有效值测量芯片AD637
有效值测量芯片AD637
一. AD637介绍
AD637是一个高精度单片真有效值转换器，可以计算各种复杂波形的真有效值。使用简单，调整方便，稳定时间短，读数准确。实际应用中唯一的外部调整元件为平均电容Cav，它影响到输出稳定时间、低频测量精度、输出波纹大小。该芯片有DIP14、SOIC16两种封装形式。
二. AD637基本应用电路
三.AD637技术指标
1. 电源电压: ±3V~±15V
2. 最大输入信号范围:
电源电压±15V时： 0~7Vrms
电源电压±5V时： 0~4Vrms
3. 测量精度(固有精度)：
AD637J/AD637A/ AD637S: ±0.5%+1mVrms
AD637K/AD637B: ±0.2%+0.5mVrms
4.测量带宽
V in=100mVrms: 600kHz
V in=200mVrms: 1MHz
V in=2Vrms: 8MHz
5. 建立时间(输出稳定时间)：
T=115ms/uF *Cav
6. V in输入阻抗: 8K?V out输出阻抗: 0.5?
四.AD637输出滤波
AD637的输入V in为直流时，输出V out是无纹波的直流。当V i n为交流时，输出直流V ou t有交流纹波。
V out的基准直流值与理想值有偏差，定义为直流误差。(直流误差+交流峰值)构成平均误差。输入信号频率越大、平均电容Cav越大，直流误差和交流峰值越小。下图显示了Cav=1uF时输出误差与输入正弦信号频率的关系。
为了减小低频信号的输出误差，可增大平均电容Cav。但是增大平均电容Cav同时会增大建立时间，Cav的取值要在建立时间和输出误差间取得平衡。交流峰值误差可通过在输出后级加入低通滤波器的方法减少，这样可减小Cav取值，加快建立时间。
五．建立时间
下表是在输入60Hz交流信号下推荐的电容取值和建立时间值。对于具体的应用，可以通过实验测定。
交流电压测量——4
交流电压测量 （常规仪器方式） 一、实验目的： 了解交流电压测量的基本原理，分析几种典型电压波形对不同检波特性电压表的响应，以及它们之间的换算关系，并对测量结果做误差分析。 二、实验原理： 一个交流电压的大小，可以用峰值U ?，平均值U ，有效值U ，以及波形因数K F ，波峰因数K P 等表征，若被测电压的瞬时值为)(t u ，则 全波平均值为 ? = T dt t u T U 0 )(1 有效值为 ?= T dt t u T U 02 )(1 波形因数为 U U K F = 波峰因数为 U U K P ?= 而用来测量电压的指针式电压表中的检波器有多种形式，一般来说，具有不同检波特性的电压表都是以正弦电压的有效值来定度的，但是，除有效值电压表外，电压表的示值本身并不直接代表任意波形被测电压的有效值。因此，如何利用不同检波特性的电压表的示值（即 读数）来正确求出被测电压的均值U ，峰值U ?，有效值U ，这便是一个十分值得注意的问题。 根据理论分析，不同波形的电压加至不同检波特性的电压表时，要由电压表读数确定被 测电压的U ?、U 、U ，一般可根据表1的关系计算。 从表1可知，用具有有效值响应的电压表和平均值响应的电压表分别对各种波形的电压测量时，若读数相同，只分别表示不同波形的被测电压有效值U 相同和平均值U 相同，而其余的并不一定相同。
三、实验设备： 1、DA-16晶体管毫伏表（均值检波）1台； 2、TD1914A数字毫伏表（有效值检波）1台； 3、函数信号发生器，型号YB1634，指标：0.2Hz-2MHz，数量1台； 4、双踪示波器，型号YB4320A，指标：20MHz，数量1台。 四、实验预习要求： 1、复习好《电子测量》中电压测量的有关章节。 2、参照仪器使用说明书，了解DA-16晶体管毫伏表、TD1914数字毫伏表、函数信号 发生器及双踪示波器的使用方法。 3、详细阅读实验指导书，作好绘制波形和测试记录的准备。 五、实验步骤： 1、将均值电压测量的实验仪器准备就绪，如下图所示。 2、将DA-16晶体管毫伏表置于1V/0db档位，如下图所示。 3、将DA-16晶体管毫伏表的输入线短接，如下图所示。 4、将DA-16晶体管毫伏表接通电源，待表针稳定，进行调零，如下图所示。 5、打开函数信号发生器的电源，选择产生1KHz左右的正弦波信号，如下图所示。 6、将函数信号发生器的信号线与DA-16晶体管毫伏表的输入端相接，如下图所示。 7、调节函数信号发生器的幅度输出，使DA-16的指示为0.7V，如下图所示。 8、打开示波器的电源，并进行校准，如下图所示。 9、将示波器探头与信号相接，并读出信号峰值，填入表2，如下图所示。 10、由函数信号发生器分别产生三角波、方波，并调节其幅度使电压表指示为0.7V，然后由示波器读出信号峰值，填入表2。 11、将DA—16电压表（平均值检波）换为TD1914A电压表（有效值检波），选择1V/0db 档位，并将其输入线短接，自动调零，如下图所示。 12、将示波器、函数信号发生器、电压表进行连接，如下图所示。 13、调节函数信号发生器的输出幅度，使电压表显示为0.7V，并从示波器上读出信号峰值，填入表2，如下图所示。 14、由函数信号发生器分别产生三角波、方波，并调节其幅度使电压表指示为0.7V， 然后由示波器读出信号峰值，填入表2。 比较由各电压表读数计算出的峰值U?和由示波器直接读出的峰值U?是否一致，并将测量和计算结果填入表2。
真有效值AC-DC转换器AD736及其在RMS仪表电路中的应用
