基于模拟乘法器的音频数字功率设计

摘      要

本文通过对目前电功率测量方法的分析，指出了目前电功率测量主要有四类方法；经过比较四类方法，发现都不能很好的对音频功率进行测量。基于电功率等于电压与电流乘积的基本原理，本文设计了音频数字功率计电路。电路由取样电路、乘积运算电路、电平转换电路、A/D转换电路和LED显示部分组成。本电路既能用于直流电功率测量，又能用于低频交流电功率测量，从直流到音频范围内都能正常工作。通过对电路测试发现不论对正弦单频信号，还是复杂波形信号、语音信号，本电路直接给出的都是负载实际消耗的有功功率，其测量误差不超过±3%。本电路简单可靠，工作频带范围宽，成本低，以有效值方式实现了对有功功率的测量。本设计弥补了目前音频功率测试复杂、精度不高和设备高昂等缺点，功率以数字方式直观显示，既方便读数，又可单独使用，还可以直接内嵌在相关设备中，实现直流到低频电功率的数字测量。通过长时间测试发现：工作时间过长时误差会加大，这是本设计的不足之处。

关键词：

音频电功率  模拟乘法器  数字功率计  设计

目      录

1绪论 1

1.1课题研究意义 1

1.2目前研究现状 1

1.3小结 4

2.音频数字功率计的设计 4

2.1主要设计指标 4

2.2方案论证 5

2.3总体电路设计 10

2.4电路原理图及印刷板的制作 10

2.5小结 12

3电路板焊接与调试 12

3.1电路板焊接 12

3.2单元电路调试 12

3.4实测功率 15

3.5小结 15

4结论 15

参考文献 17

致      谢 18

附录A    MC1495简介 19

附录B    LM741简介 22

附录C    ICL7107简介 24

附录D    七段LED数码管 27

附录E    电路原理图及印刷板图 28