컴프레서(Compressor) 및 기타 유도성 부하로 인해 전력선 왜곡을 모니터링하는 일이 더욱 중요해지고 있다. 풍력, 태양열 등의 대체 전력 소스를 사용할 경우 왜곡된 60Hz 사인파가 발생할 가능성이 더욱 높다. 이러한 왜곡을 측정하기 위해 혼성신호 THD(Total Harmonic Distortion) 분석기를 사용하여 기본 주파수 진폭뿐만 아니라 두 번째, 세 번째, 네 번째, 다섯 번째 입력 신호의 고조파 용량을 모니터링할 수 있다.
Mixed Signal Integration(www.mix-sig.com)에서 제공하는 분석기에는 5개의 대역 통과 필터와 2개의 연산 증폭기가 포함되어 있다. 이 연산 증폭기는 이득 및 연속 시간 필터링 기능을 제공한다. 또한 분석기에는 입력 크기가 공칭 수준보다 10dB 또는 20dB 낮은(2Vp-p) 측정치에 대한 디지털 이득 제어 기능이 구현되어 있으며, 신호는 아날로그로 출력된다. 애플리케이션에서 필요로 하는 표시에 따라 출력을 LM3915 3dB 스텝과 같은 바코드 인터페이스에 연결하거나, 디지털 판독을 위해 마이크로컨트롤러의 멀티플렉서와 연결할 수도 있다.
그림 1에서는 분석기와 메인 파워 서플라이 간의 연결 상태를 보여준다. 월 와트(Wall Wart) 변압기는 120V의 메인 전압을 9V AC로 줄여준다. 이 변압기에서는 1차 회로에서 2차 회로까지 1500V 절연이 가능하며 낮은 왜곡 성능을 제공한다.
디바이더의 저항기는 서지 전압이 커질 경우 퓨즈와 같은 기능을 하며 분석기에 적용할 전압을 줄여준다. 백투백(Back To Back) 다이오드 클램프의 경우 일시적인 과전압 상태에서 분석기를 보호한다. 또한 변압기의 1차 회로 전체에 걸쳐있는 220V MOV(Metal Oxide Varistor: 금속 산화물 배리스터)가 변압기를 보호해 준다.
아날로그 접지는 중심이 2.5V에 오도록 조정되고 100kΩ 저항기-분할기 네트워크에서 유도된다. 0.1µF 커패시터에는 AC 필터링 기능이 구현되어 있다. 74HC4060은 15.360MHz로 작동하고, 4096 분할(Q12) 출력은 분석기의 입력 클럭 신호에 연결되며 디바이스의 SCF(Switched Capacitor Filter)에 클럭을 공급한다.
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Figure 1