真有效值AC/DC转换器AD736及其在RMS仪表电路中的应用 1 概述 在科学实际和生产实践中，会遇到大量的非正弦波。传统测量仪表采用的是平均值转换法来对其进行测量，但这种方法存在着较大的理论误差。为了实现对交流信号电压有效值的精密测量，并使之不受被测波形的限制，可以采用真有效值转换技术，即不通过平均折算而是直接将交流信号的有效值按比例转换为直流信号。为了适应现代电子测量的需要，目前测量交流电压真有效值（RMS）的万用表得到了迅速的发展。交流电压的真有效值是通过电路对输入交流电压进行“平方→求平均值→开平方”的运算而得到的。真有效值仪表的最大优点是能够精确测量各种电压波形的有效值，而不必考虑被测波形的参数以及失真。随着集成电路的迅速发展，近年来出现了各种真有效值 AC/DC转换器。美国AD公司的AD736是其中非常典型的一种。 AD736是经过激光修正的单片精密真有效值AC/DC转换器。其主要特点是准确度高、灵敏性好（满量程为200mVRMS）、测量速率快、频率特性好（工作频率范围可达0～460kHz）、输入阻抗高、输出阻抗低、电源范围宽且功耗低最大的电源工作电流为200μA.用它来测量正弦波电压的综合误差不超过±3%. 2 工作原理及管脚功能 AD736 的内部框图。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。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
AD637有效值检测总结
有效值检测设计总结 一、模块设计要求： 检测交流信号的有效值并以直流信号输出。设计要求尽量提高精确度，减小频率的影响。 二、模块完成情况： 工作电压为正负5V的双电源，能够实现各种波形的真有效值检测，但高频率信号和小信号（小于20mv）的检测没能实现。当输入频率低于1KHz的正弦波时输出的还是正弦波而不是一条直线，且输出波形的频率为信号源的两倍！ 三、模块涉及的理论知识： 根据有效值的定义，在一个信号周期内，通过某纯阻负载所产生的热最与一个直流电压在同一负载上产生的热量相等时，该直流电压的数值就是交流电压的有效值。数学表达式如下所示： 式中的T是交流信号的周期，u(t)为电压。根据定义它是被测量的均方根值。一般对有效值的测量时利用二极管的单向导电性，构成整流电路，如半波整流、全波整流、桥式整流等，将交流信号整流成直流信号，再通过电容或电感滤波，最终得到的是平均值形式，根据平均值与有效值确定的系数关系，通过平均值将有效值表示出来。（系数关系如下表） 事实上无论是半波整流、全波整流、还是桥式整流，他们的整流精度都不高所转换后的有效值误差很大。因为而二级管的非线性回产生很大的误差，而当小信号的时候，因输入信号小于二极管的门槛电压，电流基本过不去，其转换误差更严重。而当输入信号不是标准波形而是有失真的信号时也会产生误差。 关于AD637的描述如下：
四、设计与制作过程 根据所学的理论知识以及AD637的工作原理设计的电路原理图及PCB图如下图所示： AD637有效值检测电路原理图
AD637有效值检测电路PCB图 为了节省画图时间，在设计PCB图时我把接在电源旁边的去耦电容都删掉了，因为是贴片比较小也比较容易焊接，在做好板后再加上去也无妨。原理图中靠近电源头的那个磁珠我用电阻代替，贴片灯我用电容代替，因为封装都一样，为了找原理图库方便都这么干，类似于一些芯片的同样的封装都可以统一用一个封装来代替。 按照设计的PCB板焊接好的实物图如下图所示： 五、测试方法
模电课设 电压交流有效值测量电路设计
武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计 课程设计任务书 学生姓名：专业班级： 指导教师：工作单位： 题目：电压交流有效值测量电路设计 初始条件： 具备模拟电子电路的理论知识；具备模拟电路基本电路的设计能力；具备模拟电路的基本调试手段；自选相关电子器件；可以使用实验室仪器调试。要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1、输入电压峰值0＜v ＜10 2、允许误差为±2％ 3、采用LED分段显示，分段区间自定 4、可加入音响指示 5、安装调试并完成符合学校要求的设计说明书 6、设计电源； 7、焊接：采用实验板完成，不得使用面包板。 时间安排： 二十一周一周，其中3天硬件设计，2天硬件调试 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日
武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计 目录 1. 系统总体设计 (2) 1.1 设计方案 (2) 1.2 电路流程图 (2) 2.各模块方案及电路参数 (2) 2.1 AC-DC转换模块 (2) 2.1.1电路方案 (2) 2.1.2电路参数 (3) 2.1.3电路原理图 (3) 2.2电压比较模块 (4) 2.2.1电路方案 (4) 2.2.2电路原理图 (4) 2.3 LED分段显示电路 (5) 2.3.1电路方案 (5) 4. Multisim仿真 (5) 4.1 AC-DC电路仿真 (5) 4.2仿真电路整体图 (7) 5.所需元件 (8) 6.实物测试 (9) 7.总结 (11) 8.附录 (12) 9.参考书目 (12)
武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计 摘要 《模拟电子技术基础》课程是一门实用的专业课，而该课程的课程设计就是为了让我们巩固在理论课和实验课程中学习到的知识。本次课程设计是做一个电压交流有效值测量电路，并通过LED灯分段显示电压有效值的范围。 众所周知，电压表在工程运用中无处不在，本次课设就是要求我们综合理论课程中的知识，运用Multisim来设计一个简单缩略的交流电压表，并通过安装调试组成一个可以测量电压交流有效值范围的电路。该电压有效值测量电路主要由交直流转换模块和电压比较和显示模块组成。本次课程设计经过方案论证-电路设计-电路实现-安装调试-系统测试-总结报告等过程，达到了提高动手能力和电子技术实践技能的目的。 关键词：电压有效值测量，交直流转换，LED分段显示。
