峰检测器适用于许多测量值，但是，对于包括噪声在内的某些测量值，需要根平方（RMS）检测器。用RMS检测器代替原始峰检测器的宽带电压表的框图如图1所示。
带有RMS探测器阶段的宽带电压表设计的框图
图1。带有RMS检测器阶段的宽带电压表的框图
RMS的数学
在进入电路之前，让我们快速地对数学进行一些刷新。为了生成信号的根平方值，我们需要在术语中从右到左时应用单词，这有点令人困惑。
首先，将信号平衡（将其自身乘以，而不是切断峰！）。然后计算平均值（平均值）。通常在至少一个周期内测量平均值，但偶尔使用半个周期平均值。，将电压的平方根穿过电容器。
从数学上讲，RMS计算表示为： vrms= sqrtmean（v2）
设计RMS检测器
虽然可以从离散组件制作RMS检测器，但需要精心匹配的设备，并且性能通常令人失望。集成电路（IC可以提供更好的性能，尤其是在制造过程中应用激光修剪的情况下。这不是一个低成本的过程，因此，此类设备的成本比通用的OP放大器和比较器更为昂贵。
模拟设备AD736是一个真正的RMS-to-DC转换器IC，可在负担得起的版本（AD736J）中获得，可提供良好的性能（并且具有三个具有精度性能的代价更高的版本）。对于所有版本，有用的带宽限于200 kHz，但对于不受专用仪器进行的RMS测量，通常可以接受。
RMS检测器电路示意图如图2所示，并取代了原始宽带电压表项目的图5。
图2。RMS探测器和移动线圈电路电路
RMS检测器通常用于测量幅度迅速变化的波形，因此数字显示不可用。选择是在移动线圈和一个LED条形图之间，分辨率为1 dB或更小。
RMS检测器的频率响应
AD736和类似设备中使用的技术导致高频响应随信号水平而变化。在本应用中，这不是一个严重的问题，因为应用于设备的信号电平可以将其保留在316 mV至1 V范围内，除非将电压表设置为1 mV范围的灵敏度。
图3显示了三个输入信号水平下的频率响应。响应在频段限制下陡峭地跌落。
RMS检测器频率响应
图3。RMS检测器的频率响应
移动仪表误差
阅读移动仪表的错误是一个重要的特征。当然，它随着仪表的大小而有所不同，因为很难在小规模上读取小的偏转。我使用的仪器的结果（具有110毫米尺度的长度）如图4所示。
移动仪表的误差是信号幅度的函数
图4。移动仪表的误差随信号幅度的函数
当然，即使有很大的仪表，-30 dB和-34 dB的挠度也很小，而且人们不会期望准确阅读这些水平。
RMS到DC转换器的操作
模拟设备AD736的简化框图如图5所示。
AD736 TRUE RMS-DC转换器的框图
图5。AD736的框图。图像由模拟设备提供
图6提供了模拟设备电路设计的其他详细信息。该设备使用的转换电路在图6的中心附近概述并标记为“ RMS Translinear Core”。翻译电路仅由双极晶体管（在某些情况下可以使用CMOS）和电流来源。没有被动组件。
模拟设备AD736 TRUE RMS-DC转换器内部结构
图6。AD736的内部结构。由模拟设备提供的图像数据表并未泄露所有模拟设备的秘密，但是我们可以评估其操作的基础知识。平方根和平方根操作由翻译电路进行。对于平方，该信号作为基本发射线连接的电流表示。在其上发展的电压与电流的对数成正比。这只是更熟悉的表达的相反，即电流与电压的指数成正比：
i=ire fracqvkt 占据双方的对数：
ln（i）= ln（ir）+ fracqvkt
右边的个术语Ln（i r）非常小，\（\ frac {q} {kt} \）是一个常数（在固定温度下），因此电压V与LN（ i）成正比。
现在，如果我们将电压放大2倍，结果是正方形的对数。我们将其应用于电容器C AV，该电压是一个周期内平均电压。
我们将平均电压的一半应用于基本发射线连接点（有效地应用平方根的对数），并恢复信号的RMS值作为收集器电流。
平均电容器C AV通过碱基二极管的有效电阻充电，该二极管与通过其电流成反比，因此平均时间在低信号水平下大大增加。但是，电压表电路的范围切换使应用于AD736的信号保持在316 mV和1 V之间，但敏感的范围除外。
本应用程序使用PIN 1的AD736的低阻抗输入，因为它接受更高的输入电压和更宽的带宽（如果需要更多详细信息，请参见数据表的图3、6和7）。可实现的200 kHz带宽小于使用峰检测器获得的1 MHz，但对于许多测量值来说，还足够了。
波峰因子是峰值振幅与RMS值的比率。波峰因子是要牢记的有用数字，因为它可以指示何时可能发生信号的峰值。
平均检测器是不可能的，并有可能给出的误导性结果，因此没有计划为宽带电压表设计提供一个计划。
