AD637有效值检测总结
50HZ正弦交流信号有效值的测量
的输入信号。片内缓冲放大器既可以用作输入缓冲，也可以用于有源滤波器配置。
该滤波器可以用来降低交流纹波量，从而提高精度。满足题目对精度 0.01V，误
2
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void set_time() {
//定时 1ms EA = 1; TMOD |= 0X01; TH0 = (65536-1000)/256; TL0 = (65536-1000)%256; EA = 1; ET0 = 1; TR0 = 1; TF0 = 0;
}
void main() {
lcd_init(); set_time(); for(i=0;i<12;i++)
本文主要介绍了对 50HZ 正弦交流信号有效值的测量方法的设计与实现。根 据要求，测量电路由电阻分压网络、基于 OPA277 的阻抗匹配模块、基于 AD637 的有效值检测模块以及基于 ADS1115 的电压测量模块组成，控制部分选用 STC89C52 单片机，所测量的有效值通过 LCD1602 显示。 关键词：有效值、AD637、STC89C52 单片机
通过 OPA277 进行阻抗匹配，以提升系统整体的稳定性。
图 2 电阻分压及阻抗匹配电路
2.2 有效值检波模块
为了实现对有效值
的检测，需先将交流信
号转化成直流有效值，
如图 3 所示，在此系统
中，选用 AD637 完成此
功能。AD637 是一款完
整的高精度、单芯片均
方根直流转换器，可计
算任何复杂波形的真均
由图 1 系统整体框图可知，此测量有效值系统主要由分压网络、阻抗匹配、 有效值检波、电压测量、单片机控制以及液晶显示等模块组成。
电缆路径检测仪中固定频率信号的生成方法
电缆路径检测仪中固定频率信号的生成方法作者：吴婷婷来源：《软件导刊》2013年第08期摘要：介绍了声音信号在电缆路径检测仪中的作用。
分析了以前实现动态频率输入、固定频率信号输出技术的方法，并指出了存在的问题，提出了采用AC_DC转换芯AD637、AVR 单片机和D/A的方法，实现宽范围动态信号输入，幅度随输入信号变化的固定频率信号输出，并在实际中得到了很好的应用。
关键词关键词：电缆路径检测仪器；AD637；AVR单片机； D/A中图分类号：TP301 文献标识码：A 文章编号文章编号：16727800（2013）008004302作者简介作者简介：吴婷婷（1980-），女，成都铁路工程学校讲师，研究方向为电工学。
0 引言电缆路径检测仪是一种检测地埋电缆的位置、走向、电流大小等信息的仪器，其中声音信号是电缆路径检测仪的一个重要辅助信息，在仪器工作时扬声器音量的大小能定性反映出目前位置与电缆所在位置距离，当仪器与电缆之间的距离改变时，音量也会做出相应的大小改变。
但是为了提高仪器的抗干扰能力和检测的精确度，经常电缆中输入的要检测的信号不是一个固定频率，而是频率可以在一定范围内改变的信号，一般为50Hz～100kHz。
如果这个频率信号不经过处理，而直接驱动扬声器发声，人是无法接受的。
因此必须将这些输入信号在输出驱动扬声器时变成幅度随着输入信号幅度变化的频率固定地输出信号。
本文依据上述情况采用ATmega64单片机、AD637电压转换芯片和D/A转换芯片设计了相应的系统。
1 系统整体设计1.1 系统基本要求（1）输入信号频率范围为50Hz～100kHz，输出信号的频率为500Hz。
（2）输出信号的幅度随着输入信号的变化而变化，且输出幅度可调。
1.2 系统方案选择电缆路径检测仪在我国出现已经有一段时间，以前的电缆路径检测仪只是检测某一种固定频率信号的电缆路径，这个信号频率一般为15kHz左右。
在这些仪器中对信号的处理方法采用混频检波方法，将输入信号和固定频率的信号进行混频，然后进行检波检出所要输出的500Hz的声音信号。
ADC采集电路测试经验总结
ADC采集电路测试经验总结首先，ADC采集电路的测试应从最基础的电气特性开始，包括输入电压范围、电流范围、输入阻抗、输入电压波动等的测量。
这些特性的测试可以通过外部信号源提供标准信号进行，通过量测仪器测量输入和输出的数据，并与标准值进行对比，检查是否符合规定的要求。
其次，测试ADC采集电路的准确性和精度是极为重要的。
准确性测试主要是通过提供标准信号输入，并与采集电路输出的数值进行比较。
这可以通过使用模拟信号发生器提供标准信号，然后用数字示波器测量采集电路的输出数值。
精度测试则是通过提供不同的信号强度和频率来检查ADC采集电路在不同条件下的性能表现。
这可以通过调整模拟信号发生器的输出或者改变测试电路的输入信号来实现。
第三，测试ADC采集电路的抗干扰能力也是十分重要的。
在实际应用中，ADC采集电路往往会受到来自外部环境的噪声和干扰。
为了确保采集电路的正常工作，需要对其抗干扰能力进行测试。