常见电源稳压芯片
LM2930T-5.0 5.0V低压差稳压器 LM2930T-8.0 8.0V低压差稳压器 LM2931AZ-5.0 5.0V低压差稳压器(TO-92) LM2931T-5.0 5.0V低压差稳压器 LM2931CT 3V to 29V低压差稳压器(TO-220,5PIN) 线性LM2940CT-5.0 5.0V低压差稳压器 LM2940CT-8.0 8.0V低压差稳压器 LM2940CT-9.0 9.0V低压差稳压器 LM2940CT-10 10V低压差稳压器 LM2940CT-12 12V低压差稳压器 LM2940CT-15 15V低压差稳压器 LM123K 5V稳压器(3A) LM323K 5V稳压器(3A) LM117K 1.2V to 37V三端正可调稳压器(1.5A) LM317LZ 1.2V to 37V三端正可调稳压器(0.1A) 线性LM317T 1.2V to 37V三端正可调稳压器(1.5A) LM317K 1.2V to 37V三端正可调稳压器(1.5A) LM133K 三端可调-1.2V to -37V稳压器(3.0A) LM333K 三端可调-1.2V to -37V稳压器(3.0A) LM337K 三端可调-1.2V to -37V稳压器(1.5A)
LM337T 三端可调-1.2V to -37V稳压器(1.5A) 线性LM337LZ 三端可调-1.2V to -37V稳压器(0.1A) LM150K 三端可调1.2V to 32V稳压器(3A) LM350K 三端可调1.2V to 32V稳压器(3A) 线性LM350T 三端可调1.2V to 32V稳压器(3A) 线性LM138K 三端正可调1.2V to 32V稳压器(5A) LM338T 三端正可调1.2V to 32V稳压器(5A) LM338K 三端正可调1.2V to 32V稳压器(5A) LM336-2.5 2.5V精密基准电压源 LM336-5.0 5.0V精密基准电压源 LM385-1.2 1.2V精密基准电压源 LM385-2.5 2.5V精密基准电压源 LM399H 6.9999V精密基准电压源 LM431ACZ 精密可调2.5V to 36V基准稳压源 LM723 高精度可调2V to 37V稳压器 LM105 高精度可调4.5V to 40V稳压器 LM305 高精度可调4.5V to 40V稳压器 MC1403 2.5V基准电压源 MC34063 充电控制器
PA系列功率计真有效值介绍
真有效值（True RMS）——唯一的真实测量值 许多商业和工业的装置都为断路器的频繁误跳闸所烦扰。这些跳闸看上去经常像是随机的、令人费解的。其实这里面是有其原因可究。造成这种现象的原因一般来说有两个方面。第一个可能原因是一些负载，特别是个人电脑和其它电子设备开机时所产生的冲击电流。关于这种原因，将会在本指南的后面章节里具体讨论。另一个可能原因是回路里的真实电流的测量值低于真实值——换而言之，是实际电流过高而引起的。 在现代化装置中这种电流测量值偏低是个高发现象。既然当前的数字测量仪器如此精确可靠，为什么又会发生这种现象哪？答案就是许多测量仪都不适合于测量失真（畸变）电流，而现在绝大多数的电流都是失真的。 电流失真是由于非线性负荷的谐波电流造成的，特别是个人电脑、配有电子镇流器的荧光灯和变频驱动装置等电子设备为代表。谐波的产生机理及其对电气系统的的影响将在指南的3.1节进行具体阐述。图3所示为个人电脑接入后的典型电流波形图。很明显这不是一个纯正弦波，所以一般适用于正弦波的测量工具和计算方法都不适用。这意味着，在对电力系统进行故障检修或者性能测试分析时，有必要采用能够处理非正弦电流和电压的正确测量工具。 图1 一个电流两种读数，你相信哪个？图中的回路为一个有畸变电流的非线性负载供电。真有效值卡钳式电流表（左）上的读数是正确的，而平均值卡钳式电
流表的读数（右）比正确值要低32%。 图1所示为同一回路上的两种卡钳式电流表的读数差别。两个测量仪都运行正常，且按照生产厂家的要求进行了校准，主要的差别就在于测量方法的不同。 左边的电流表是真有效值测量仪，右边的是按有效值校准的平均值测量仪。在很好的理解它们差异所在之前必须首先了解有效值的确切含义。 什么是有效值（方均根值）？ 交流电流的有效值（RMS）等于在同一电阻性负载回路中，与其产生等热量的直流电流的大小。使用交流电时，电阻产生的热量与一个周波内的平均电流的平方成正比。换而言之，产生的热量和电流平方的平均值成正比，也就是说电流值和这个平方的平均值开方后的值也就是有效值成正比。（由于平方后总是正数，所以不用考虑极性问题） 对于如图2所示的纯正弦波，有效值是峰值的0.707倍（或者说峰值是有效值的即1.414倍）。换句话说，有效值为1安培的纯正弦波电流的峰值电流为1.414安培。如果波形值仅仅被简单的平均（对半个负波形取反），平均值就是峰值的0.636倍，或是有效值的0.9倍。图2所示为这两个重要的比例关系。 波顶因数=峰值/有效值=1.414 波形因数=有效值/平均值=1.111 图2 纯正弦波 在测量一个纯正弦波（仅限于纯正弦波）时，简单的测出平均值（0.636倍峰值），再乘以波形因数1.111（即0.707倍峰值）所得到的数值是完全正确的，这个数值也被称为有效值。这种方法被广泛用于所有的模拟测量仪（此时平均值是靠线圈运动的惯性和阻尼作用来实现的）和所有旧式、仪表和大多数电流表数字万用表上。这种技术被称为“平均读数，按有效值校准”的测量方法。
