Monolityczne układy konwerterów sigma-delta do pomiaru wartości skutecznej napięcia i ich porównanie ze scalonymi konwerterami klasycznymi

• Autorzy: Korytkowski J.

Warianty tytułu

EN

The present monolithic sigma-delta converters for root-mean-square voltage measurement and their comparison to classic monolithic integrated RMS converters

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy omówiono zasadę działania współczesnych monolitycznych układów konwerterów sigma-delta stosowanych do formowania analogowego sygnału pomiarowego o wartości skutecznej napięcia. Dokonano przeglądu właściwości monolitycznych układów konwerterów sigma-delta do pomiaru wartości skutecznej napięcia i porównano z właściwościami monolitycznych klasycznych konwerterów stosowanych do takich pomiarów. Istotnymi zaletami monolitycznych układów konwerterów sigma-delta do pomiaru wartości skutecznej są: duża dokładność formowania analogowego wyjściowego sygnału pomiarowego, bardzo mały pobór mocy na wejściu oraz szerokie pasmo częstotliwościowe mierzonego napięcia wejściowego.

EN

The monolithic sigma-delta converters are very useful for measurement root-mean-square time-varying voltage circuits. The fig. 1 shows converter block diagram, which got possibility to describe the mathematical function for calculation RMS value of input AC voltage. The fig. 2 shows block diagram of multiplier-divider circuit containing identical two controlled elements having the very same controlled amplification. In the fig. 3 is shown the circuit diagram of sigma-delta modulator and characteristic of comparator, which is a part of the modulator. According to fig. 3 was formulated equation (15) as the characteristic description of multiplier-divider circuits, which is the main element of sigma-delta true RMS converter for input voltage measurement. The part 3 of this paper describes the parameters review of monolithic RMS converters. The table 1 presents the parameter values of selected group RMS converters, which are delivered by several much known firms. The converters parameters analysis shows, that monolithic sigma-delta converters have very good qualities in the parameter field of accuracy, minimal signal power consumption and wide frequency band of input measurement signals.

Słowa kluczowe

PL

element monolityczny; elektroniczny układ pomiarowy; modulator sigma-delta; pomiar wartości skutecznej napięcia

EN

monolithic element; electronic measuring circuit; sigma-delta modulator; root-mean-square voltage measurement

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Robotyka
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 16, nr 7-8
• Strony: 84--89
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., rys., tab., wzory

Twórcy

autor

Korytkowski J.

• Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP,

Bibliografia

• 1. Anderson R.: Getting the Most out of Delta-Sigma Converters, Texas Instruments Incorporated, [www.analogzone.com/acqt0310.pdf].
• 2. Jarman D.: A brief Introduction to Sigma Delta Conversion, Application Note AN9504, Intersil Corporation, Melbourne, May 1995, [www.intersil.com/data/an/an9504.pdf].
• 3. Maxim Integrated Products: Demystifying Sigma-Delta ADCs, Application Note 1870, Jan 31, 2003, [http://pdfserv.maxim-ic.com/en/an/AN1870.pdf].
• 4. Park S.: Principles of Sigma-Delta Modulation for Analog-to-Digital Converters, Motorola, APR8/D Rev. 1, [http://numerix-dsp.com/appsnotes/APR8-sigma-delta.pdf].
• 5. Studziński P.: Współpraca analogowo-cyfrowych przetworników sigma-delta ze źródłami małych sygnałów napięciowych, „Pomiary Automatyka Kontrola”, 2/1999, 8-12.
• 6. Jackiewicz B.: Przetworniki analogowo-cyfrowe w nowoczesnych systemach pomiarowych, „Pomiary Automatyka Kontrola”, 6/2001, 5-9.
• 7. Wawryn K., Suszyński R.: Wykorzystanie układów FPAA do budowy prototypowych przetworników analogowych-cyfrowych ΣΔ, „Pomiary Automatyka Kontrola”, 7/2007, 12-14.
• 8. Jakubiec J.: Proces pomiaru w przetworniku A/C typu Sigma-Delta, „Pomiary Automatyka Kontrola”, 6/2008, 343-346.
• 9. Bajdol K.: Analiza właściwości przetwornika cyfrowo-analogowego sigma-delta do zastosowania we wzorcowym źródle napięcia przemiennego o bardzo małej częstotliwości, „Pomiary Automatyka Kontrola”, 9/2007, 30-33.
• 10. Petrofsky J., Brisebois G.: AZ Breakthrough: LTC1966 True RMS-to-DC Converter Uses No Diodes, Heaters or Logarithms. „Linear Technology”, Vol. XII, No. 1. March 2002, [http://cds.linear.com/docs/LT%20Journa1/1966 Mar02 Mag.pdf].
• 11. Lilamand M.L.: A Time-Division Multiplier, “IRE Transaction on Electronic Computers”, Vol. EC-5, Issue 1, March 1956, 26-34, [www.philbrickarchive.org/time-division_multiplier.pdf].
• 12. Williams J.: Instrumentation Circuitry Using RMS-to-DC Converters. RMS Converters Rectify Average Results, „Linear Technology”, Application Note 106, February 2007, AN106, Linear Technology Corporation, USA 2007, [http://cds.linear.com/docs/Application%20Note/an106f.pdf].
• 13. Nawrocki Z.: Wzmacniacze operacyjne i przetworniki pomiarowe, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2008.
• 14. Tietze U., Schenk Ch.: Układy półprzewodnikowe, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Wydanie czwarte zmienione i rozszerzone, Warszawa 2009.
• 15. Korytkowski J.: Liniowe i nieliniowe układy ze wzmacniaczami monolitycznymi w urządzeniach pomiarowych, Oficyna Wydawnicza PIAP, Warszawa 2011.
• 16. Linear Technology: LTC1966 Precision Micropower, ΣΔ RMS-to-DC Coverter. LT/TP 1002 1K Rev. A. Linear Technology Corporation, 2001, [http://cds.linear.com/docs/Datasheet/1966fas.pdf].
• 17. Linear Technology: LTC1967 Precision Extended Bandwidth, RMS-to-DC Converter. LT/TP 0504 1K. Linear Technology Corporation, 2004, [http://cds.linear.com/docs/DataSheet/1967f.pdf].
• 18. Linear Technology: LTC1968 Precision Wide Bandwidth, RMS-to-DC Converter. LT/TP 0604 1K. Linear Technology Corporation, 2004, [http://cds.linear.cona/docs/DataSheet/1968f.pdf].
• 19. Linear Technology: LT1088 Wideband RMS-DC Converter Building Block, [http://pdf.chinaicmart.com/88889/25125.pdf].
• 20. Analog Devices: High Precision, Wideband RMS-to-DC Converter AD637, Rev. K. D00788-0-2/11(K), 2011, [www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD637.pdf].
• 21. Analog Devices: Low Cost, Low Power, True RMSto-DC Converter AD737, Rev. H. D00828-0-10/08(H), 2008, [www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD737.pdf]
• 22. Intronics Power Inc.: R101/401 General-Purpose Low-Cost True-RMS Computing Sub-Systems, [www.intronicspower.com/products/pdf/R101-401.pdf].
• 23. Analog Devices: LF to 2.5 GHz TruPwr™ Detector AD8361, Rev. C. C01088-0-8/04(C), 2004, [www.analog.com/static/imported-files/data sheets/AD8361.pdf].
• 24. Analog Devices: 450 MHz to 6000 MHz TruPwr Detector ADL5505, Rev. A. D05799-0-1/11(A), 2011, [www.analog.com/static/imported-files/data sheets/ADL5505.pdf].