这可以通过模拟信号发生器提供各种频率和幅度的干扰信号，然后观察采集电路的输出是否与干扰信号同步或者被干扰。
此外，还需要测试ADC采集电路的动态响应能力。
这可以通过在输入信号上施加不同频率和幅度的变化来实现。
通过观察采集电路输出的波形变化和延迟情况，可以评估其动态响应能力，以确定是否满足实际应用的要求。
最后，为了确保采集电路的稳定性和可靠性，还需要进行长时间稳定性测试。
这可以通过连续提供信号，并观察输出数据长时间的变化来实现。
测试期间需要注意记录输出数据，以便分析和评估采集电路的稳定性。
总结起来，ADC采集电路测试需要从基本的电气特性开始，准确性、精度、抗干扰能力、动态响应能力以及长时间稳定性等方面进行全面测试。
这些测试的目的是评估采集电路的性能并确保其正常工作。
在实际测试中，需要精心准备测试设备和信号源，并记录和分析测试数据，以便对采集电路的性能进行全面评估和改进。
通过不断实践和总结经验，可以提高ADC采集电路测试的效率和准确性，确保采集电路的可靠性和稳定性。
简易电路特性测试仪
简易电路特性测试仪一、任务设计并制作一个简易电路特性测试仪。
用来测量特定放大器电路的特性，进而判断该放大器由于元器件变化而引起故障或变化的原因。
该测试仪仅有一个输入端口和一个输出端口，与特定放大器电路连接如图 1 所示。
图 1 特定放大器电路与电路特性测试仪连接图制作图 1 中被测放大器电路，该电路板上的元件按图 1 电路图布局，保留元件引脚，尽量采用可靠的插接方式接入电路，确保每个元件可以容易替换。
电路中采用的电阻相对误差的绝对值不超过 5%，电容相对误差的绝对值不超过 20%。
晶体管型号为 9013，其β 在60~300 之间皆可。
电路特性测试仪的输出端口接放大器的输入端 Ui, 电路特性测试仪的输入端口接放大器的输出端 Uo。
二、要求1. 基本要求（1）电路特性测试仪输出 1kHz 正弦波信号，自动测量并显示该放大器的输入电阻。
输入电阻测量范围1kΩ~50kΩ，相对误差的绝对值不超过10%。
（2）电路特性测试仪输出 1kHz 正弦波信号，自动测量并显示该放大器的输出电阻。
输出电阻测量范围500Ω~5kΩ，相对误差的绝对值不超过10%。
（3）自动测量并显示该放大器在输入 1kHz 频率时的增益。
相对误差的绝对值不超过 10%。
（4）自动测量并显示该放大器的频幅特性曲线。
显示上限频率值，相对误差的绝对值不超过 25%。
2. 发挥部分（1）该电路特性测试仪能判断放大器电路元器件变化而引起故障或变化的原因。
任意开路或短路 R1~R4 中的一个电阻，电路特性测试仪能够判断并显示故障原因。
（2）任意开路 C1~C3 中的一个电容，电路特性测试仪能够判断并显示故障原因。
（3）任意增大 C1~C3 中的一个电容的容量，使其达到原来值的两倍。
电路特性测试仪能够判断并显示该变化的原因。
（4）在判断准确的前提下，提高判断速度，每项判断时间不超过 2 秒。
（5）其他。
（1）不得采用成品仪器搭建电路特性测试仪。
电路特性测试仪输入、输出端口必须有明确标识，不得增加除此之外的输入、输出端口。
史上最实用较深刻峰值检测电路
史上最实用较深刻的峰值检测电路实例与分析一、前言峰值检测电路（PＫD，Pｅａk Ｄeｔector)的作用是对输入信号的峰值进行提取,产生输出Vｏ = Ｖｐｅaｋ，为了实现这样的目标,电路输出值会一直保持,直到一个新的更大的峰值出现或电路复位。
峰值检测电路在AGC(自动增益控制)电路和传感器最值求取电路中广泛应用，自己平时一般作为程控增益放大器倍数选择的判断依据。
有的同学喜欢用ＡD637等有效值芯片作为程控增益放大器的判据，主要是因为集成的方便，但个人认为是不合理的,因为有效值和信号的正负峰值并没有必然联系;其次，实际应用中这类芯片太贵了。
当然，像电子设计竞赛是可以的，因为测试信号总是正弦波，方波等.(本文参加了TI公司的博文比赛,觉得还行的话,希望大家帮顶一下、回复一个，谢谢大家，我会更努力的：—）二、峰值检测电路原理顾名思义，峰值检测器（ＰKＤ，Ｐeａk Detecｔor）（本文默认以正峰值检测为例）就是要对信号的峰值进行采集并保持。
其效果如下如(MＳ画图工具绘制）:根据这样的要求，我们可以用一个二极管和电容器组成最简单的峰值检测器。
如下图(TIＮＡ TI 7．０绘制）:这时候我们可以选择用面包板搭一个电路，接上信号源示波器观察结果，但在这之前利用仿真软件TINA TI进行简单验证会节省很多时间.通过简单仿真(输入正弦信号5ｋHｚ,2Vpp),我们发现仅仅一个二极管和电容器组成的峰值检测器可以工作，但性能并不是很理想,对１nF的电容器,100ms后达到稳定的峰值,误差达１0%.而且，由于没有输入输出的缓冲，在实际应用中，电容器中的电荷会被其他部分电路负载消耗,造成峰值检测器无法保持信号峰值电压。
ﻩ既然要改进,首先要分析不足。