电压有效值测量
低频电子线路课程设计 ----电压有效值测量电路 姓名：小杰 专业班级：通信工程（4）班 学号：xxxxxxxxx 实验时间：2013.11.25-2013.11.26
电压有效值测量电路 摘要：采用通用运放LM 324和检波二极管设计一个峰值半波整流电路，实现对正弦波电压有效值的测量，先设计电路图用Multisim软件进行仿真，再根据仿真的电路图在面包板上连接电路，用信号发生器和万用表检验实际电路是否符合要求。 一、设计任务与技术指标 1.设计任务 采用通用运放LM 324和检波二极管设计一个峰值半波整流电路，实现对正弦波电压有效值的测量。 2.技术指标 输入信号频率范围：0~100mV 上限频率：5KHz 电压显示：万用表直流档 电源电压：12V范围内可任选 二、设计要求 1.熟悉电路的工作原理。 2.根据技术指标通过分析计算确定电路形式和参数元件。 3.画出电路原理图。（元器件标准化，电路图规范化） 4.计算机仿真。 三、实验要求： 1、根据技术指标确定测试项目、测试方法和步骤。 2、确定实验所用仪器。 3、作出记录数据的表格。 4、完成实验。 四、实验原理 1、电路工作原理 下图为精密半波整流电路与电容滤波电路所组成的实验原理图，它属于反相型运放电路。当输入电压为正极性时，运放输出为负极性时，运放输出U o1 为负 极性，二极管D2导通、D1截止，输出电压U O 为零。当输入电压U I 为负极性时， U o1 为正极性，此时D1导通、D2截止，电路处于反相比例运算状态，输出电压 U O =-U I R f /R i。
图1. 仿真实验原理电路图
74LS系列芯片资料
74、74HC、74LS系列芯片资料 74、74HC、74LS系列芯片资料 系列电平典型传输延迟ns 最大驱动电流(-Ioh/Lol)mA AHC CMOS 8.5 -8/8 AHCT COMS/TTL 8.5 -8/8 HC COMS 25 -8/8 HCT COMS/TTL 25 -8/8 ACT COMS/TTL 10 -24/24 F TTL 6.5 -15/64 ALS TTL 10 -15/64 LS TTL 18 -15/24 注：同型号的74系列、74HC系列、74LS系列芯片，逻辑功能上是一样的。 74LSxx的使用说明如果找不到的话，可参阅74xx或74HCxx的使用说明。 有些资料里包含了几种芯片，如74HC161资料里包含了74HC160、74HC161、74HC162、74HC163四种芯片的资料。找不到某种芯片的资料时， 可试着查看一下临近型号的芯片资料。 7400 QUAD 2-INPUT NAND GATES与非门 7401 QUAD 2-INPUT NAND GATES OC与非门 7402 QUAD 2-INPUT NOR GATES或非门 7403 QUAD 2-INPUT NAND GATES与非门 7404 HEX INVERTING GATES反向器 7406 HEX INVERTING GATES HV高输出反向器 7408 QUAD 2-INPUT AND GATE与门 7409 QUAD 2-INPUT AND GATES OC与门 7410 TRIPLE 3-INPUT NAND GATES与非门 7411 TRIPLE 3-INPUT AND GATES与门 74121 ONE-SHOT WITH CLEAR单稳态 74132 SCHMITT TRIGGER NAND GATES 触发器与非门 7414 SCHMITT TRIGGER INVERTERS触发器反向器 74153 4-LINE TO 1 LINE SELECTOR四选一 74155 2-LINE TO 4-LINE DECODER译码器 74180 PARITY GENERATOR/CHECKER奇偶发生检验 74191 4-BIT BINARY COUNTER UP/DOWN计数器 7420 DUAL 4-INPUT NAND GATES双四输入与非门 7426 QUAD 2-INPUT NAND GATES与非门 7427 TRIPLE 3-INPUT NOR GATES三输入或非门 7430 8-INPUT NAND GATES八输入端与非门 7432 QUAD 2-INPUT OR GATES二输入或门 7438 2-INPUT NAND GATE BUFFER与非门缓冲器 7445 BCD-DECIMAL DECODER/DRIVER BCD译码驱动器
基于单片机正弦波有效值的测量
基于单片机正弦波有效值的测量 一．简介 本作品以单片机STC12C5A60S2为主控芯片并以此为基础，通过二极管1N5819实现半波整流，使用单片机内部自带10位AD对整流后的输入信号进行采样，从而实现对峰值的检测；同时通过运放LM837对输入信号进行放大，之后通过施密特触发器，将原始信号整形成可被单片机识别的标准脉冲波形，之后配合内部计数器（定时器）达到测量其频率的目的；这样，整流和AD采样实现对输入信号峰值的检测；通过放大、整形实现对输入信号频率的检测。 二．基本功能与技术指标要求 （1）输入交流电压：1mV～50V,分五档： ①1mV~20mV，②20mV~200mV,③200mV~2V,④2V~20V,⑤20v~50V。 （2）正弦频率；1Hz~100kHz； （3）检测误差：≤2%； （4）具有检测启动按钮和停止按钮，按下启动按钮开始检测，按下停止按钮停止检测； （5）显示方式：数字显示当前检测的有效是，在停止检测状态下，显示最后一次检测到的有效值； （6）显示：LCD，显示分辨率：每档满量程的0.1%； 三．理论分析 本文要求输入交流信号，通过电路测量其峰值，频率，有效值以
