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

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.

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.