一种交流信号转换直流电平输出的转换器的制作方法

本技术属于具体涉及一种交流信号转换直流电平输出的转换器。

背景技术：

1、交流信号的电压值是随时间变化的函数，要完整描述它就需要它的表达式或波形图，但在电子电路中，牵扯到表达式或波形图会出现表达不准确、不方便的问题，需要将交流信号转换为可方便直观读取或测量的量。平均值可以表征交流信号偏离信号零点的幅度，也就是一个交流信号的直流分量。但存在若信号波形是正负幅度对称的sin正弦波或cos余弦波，这类信号的直流偏置点为0v，此时平均值法所得到的结果均为0v，已不能测量表征此类信号的幅度大小，需要新的量度来表达此时的幅度大小。

2、rms(均方根)方法是交流和直流信号幅度的量度，与简单的均值方法比较，均方根法是一种更好的信号幅度计算方法，rms/dc转换器可以将输入的交流信号转换为对应的均方根值直流信号，可广泛应用于如仪器仪表和测量等方面。同时目前市面上传感器多为模拟传感器，模拟传感器的输出信号为交流信号，但仪表仪器多以直流信号作为输入信号，无法直接识别传感器输出的交流信号，故需要设计一款可以将传感器输出的交流信号转换为可识别的直流信号转换器，将传感器与仪器仪表等连接起来。

3、因此，一种交流信号转换直流电平输出的转换器亟待提出。

技术实现思路

1、为解决现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种交流信号转换直流电平输出的转换器。

2、为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

3、本实用新型提供一种交流信号转换直流电平输出的转换器，包括：

4、解调器单元，用于将输入的交流信号解调为全波脉动直流信号；

5、二阶有源低通滤波器，所述二阶有源低通滤波器的输入端与解调器单元的输出端电连接，用于将解调后的全波脉动直流信号变换为直流信号；

6、具有补偿零位功能的可调节增益的运算放大器，所述运算放大器的输入端与二阶有源低通滤波器的输出端电连接，用于通过增益调节和零位调节实现交流信号有效值转换为等效直流电压信号。

7、优选的，所述转换器采用厚膜集成工艺制备而成。

8、优选的，所述解调器单元包括解调器、第一滤波电容c1、第四电阻r4，所述第一滤波电容c1、第四电阻r4电连接于解调器单元的信号输入端。

9、优选的，所述二阶有源低通滤波器包括第二电阻r2、第三电阻r3、第二电容c2、第三电容c3和第一运算放大器，所述第二电阻r2的第一端与解调器单元的输出端电连接，所述第二电阻r2的第二端与第三电阻r3、第二电容c2的第一端电连接，所述第三电阻r3的第二端、第三电容c3的第一端与第一运算放大器的反相输入端电连接，所述第三电容c3的第二端与第一运算放大器的输出端电连接，所述第二电容c2的第二端接地。

10、优选的，所述具有补偿零位功能的可调节增益的运算放大器包括第二运算放大器、第六电阻r6、稳压二极管d1，所述第六电阻r6的第一端与第一运算放大器的输出端电连接，所述第六电阻r6的第二端、稳压二极管d1的第一端与第二运算放大器的反相输入端电连接，所述第二运算放大器的正向输入端接地，所述稳压二极管d1的第二端与第二运算放大器的输出端电连接。

11、本实用新型相较于现有技术，具有以下有益效果：

12、本实用新型通过一个解调器单元、一个二阶有源低通滤波器和一个具有补偿零位功能的可调节增益的运算放大器将输入的正弦信号解调为全波脉动直流信号，后经过二阶低通滤波变换为直流电平，再过两级反相放大器输入输出1:1。是比普通均值方法更准确、不易受干扰的一种方法，并且内部具有钳位二极管，可限制输出电压幅度，确保不会对后级系统或电路产生大电流引起烧毁。

技术特征：

1.一种交流信号转换直流电平输出的转换器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的交流信号转换直流电平输出的转换器，其特征在于，所述转换器采用厚膜集成工艺制备而成。

3.根据权利要求1所述的交流信号转换直流电平输出的转换器，其特征在于，所述解调器单元包括解调器、第一滤波电容c1、第四电阻r4，所述第一滤波电容c1、第四电阻r4电连接于解调器单元的信号输入端。

4.根据权利要求3所述的交流信号转换直流电平输出的转换器，其特征在于，所述二阶有源低通滤波器包括第二电阻r2、第三电阻r3、第二电容c2、第三电容c3和第一运算放大器，所述第二电阻r2的第一端与解调器单元的输出端电连接，所述第二电阻r2的第二端与第三电阻r3、第二电容c2的第一端电连接，所述第三电阻r3的第二端、第三电容c3的第一端与第一运算放大器的反相输入端电连接，所述第三电容c3的第二端与第一运算放大器的输出端电连接，所述第二电容c2的第二端接地。

5.根据权利要求4所述的交流信号转换直流电平输出的转换器，其特征在于，所述具有补偿零位功能的可调节增益的运算放大器包括第二运算放大器、第六电阻r6、稳压二极管d1，所述第六电阻r6的第一端与第一运算放大器的输出端电连接，所述第六电阻r6的第二端、稳压二极管d1的第一端与第二运算放大器的反相输入端电连接，所述第二运算放大器的正向输入端接地，所述稳压二极管d1的第二端与第二运算放大器的输出端电连接。

技术总结
本技术公开了一种交流信号转换直流电平输出的转换器，包括：解调器单元，用于将输入的交流信号解调为全波脉动直流信号；二阶有源低通滤波器，用于将解调后的全波脉动直流信号变换为直流信号；具有补偿零位功能的可调节增益的运算放大器，用于通过增益调节和零位调节实现交流信号有效值转换为等效直流电压信号。本技术将输入的正弦信号解调为全波脉动直流信号，后经过二阶低通滤波变换为直流电平，再过两级反相放大器输入输出1:1。是比普通均值方法更准确、不易受干扰的一种方法，并且内部具有钳位二极管，可限制输出电压幅度，确保不会对后级系统或电路产生大电流引起烧毁。

技术研发人员：任锋辉,王宽厚
受保护的技术使用者：陕西航晶微电子有限公司
技术研发日：20230504
技术公布日：2024/1/15