及平均值，因为输入的交流信号为模拟信号，而一般处理数据使用的主控芯片单片机处理的是数字信号，所以我们选择使用数模转换器AD（Analog to Digital Converter）将输入的模拟信号转换为数字信号，并进行采样；由于要求输入交流信号电压峰峰值Vpp为 50mV~10V，所以如果我们采用AD为8位，则最小采样精度为 ，因此会产生78.4%的误差，并且题目要求输入交流信号的频率范围为40Hz～50kHz，所以为了保证对高频率信号的单周期内采样个数，我们需要选择尽量高速度的AD； 因此我们选用使用单片机STC12C5A60S2，其内部自带AD为8路10位最高速度可达到250KHz，所以我们可以将最小采样精度缩小到 ，并且在输入交流信号频率最大时（50KHz）在单个周期内可采集5个点，因此可保证测量精度。 由于该AD只能接受0~5V的模拟信号输入，所以当我们直接输入一个双极性信号时可能损坏AD，因此当信号进入AD之前我们要进行半波整流，为此我们设计了整流电路，在交流信号通过整流电路输入AD 后，由AD实时输出对应模拟信号大小的二进制数，并存入变量MAX 中，随着信号的不断输入MAX中只保存AD输出过的最大值，这样既 可测出输入信号的峰值；由交流信号有效值表达式 可知检波器应当首先把输入的瞬时电压平方, 然后在一定平均时间内取平均值再开方。即可得到交流信号的有效值，然后通过比较峰值
常用 系列芯片手册
常用74系列芯片手册 7400TTL2输入端四与非门 7401TTL集电极开路2输入端四与非门 7402TTL2输入端四或非门 7403TTL集电极开路2输入端四与非门 7404TTL六反相器 7405TTL集电极开路六反相器 7406TTL集电极开路六反相高压驱动器 7407TTL集电极开路六正相高压驱动器 7408TTL2输入端四与门 7409TTL集电极开路2输入端四与门 7410TTL3输入端3与非门 74107TTL带清除主从双J-K触发器 74109TTL带预置清除正触发双J-K触发器 7411TTL3输入端3与门 74112TTL带预置清除负触发双J-K触发器 7412TTL开路输出3输入端三与非门 74121TTL单稳态多谐振荡器 74122TTL可再触发单稳态多谐振荡器 74123TTL双可再触发单稳态多谐振荡器 74125TTL三态输出高有效四总线缓冲门 74126TTL三态输出低有效四总线缓冲门 7413TTL4输入端双与非施密特触发器 74132TTL2输入端四与非施密特触发器 74133TTL13输入端与非门 74136TTL四异或门 74138TTL3-8线译码器/复工器 74139TTL双2-4线译码器/复工器 7414TTL六反相施密特触发器
74145TTL BCD—十进制译码/驱动器 7415TTL开路输出3输入端三与门 74150TTL16选1数据选择/多路开关 74151TTL8选1数据选择器 74153TTL双4选1数据选择器 74154TTL4线—16线译码器 74155TTL图腾柱输出译码器/分配器 74156TTL开路输出译码器/分配器 74157TTL同相输出四2选1数据选择器74158TTL反相输出四2选1数据选择器7416TTL开路输出六反相缓冲/驱动器74160TTL可预置BCD异步清除计数器74161TTL可予制四位二进制异步清除计数器74162TTL可预置BCD同步清除计数器74163TTL可予制四位二进制同步清除计数器74164TTL八位串行入/并行输出移位寄存器74165TTL八位并行入/串行输出移位寄存器74166TTL八位并入/串出移位寄存器 74169TTL二进制四位加/减同步计数器7417TTL开路输出六同相缓冲/驱动器74170TTL开路输出4×4寄存器堆 74173TTL三态输出四位D型寄存器 74174TTL带公共时钟和复位六D触发器74175TTL带公共时钟和复位四D触发器74180TTL9位奇数/偶数发生器/校验器74181TTL算术逻辑单元/函数发生器 74185TTL二进制—BCD代码转换器 74190TTL BCD同步加/减计数器 74191TTL二进制同步可逆计数器 74192TTL可预置BCD双时钟可逆计数器
交流电压测量实验报告
交流电压测量 姓名 学号 日期 一、实验目的： 了解交流电压测量的基本原理，分析几种典型电压波形对不同检波特性电压表的响应，以及它们之间的换算关系，并对测量结果做误差分析。 二、实验原理： 一个交流电压的大小，可以用峰值U ?，平均值U ，有效值U ，以及波形因数K F ，波峰因数K P 等表征，若被测电压的瞬时值为)(t u ，则 全波平均值为 ? = T dt t u T U 0 )(1 有效值为 ?= T dt t u T U 02 )(1 波形因数为 U U K F = 波峰因数为 U U K P ?= 而用来测量电压的指针式电压表中的检波器有多种形式，一般来说，具有不同检波特性的电压表都是以正弦电压的有效值来定度的，但是，除有效值电压表外，电压表的示值本身并不直接代表任意波形被测电压的有效值。因此，如何利用不同检波特性的电压表的示值（即 读数）来正确求出被测电压的均值U ，峰值U ?，有效值U ，这便是一个十分值得注意的问题。 根据理论分析，不同波形的电压加至不同检波特性的电压表时，要由电压表读数确定被 测电压的U ?、U 、U ，一般可根据表1的关系计算。 从表1可知，用具有有效值响应的电压表和平均值响应的电压表分别对各种波形的电压测量时，若读数相同，只分别表示不同波形的被测电压有效值U 相同和平均值U 相同，而其余的并不一定相同。