上图检测的误差主要来自与二极管的正向导通电压降，因此我们可以用模电书上说的“超级二极管”代替简单二极管(TIＮA ＴI 7。
0绘制):ﻩ从仿真结果来看，同等测试条件下，检测误差大大减小。
三相正弦波变频电源
摘要本系统是一个交流-直流-交流变频电源。
系统以FPGA为控制核心，采用SPWM变频控制技术，实现三相正弦波变频输出。
输出线电压有效值为36V，最大输出电流有效值达3A。
系统还具有频率测量，电流、电压有效值测量，平均功率测量功能。
基于单片机智能化和开关电源高效率的特点,研制出一种以XC164单片机作为核心控制模块的三相正弦波变频电源。
本系统同时采用电压反馈电路和电流反馈电路，分别将输出电压和电流反馈至XC164单片机，然后该单片机利用其内部的模数转换器对反馈电压和电流进行A/D转换，同时单片机根据计算出的电压有效值对输出电压进行宏观PID控制，以实现稳幅。
采用了实时电压跟踪SPWM技术,使单片机在变频电源系统中得到了有效的应用。
实验结果表明该系统具有良好的稳压性能和很小的波形失真,并且能够进行自检测、过流、过压、过热和短路保护等功能。
关键词: 三相 SPWM 逆变变频电源AbstractThe system, based on FPGA, is a AC-DC-AC variable frequency power supply. The technology of SPWM frequency converting control is applied to get the output of three-phase variable frequency sine wave. The real line voltage is 36V and the maximum current（real value）output is up to 3A. The system also includes the following functions like frequency metering, measurements of real voltage and current, and the measurement of the average power. This system adopted voltage feedback circuit and current feedback circuit, output voltage and current respectively XC164 microcontroller, then the feedback to the microcontroller use its internal adc voltage and current of feedback on A/D conversion, and SCM according to calculate the RMS voltage output voltage of the macro PID control, in order to achieve steady picture. Adopted real-time voltage tracking SPWM technology, make SCM in frequency conversion power system got effective application. The experimental results show that the system has good performance and small voltage waveform distortion, and can be carried out since detection, over-current, over-voltage, overheating and short circuit protection function.Key Word:three phase SPWM invert frequency power目录摘要.......................................................................................... 错误！未定义书签。
程控放大器(ad603)
程控放大器(ad603)本设计由三个模块电路构成:前级放大电路(带AGC部分)、后级放大电路和单片机显示与控制模块。
在前级放大电路中,用宽带运算放大器AD603两级级联放大输入信号,输出放大一定倍数的电压,经过后级放大电路达到大于8V的有效值输出。
ADUC812的单片机显示、控制和数据处理模块除可以程控调节放大器的增益外,还可以实时显示输出电压有效值。
本设计采用高级压控增益器件,进行合理的级联和阻抗匹配,加入后级负反馈互补输出级,全面提高了增益带宽积和输出电压幅度。
