峰檢測(cè)器適用于許多測(cè)量值，但是，對(duì)于包括噪聲在內(nèi)的某些測(cè)量值，需要根平方（RMS）檢測(cè)器。用RMS檢測(cè)器代替原始峰檢測(cè)器的寬帶電壓表的框圖如圖1所示。　　帶有RMS探測(cè)器階段的寬帶電壓表設(shè)計(jì)的框圖

　　圖1。帶有RMS檢測(cè)器階段的寬帶電壓表的框圖
　　RMS的數(shù)學(xué)
　　在進(jìn)入電路之前，讓我們快速地對(duì)數(shù)學(xué)進(jìn)行一些刷新。為了生成信號(hào)的根平方值，我們需要在術(shù)語(yǔ)中從右到左時(shí)應(yīng)用單詞，這有點(diǎn)令人困惑。
　　首先，將信號(hào)平衡（將其自身乘以，而不是切斷峰?。?。然后計(jì)算平均值（平均值）。通常在至少一個(gè)周期內(nèi)測(cè)量平均值，但偶爾使用半個(gè)周期平均值。最后，將電壓的平方根穿過(guò)電容器。　　從數(shù)學(xué)上講，RMS計(jì)算表示為：　vrms= sqrtmean（v2）　　

     設(shè)計(jì)RMS檢測(cè)器

　　雖然可以從離散組件制作RMS檢測(cè)器，但需要精心匹配的設(shè)備，并且性能通常令人失望。集成電路（IC可以提供更好的性能，尤其是在制造過(guò)程中應(yīng)用激光修剪的情況下。這不是一個(gè)低成本的過(guò)程，因此，此類設(shè)備的成本比通用的OP放大器和比較器更為昂貴。
　　模擬設(shè)備AD736是一個(gè)真正的RMS-to-DC轉(zhuǎn)換器IC，可在負(fù)擔(dān)得起的版本（AD736J）中獲得，可提供良好的性能（并且具有三個(gè)具有精度性能的代價(jià)更高的版本）。對(duì)于所有版本，有用的帶寬限于200 kHz，但對(duì)于不受專用儀器進(jìn)行的RMS測(cè)量，通?？梢越邮?。　　RMS檢測(cè)器電路示意圖如圖2所示，并取代了原始寬帶電壓表項(xiàng)目的圖5。

　　圖2。RMS探測(cè)器和移動(dòng)線圈電路電路
　　RMS檢測(cè)器通常用于測(cè)量幅度迅速變化的波形，因此數(shù)字顯示不可用。選擇是在移動(dòng)線圈和一個(gè)LED條形圖之間，分辨率為1 dB或更小。
　　RMS檢測(cè)器的頻率響應(yīng)
　　AD736和類似設(shè)備中使用的技術(shù)導(dǎo)致高頻響應(yīng)隨信號(hào)水平而變化。在本應(yīng)用中，這不是一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題，因?yàn)閼?yīng)用于設(shè)備的信號(hào)電平可以將其保留在316 mV至1 V范圍內(nèi)，除非將電壓表設(shè)置為1 mV范圍的最大靈敏度。　　圖3顯示了三個(gè)輸入信號(hào)水平下的頻率響應(yīng)。響應(yīng)在頻段限制下陡峭地跌落。

　　RMS檢測(cè)器頻率響應(yīng)
　　圖3。RMS檢測(cè)器的頻率響應(yīng)
　　移動(dòng)儀表誤差　　閱讀移動(dòng)儀表的錯(cuò)誤是一個(gè)重要的特征。當(dāng)然，它隨著儀表的大小而有所不同，因?yàn)楹茈y在小規(guī)模上讀取小的偏轉(zhuǎn)。我使用的儀器的結(jié)果（具有110毫米尺度的長(zhǎng)度）如圖4所示。