三、实验设备： 1、数字毫伏表1台； 2、函数信号发生器1台； 3、双踪示波器， 1台。 4、真有效值万用表 1个 四、实验内容： 调节函数信号发生器的输出幅度，使示波器的峰值读数为1V，观测各种电压表的读数 六、思考题： 1、实验过程中为了仪器的安全，电压表量程是否应尽量选大一些（如3V，10V甚至 30V档）？
电压测量练习题
第五章电压测量 一、填空题 1、用一只级50V的电压表测量直流电压，产生的绝对误差≤__伏。 答案： 2、用峰值电压表测量某一电压，若读数为1V，则该电压的峰值为____伏。 答案： 3、采用某电压表（正弦有效值刻度）测量峰值相等（Vp=5V）的正弦波、方波、三角波，发现读数相同，则该表为____检波方式，读数____。 答案：峰值 4、.峰值电压表的基本组成形式为________式。 答案：检波—放大 5、均值电压表的工作频率范围主要受_______的限制，而灵敏度受放大器_______ 的限制。答案：宽带放大器带宽内部噪声 6、在150Ω的电阻上，测得其电压电平为+20dBv，其对应的功率电平应为________。 答案：+26dBm 7、某数字电压表的最大计数容量为19999，通常称该表为________位数字电压表；若其最小量程为，则其分辨力为________ 。 答案：(或四位半) , 10μV 8、DVM测量系统输入端采取的措施，是提高CMR的行之有效的方法。 答案：浮置 9. 四位半的DVM测量15V的稳压电源电压为，取四位有效数字时其值为。 答案： 二、判断题： 1、对双积分式DVM来说，串模干扰的最大危险在低频。（）√ 2、数字电压表的固有误差由两项组成，其中仅与被测电压大小有关的误差叫读数误差，与选用量程有关的误差叫满度误差。（）√ 3、峰值电压表按有效值刻度，它能测量任意波形电压的有效值。（）√ 4、积分式DVM对一定的积分时间T，干扰频率越高，SMR越大。（）× 5、有效值电压表适应于非正弦波的电压测量，其电压刻度与被测电压波形无关。（）×
6、双斜式DVM 中，其平均特性可以抑制共模干扰影响。（ ）√ 7、双积分式DVM 中变换结果与积分器积分元件RC 有关，但其积分器线性不好也不会引起测量误差。（ ）× 8、对于双积分式DVM ，对输入信号积分的时间只有等于工频（50Hz ）的周期时，才能抑制工频干扰。（ ）× 9. 一台四位半的DVM ，基本量程为2V ，则其具有超量程能力。( ) × 四位半的DVM 显示为19999，若基本量程为2V ，则不能再超过此值。 三、选择题： 1、交流电压的波峰因素Kp 定义为____。( C ) A:峰值/平均值 B:有效值/平均值 C:峰值/有效值 D:平均值/峰值 2、波形因素为______。( B ) A:平均值与有效值之比 B:有效值与平均值之比 C:峰值与平均值之比 D:峰值与有效值之比 3、设测量电压时的相对误差的γ，则其分贝误差γ[dB]= ____。( B ) A: 20γlg B: 20)1lg(γ+ C: 10γlg D: 10)1lg(γ+ 4、DVM 的固有误差表示为V ?＝±（m x V V %%βα+），其中第一项x V %α 称为 ( B )。 A:满度误差； B:读数误差； C:量化误差； D:零漂误差。 5、交流电压V(t)的有效值的表达式为_____。( D ) A: ?T dt t v T 0)(1 B: ?T dt t v T 02 )(1 C: ?T dt t v T 0)(1 D: ?T dt t v T 0 2 )(1 6、一台5位DVM ，其基本量程为10V ，则其刻度系数（即每个字代表的电压值）为_____mv/字。( B ) A: B:0.1 C:1 D:10 7、一台5位半DVM ，其基本量程为2V ，则其刻度系数（即每个字代表的电压值）为_____mV/字。( A ) A: B:0.1 C:1 D:10 8、DMM 的串模抑制比定义为20b a U U lg ，其中a U 和b U 分别表示（ ）。( A )
常见存储器芯片资料(简版)
2716 2716指的是Intel2716芯片，Intel2716是一种可编程可擦写存储器芯片封装：双列直插式封装，24个引脚 基本结构：带有浮动栅的MOS管 封装：直插24脚， 引脚功能： Al0~A0：地址信号 O7~O0：双向数据信号输入输出引脚； CE：片选 OE：数据输出允许； Vcc：+5v电源， VPP：+25v电源； GND：地 2716读时序：
2732 相较于2716： Intel2716存储器芯片的存储阵列由4K×8个带有浮动栅的MOS管构成，共可保存4K×8位二进制信息 封装：直插24脚 引脚功能： A0~A11地址 E片选 G/VPP输出允许/+25v电源 DQ0~7数据双向 VSS地 VCC+5v电源 2732读时序
2764、27128、27256、27512等与之类似27020 存储空间：256kx8 读写时间：55/70ns 封装：直插/贴片32脚 引脚功能：
A0~A17地址线 I/O0~7数据输入输出 CE片选 OE输出允许 PGM编程选通 VCC+5v电源 VPP+25v电源 GND地 27020读时序： 27040与之类似 RAM--6116 6116是2K*8位静态随机存储器芯片,采用CMOS工艺制造,单一+5V供电,额定功耗160mW,典型存取时间90/120ns, 封装：24线双列直插式封装.