应用单片机和数字信号处理技术对增益进行预置和控制,AGC稳定性好,可控范围大,完成了题目的所有基本和发挥要求。
方案论证与比较1.可控增益放大器部分方案一简单的放大电路可以由三极管搭接的放大电路实现,图1为分立元件放大器电路图。
为了满足增益60dB的要求,可以采用多级放大电路实现。
对电路输出用二极管检波产生反馈电压调节前级电路实现自动增益的调节。
本方案由于大量采用分立元件,如三极管等,电路比较复杂,工作点难于调整,尤其增益的定量调节非常困难。
此外,由于采用多级放大,电路稳定性差,容易产生自激现象。
方案二为了易于实现最大60dB增益的调节,可以采用D/A芯片AD7520的电阻权网络改变反馈电压进而控制电路增益。
又考虑到AD7520是一种廉价型的10位D/A转换芯片,其输出Vout=Dn×Vref/210,其中Dn为10位数字量输入的二进制值,可满足210=1024挡增益调节,满足题目的精度要求。
它由CMOS电流开关和梯形电阻网络构成,具有结构简单、精确度高、体积小、控制方便、外围布线简化等特点,故可以采用AD7520来实现信号的程控衰减。
但由于AD7520对输入参考电压Vref有一定幅度要求,为使输入信号在mV～V每一数量级都有较精确的增益,最好使信号在到达AD7520前经过一个适应性的幅度放大调整,再通过AD7520衰减后进行相应的后级放大,并使前后级增益积为1024,与AD7520的衰减分母抵消,即可实现程控放大。
peak detector
峰值检测电路实例与分析一、前言峰值检测电路（PKD，Peak Detector）的作用是对输入信号的峰值进行提取，产生输出Vo = Vpeak，为了实现这样的目标，电路输出值会一直保持，直到一个新的更大的峰值出现或电路复位。
峰值检测电路在AGC（自动增益控制）电路和传感器最值求取电路中广泛应用，自己平时一般作为程控增益放大器倍数选择的判断依据。
有的同学喜欢用AD637等有效值芯片作为程控增益放大器的判据，主要是因为集成的方便，但个人认为是不合理的，因为有效值和信号的正负峰值并没有必然联系；其次，实际应用中这类芯片太贵了。
当然，像电子设计竞赛是可以的，因为测试信号总是正弦波，方波等。
二、峰值检测电路原理顾名思义，峰值检测器（PKD，Peak Detector）（本文默认以正峰值检测为例）就是要对信号的峰值进行采集并保持。
其效果如下如（MS画图工具绘制）：根据这样的要求，我们可以用一个二极管和电容器组成最简单的峰值检测器。
如下图（TINA TI 7.0绘制）：这时候我们可以选择用面包板搭一个电路，接上信号源示波器观察结果，但在这之前利用仿真软件TINA TI进行简单验证会节省很多时间。
通过简单仿真（输入正弦信号5kHz,2Vpp），我们发现仅仅一个二极管和电容器组成的峰值检测器可以工作，但性能并不是很理想，对1nF的电容器，100ms后达到稳定的峰值，误差达10%。
而且，由于没有输入输出的缓冲，在实际应用中，电容器中的电荷会被其他部分电路负载消耗，造成峰值检测器无法保持信号峰值电压。
既然要改进，首先要分析不足。
上图检测的误差主要来自与二极管的正向导通电压降，因此我们可以用模电书上说的“超级二极管”代替简单二极管（TINA TI 7.0绘制）：从仿真结果来看，同等测试条件下，检测误差大大减小。
但我们知道，超级二极管有一个缺点，就是Vi从负电压变成正电压的过程中，为了闭合有二极管的负反馈回路，运放要结束负饱和状态，输出电压要从负饱和电压值一直到（Vi+V）。
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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
为了减小整流器的非线性误差，首先使输入接地调节R5使9脚输出为0，
部分测试波形图如下，在输入的正弦波频率低于1KHz以下时，输出的波形也为正弦波，但频率为信号源的两倍！这是为什么？直流输出有效值还是一样的。
V in=1V，f in=50Hz
V in=2V，f in=50Hz
V in=2V，f in=1KHz
V in=1V，f in=1MHz
当调零电阻+5V对AD637的3脚之间的阻值调为零时，输入V in=100mV，f in=1KHz输出直流有效值达到最大为1.15V，相应的测试波形图如下图所示：
六、总结
实践才是检验真理的唯一标准，通过这一模块的设计与制作，让我更加明白理论的重要以及理论与实际是有差距的这个道理。
我们不单只要把理论知识搞懂，更要去多实践，验证理论知识的正确与否，理论与实践相结合。
我们不单只要把理论知识搞懂，更要去多实践，验证理论知识的正确与否，理论与实践相结合。
调试结果很重要，我们是学习，要把真正该掌握的知识理解好，模块完成后不仅仅看结果，设计制作过程中的收获更重要。
要善于记录多组数据进行比较，对其出现的结果进行分析，才能更好的了解芯片的工作原理及其性能指标等。