一种低成本便携式的高精度噪声计设计方案

　　1．3 有效值及对数电路方案实现

　　有效值电路采用真有效值／直流 转换器 AD536A。AD536A的性能与混合或模数器件相当，甚至更优，但其价格却低得多，而且它的连接非常简单。只需一个外接电容来设置平均时间常数即可，在这里取输入时间为O．25s，当CAV与信号的输入电阻形成的低通滤波器时问常数大于信号的周期时，就能很好地求出有效值和对数值。

　　对数输出由5端引出，该点的电压与一logVin成正比。可用射极跟随器缓冲并可以用外部调整电路平移该电压，电压调整电路由稳压芯片AA580构成。缓冲器的输出端级联一个放大倍数可调的放大器，用以改变步长。

　　1．4 调整及显示电路方案实现

　　1．4．1 调整电路

　　有效值及对数电路的输出电压与-log Vin成正比，通过缓冲器的步长调整，可以得到等式Lp=20lg(P/P0)=201g P-20lg P0右边的第一项，在设计中要设定参考电压，即0分贝值，只需改变等式右边的第二项，所以在对数电路后加入了一级基于减法电路的补偿电路，可以用来调零。同时，还可以通过调整补偿电压，设立相对参考零点，用来测量分贝变化的相对值，通过改变基准电压的大小，从而实现了输入显示电路的表示分贝值的电压信号的调节。

　　具体推导公式如下：

　　故解得，Vout=Vin-Va，而Vin是表示分贝值的电压信号，通过改变电位器RX的大小来调节基准电压Va的大小，从而实现了输入显示电路的表示分贝值的电压信号Vout的调节。其中Va为R3的输入电压，Vb为运放的反向输入电压，Vout为运放的同向输入电压，Vin为输入电压，Vout为输出电压。

　　1．4．2 保持电路

　　为了持续显示测量时间段内的当前最大分贝值，必须采用峰值检波保持电路，如图4所示。

　　这里采用二极管电容检波电路，电容取470μF，它的充电时间常数小，放电时间常数大，当然在这里还可以利用运放的高输入电阻和低输出电阻进行的优化。当时间计权开关置于“慢”时，仪器可测量一段时间内的最大声级值；置于“快”时，可以对环境噪声进行实时的测量。

　　1．4．3 显示电路

　　ICL7107芯片作为表头驱动，简单经济，需要双极性电源电压驱动，它包含位数字A／D 转换器 ，可直接驱动LED数码管，内部设有参考电压Vref、独立 模拟 开关、逻辑控制、显示驱动、自动调零功能等。这里应用它的A／D转换功能和对LED数码管的驱动功能。它的显示原理如下：

式中：Vref由36端调整，它的动态范围为(一Vref，+Vref)。本设计中，取10位为最低位，这样量程减小了10倍。

　　本设计中所需要的一5 V电压是利用7107芯片产生振荡信号，再在其38脚上串接一个4069的反相器，然后将该信号通过2只4μF电容和2只1N4148二极管构成倍压整流电路输出而得到的。