引脚功能: A0-A10为地址线; CE是片选线; OE是读允许线; WE是写允许线. 操作方式： RAM—6264 6264是8K*8位静态随机存储器芯片,采用CMOS工艺制 造,单一+5V供电,最大功耗450mW,典型存取时间70/100/120ns, 封装：直插式28脚 引脚功能： A0~A12:地址线 WE写允许 OE读允许 CS片选
真有效值(True RMS)
谐波-真有效值（True RMS）??唯一的真实测量值 我司推系列的真有效值的万用表，如203T钳形万用表，68T数字万用表，为了使客户对真有效值有一个全面的了解。我们结合生活中现实情况讲解下真有效值和平均值的区别。 真有效值（True RMS）??唯一的真实测量值 许多商业和工业的装置都为断路器的频繁误跳闸所烦扰。这些跳闸看上去经常像是随机的、令人费解的。其实这里面是有其原因可究。造成这种现象的原因一般来说有两个方面。第一个可能原因是一些负载，特别是个人电脑和其它电子设备开机时所产生的冲击电流。关于这种原因，将会在本指南的后面章节里具体讨论。另一个可能原因是回路里的真实电流的测量值低于真实值??换而言之，是实际电流过高而引起的。 在现代化装置中这种电流测量值偏低是个高发现象。既然当前的数字测量仪器如此精确可靠，为什么又会发生这种现象哪？答案就是许多测量仪都不适合于测量失真（畸变）电流，而现在绝大多数的电流都是失真的。 电流失真是由于非线性负荷的谐波电流造成的，特别是个人电脑、配有电子镇流器的荧光灯和变频驱动装置等电子设备为代表。谐波的产生机理及其对电气系统的的影响将在指南的3.1节进行具体阐述。图3所示为个人电脑接入后的典型电流波形图。很明显这不是一个纯正弦波，所以一般适用于正弦波的测量工具和计算方法都不适用。这意味着，在对电力系统进行故障检修或者性能测试分析时，有必要采用能够处理非正弦电流和电压的正确测量工具。
图1 一个电流两种读数，你相信哪个？图中的回路为一个有畸变电流的非线性负载供电。真有效值卡钳式电流表（左）上的读数是正确的，而平均值卡钳式电流表的读数（右）比正确值要低32%。 图1所示为同一回路上的两种卡钳式电流表的读数差别。两个测量仪都运行正常，且按照生产厂家的要求进行了校准，主要的差别就在于测量方法的不同。 左边的电流表是真有效值测量仪，右边的是按有效值校准的平均值测量仪。在很好的理解它们差异所在之前必须首先了解有效值的确切含义。 什么是有效值（方均根值）？ 交流电流的有效值（RMS）等于在同一电阻性负载回路中，与其产生等热量的直流电流的大小。使用交流电时，电阻产生的热量与一个周波内的平均电流的平方成正比。换而言之，产生的热量和电流平方的平均值成正比，也就是说电流值和这个平方的平均值开方后的值也就是有效值成正比。（由于平方后总是正数，所以不用考虑极性问题） 对于如图2所示的纯正弦波，有效值是峰值的0.707倍（或者说峰值是有效值的即1.414倍）。换句话说，有效值为1安培的纯正弦波电流的峰值电流为1.414安培。如果波形值仅仅被简单的平均（对半个负波形取反），平均值就是峰值的0.636倍，或是有效值的0.9倍。图2所示为这两个重要的比例关系。
交流电压有效值测量
摘要 模拟电子技术课程设计是继《模拟电子技术基础》理论学习和实验教学之后又一重要的实践性教学环节。它的任务是在学生掌握和具备电子技术基础知识与单元电路的设计能力之后，让学生综合运用模拟电子技术知识，进行实际模拟电子系统的设计、安装和调测，利用multisim等相关软件进行电路设计，提高综合应用知识的能力、分析解决问题的能力和电子技术实践技能，让学生了解模拟电子技术在工业生产领域的应用现状和发展趋势。为今后从事电子技术领域的工程设计打好基础。 本课程设计的思路是将交流信号经过电阻分压后送至由TL062和电容、电阻组成的AC-DC转换模块，将直流信号送至ICL7107数码管显示，完成交流电压有效值的测量。 关键词：电阻分压、TL062、ICL7107、交直流转换、有效值测量
1 电路方案论证与选择 1.1 系统基本方案 设计电路分为直流稳压电源模块、电压衰减模块、AC-DC模块、数码管显示模块，即可完成题目对交流电压有效值进行测量，并显示的设计要求。 1.2 各模块方案论证与选择 1.2.1 直流稳压可调电源模块 设计图1.1为采用7805设计的直流稳压源。该稳压源可稳定输出+5V电压，电路简单，应用广泛。该稳压源由以下五部分组成。 (1) 降压：通过变压器将输入的220V，50HZ交流电降为+5V输出。 (2) 整流：通过桥式整流电路，将输入的交流电压信号变为脉动信号。 (3) 滤波：通过C1及C2等滤波电容将输入的电压信号转变为波形更为平缓 的电压信号。 (4) 稳压：通过集成稳压芯片7805将不稳定的电压信号变为稳定的直流电 压。 图1-1 直流稳压电源电路 1.2.2 电压衰减模块 由于AC-DC模块的输入电压为200mV，而题目要求的测量电压是V>10V，因此要对输入电压进行衰减。此处采用了电阻分压的方式对电压进行衰减，同时设计参数，使模块能输入200mV~2000V范围内的电压。
