列及内部框图

LTC1966工作原理
LTC1966是美国凌特公司(LT)于2002年最新推出的真有效值RMS/DC转换器，与其他RMS/DC产品相比较，它在完成乘法／除法运算时，未采用通常的对数-反对数的计算方法，而是采用了全新的D-S计算技术。LTC1966具有简单电路接法(只有一个外接平均CAVE)、灵活的输入／输出结构(差分或单端)、灵活的供电方式(2.7V~5.5V单电源，最大范围为