1．3 有效值及對(duì)數(shù)電路方案實(shí)現(xiàn)

　　有效值電路采用真有效值／直流轉(zhuǎn)換器AD536A。AD536A的性能與混合或模數(shù)器件相當(dāng)，甚至更優(yōu)，但其價(jià)格卻低得多，而且它的連接非常簡(jiǎn)單。只需一個(gè)外接電容來設(shè)置平均時(shí)間常數(shù)即可，在這里取輸入時(shí)間為O．25s，當(dāng)CAV與信號(hào)的輸入電阻形成的低通濾波器時(shí)問常數(shù)大于信號(hào)的周期時(shí)，就能很好地求出有效值和對(duì)數(shù)值。

　　對(duì)數(shù)輸出由5端引出，該點(diǎn)的電壓與一logVin成正比?？捎蒙錁O跟隨器緩沖并可以用外部調(diào)整電路平移該電壓，電壓調(diào)整電路由穩(wěn)壓芯片AA580構(gòu)成。緩沖器的輸出端級(jí)聯(lián)一個(gè)放大倍數(shù)可調(diào)的放大器，用以改變步長(zhǎng)。

　　1．4 調(diào)整及顯示電路方案實(shí)現(xiàn)

　　1．4．1 調(diào)整電路

　　有效值及對(duì)數(shù)電路的輸出電壓與-log Vin成正比，通過緩沖器的步長(zhǎng)調(diào)整，可以得到等式Lp=20lg(P/P0)=201g P-20lg P0右邊的第一項(xiàng)，在設(shè)計(jì)中要設(shè)定參考電壓，即0分貝值，只需改變等式右邊的第二項(xiàng)，所以在對(duì)數(shù)電路后加入了一級(jí)基于減法電路的補(bǔ)償電路，可以用來調(diào)零。同時(shí)，還可以通過調(diào)整補(bǔ)償電壓，設(shè)立相對(duì)參考零點(diǎn)，用來測(cè)量分貝變化的相對(duì)值，通過改變基準(zhǔn)電壓的大小，從而實(shí)現(xiàn)了輸入顯示電路的表示分貝值的電壓信號(hào)的調(diào)節(jié)。

　　具體推導(dǎo)公式如下：

　　故解得，Vout=Vin-Va，而Vin是表示分貝值的電壓信號(hào)，通過改變電位器RX的大小來調(diào)節(jié)基準(zhǔn)電壓Va的大小，從而實(shí)現(xiàn)了輸入顯示電路的表示分貝值的電壓信號(hào)Vout的調(diào)節(jié)。其中Va為R3的輸入電壓，Vb為運(yùn)放的反向輸入電壓，Vout為運(yùn)放的同向輸入電壓，Vin為輸入電壓，Vout為輸出電壓。

　　1．4．2 保持電路

　　為了持續(xù)顯示測(cè)量時(shí)間段內(nèi)的當(dāng)前最大分貝值，必須采用峰值檢波保持電路，如圖4所示。

　　這里采用二極管電容檢波電路，電容取470μF，它的充電時(shí)間常數(shù)小，放電時(shí)間常數(shù)大，當(dāng)然在這里還可以利用運(yùn)放的高輸入電阻和低輸出電阻進(jìn)行的優(yōu)化。當(dāng)時(shí)間計(jì)權(quán)開關(guān)置于“慢”時(shí)，儀器可測(cè)量一段時(shí)間內(nèi)的最大聲級(jí)值；置于“快”時(shí)，可以對(duì)環(huán)境噪聲進(jìn)行實(shí)時(shí)的測(cè)量。

　　1．4．3 顯示電路

　　ICL7107芯片作為表頭驅(qū)動(dòng)，簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，需要雙極性電源電壓驅(qū)動(dòng)，它包含位數(shù)字A／D轉(zhuǎn)換器，可直接驅(qū)動(dòng)LED數(shù)碼管，內(nèi)部設(shè)有參考電壓Vref、獨(dú)立模擬開關(guān)、邏輯控制、顯示驅(qū)動(dòng)、自動(dòng)調(diào)零功能等。這里應(yīng)用它的A／D轉(zhuǎn)換功能和對(duì)LED數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)功能。它的顯示原理如下：

式中：Vref由36端調(diào)整，它的動(dòng)態(tài)范圍為(一Vref，+Vref)。本設(shè)計(jì)中，取10位為最低位，這樣量程減小了10倍。

　　本設(shè)計(jì)中所需要的一5 V電壓是利用7107芯片產(chǎn)生振蕩信號(hào)，再在其38腳上串接一個(gè)4069的反相器，然后將該信號(hào)通過2只4μF電容和2只1N4148二極管構(gòu)成倍壓整流電路輸出而得到的。