电压测量练习题
电压测量 一、填空题 1、用一只0.5 级50V的电压表测量直流电压，产生的绝对误差≤__伏。 答案：0.25 2、用峰值电压表测量某一电压，若读数为1V，则该电压的峰值为____伏。 答案： 1.41 3、采用某电压表（正弦有效值刻度）测量峰值相等（Vp=5V）的正弦波、方波、三角波，发现读数相同，则该表为____检波方式，读数____。 答案：峰值 3.53V 4、.峰值电压表的基本组成形式为________式。 答案：检波—放大 7、某数字电压表的最大计数容量为19999，通常称该表为________位数字电压表；若其最小量程为0.2V，则其分辨力为________ 。 答案：(或四位半) , 10μV 9. 四位半的DVM测量15V的稳压电源电压为15.125V，取四位有效数字时其值为。答案： 15.12V 二、判断题： 2、数字电压表的固有误差由两项组成，其中仅与被测电压大小有关的误差叫读数误差，与选用量程有关的误差叫满度误差。（）√ 5、有效值电压表适应于非正弦波的电压测量，其电压刻度与被测电压波形无关。（）× 6、双斜式DVM中，其平均特性可以抑制共模干扰影响。（）√ 7、双积分式DVM中变换结果与积分器积分元件RC有关，但其积分器线性不好也不会引起测量误差。（）× 8、对于双积分式DVM，对输入信号积分的时间只有等于工频（50Hz）的周期时，才能抑制工频干扰。（）× 9. 一台四位半的DVM，基本量程为2V，则其具有超量程能力。( ) × 四位半的DVM显示为19999，若基本量程为2V，则不能再超过此值。 三、选择题： 1、交流电压的波峰因素Kp定义为____。( C )
交流电有效值计算方法
1.如何计算几种典型交变电流的有效值 答：交流电的有效值是根据电流的热效应规定的.让交变电流和直流电通过同样的电阻，如果它们在同一时间内产生的热量相等，就把这一直流电的数值叫做这一交流电的有效值. 解析：通常求交变电流的有效值的类型有如下几种： （1）正弦式交流电的有效值 此类交流电满足公式e =E m s in ω t ,i =I m s in ω t 它的电压有效值为E =2m E ，电流有效值I =2m I 对于其他类型的交流电要求其有效值，应紧紧把握有效值的概念.下面介绍几种典型交流电有效值的求法. （2）正弦半波交流电的有效值 若将右图所示的交流电加在电阻R 上，那么经一周期产生的热量应等于它为全波交流电 时的1/2，即U 半2T /R=21（R T U 2全），而U 全=2 m U ，因而得U 半=21U m ，同理得I 半=21I m . （3）正弦单向脉动电流有效值 因为电流热效应与电流方向无关，所以左下图所示正弦单向脉动电流与正弦交流电通入电阻时所产生的热效应完全相同，即U = 2m U ，I =2m I . （4）矩形脉动电流的有效值 如右上图所示电流实质是一种脉冲直流电，当它通入电阻后一个周期内产生的热量相当 于直流电产生热量的T t ，这里t 是一个周期内脉动时间.由I 矩2R T =（T t ）I m 2RT 或（R U 2 矩）T =T t （R u 2 m ）T ,得I 矩=T t I m ，U 矩=T t U m .当T t =1/2时，I 矩=21I m ，U 矩=21U m .
（5）非对称性交流电有效值 假设让一直流电压U 和如图所示的交流电压分别加在同一电阻上，交变电流在一个周期 内产生的热量为Q 1=222221T R U T R U ?+?，直流电在相等时间内产生的热量 Q 2=R U 2 T ，根据它们的热量相等有 R U T R U 2 212=?T 得 U =)(212221U U +，同理有I =)(2 12221I I +. 2.一电压U 0=10 V 的直流电通过电阻R 在时间t 内产生的热量与一交变电流通过R/2时在同一时间内产生的热量相同，则该交流电的有效值为多少 解：根据t 时间内直流电压U 0在电阻R 上产生的热量与同一时间内交流电压的有效值U 在电阻R /2上产生的热量相同，则 V 252 ,)2/(02 2 ===U U t R U t R U o 所以 3.在图示电路中，已知交流电源电压u=200s in 10πt V ，电阻R=10 Ω，则电流表和电压表读数分别为 A,200 V A,141 V A,200 V A,141 V 分析：在交流电路中电流表和电压表测量的是交流电的有效值，所以电压表示数为 u =2200 V=141 V ，电流值i =R U =10 2200? A= A. 答案：B