　　移動(dòng)儀表的誤差是信號(hào)幅度的函數(shù)
　　圖4。移動(dòng)儀表的誤差隨信號(hào)幅度的函數(shù)
　　當(dāng)然，即使有很大的儀表，-30 dB和-34 dB的撓度也很小，而且人們不會(huì)期望準(zhǔn)確閱讀這些水平。
　　RMS到DC轉(zhuǎn)換器的操作
　　模擬設(shè)備AD736的簡(jiǎn)化框圖如圖5所示。　　AD736 TRUE RMS-DC轉(zhuǎn)換器的框圖

　　圖5。AD736的框圖。圖像由模擬設(shè)備提供　　圖6提供了模擬設(shè)備電路設(shè)計(jì)的其他詳細(xì)信息。該設(shè)備使用的轉(zhuǎn)換電路在圖6的中心附近概述并標(biāo)記為“ RMS Translinear Core”。翻譯電路僅由雙極晶體管（在某些情況下可以使用CMOS）和電流來(lái)源。沒(méi)有被動(dòng)組件。

　　模擬設(shè)備AD736 TRUE RMS-DC轉(zhuǎn)換器內(nèi)部結(jié)構(gòu)
　　圖6。AD736的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。由模擬設(shè)備提供的圖像數(shù)據(jù)表并未泄露所有模擬設(shè)備的秘密，但是我們可以評(píng)估其操作的基礎(chǔ)知識(shí)。平方根和平方根操作由翻譯電路進(jìn)行。對(duì)于平方，該信號(hào)作為基本發(fā)射線連接的電流表示。在其上發(fā)展的電壓與電流的對(duì)數(shù)成正比。這只是更熟悉的表達(dá)的相反，即電流與電壓的指數(shù)成正比：
　　i=ire fracqvkt　　占據(jù)雙方的對(duì)數(shù)：
　

 ln（i）= ln（ir）+ fracqvkt<br>

　　右邊的第一個(gè)術(shù)語(yǔ)Ln（i r）非常小，\（\ frac {q} {kt} \）是一個(gè)常數(shù)（在固定溫度下），因此電壓V與LN（ i）成正比。
　　現(xiàn)在，如果我們將電壓放大2倍，結(jié)果是正方形的對(duì)數(shù)。我們將其應(yīng)用于電容器C AV，該電壓是一個(gè)周期內(nèi)平均電壓。
　　我們將平均電壓的一半應(yīng)用于基本發(fā)射線連接點(diǎn)（有效地應(yīng)用平方根的對(duì)數(shù)），并恢復(fù)信號(hào)的RMS值作為收集器電流。
　　平均電容器C AV通過(guò)堿基二極管的有效電阻充電，該二極管與通過(guò)其電流成反比，因此平均時(shí)間在低信號(hào)水平下大大增加。但是，電壓表電路的范圍切換使應(yīng)用于AD736的信號(hào)保持在316 mV和1 V之間，但最敏感的范圍除外?！　”緫?yīng)用程序使用PIN 1的AD736的低阻抗輸入，因?yàn)樗邮芨叩淖畲筝斎腚妷汉透鼘挼膸挘ㄈ绻枰嘣敿?xì)信息，請(qǐng)參見(jiàn)數(shù)據(jù)表的圖3、6和7）?？蓪?shí)現(xiàn)的200 kHz帶寬小于使用峰檢測(cè)器獲得的1 MHz，但對(duì)于許多測(cè)量值來(lái)說(shuō)，還足夠了。

　　波峰因子是峰值振幅與RMS值的比率。波峰因子是要牢記的有用數(shù)字，因?yàn)樗梢灾甘竞螘r(shí)可能發(fā)生信號(hào)的峰值。
　　平均檢測(cè)器是最不可能的，并有可能給出最大的誤導(dǎo)性結(jié)果，因此沒(méi)有計(jì)劃為寬帶電壓表設(shè)計(jì)提供一個(gè)計(jì)劃。