Low power, precision, monolithic true rms-to-dc converter with 200 mV Full-scale Input Range The AD737 is a low power, precision, monolithic true RMS-to-DC converter manufactured by Analog Devices (AD). It is designed to compute the true RMS value of complex AC signals, including those with high crest factors. Key specifications include:

- **Input Signal Range**: The AD737 can handle input signals with a maximum peak value of ±200 mV for full-scale output.
- **Accuracy**: It offers high accuracy with a typical error of ±0.2 mV ± 0.3% of reading for sine wave inputs.
- **Bandwidth**: The device has a wide bandwidth, typically 460 kHz for 100 mV RMS input.
- **Crest Factor**: It can accurately measure signals with crest factors up to 5.
- **Power Supply**: The AD737 operates from a single power supply ranging from +2.8 V to ±16.5 V.
- **Low Power Consumption**: It typically consumes 160 µA of supply current, making it suitable for low-power applications.
- **Output**: The output is a DC voltage proportional to the RMS value of the input signal.
- **Temperature Range**: The AD737 is specified for operation over the industrial temperature range of -40°C to +85°C.

These specifications make the AD737 suitable for applications such as power measurement, instrumentation, and signal processing where accurate RMS conversion is required.

Low power, precision, monolithic true rms-to-dc converter with 200 mV Full-scale Input Range# AD737 Low Power Precision RMS-to-DC Converter Technical Documentation

## 1. Application Scenarios

### Typical Use Cases
The AD737 is a low power, precision monolithic RMS-to-DC converter that performs true RMS measurement of complex input waveforms. Key applications include:

 AC Voltage and Current Measurement 
- Direct RMS conversion of AC signals without need for mean absolute value computation
- Power monitoring in industrial control systems
- Motor current analysis in variable frequency drives
- Mains voltage monitoring with high accuracy

 Audio and Communications Systems 
- Audio level metering in professional audio equipment
- RF power measurement in communication systems
- Signal strength indication in wireless devices
- VU meters and audio compressors

 Test and Measurement Equipment 
- Digital multimeters (DMMs) requiring true RMS capability
- Power quality analyzers
- Oscilloscope front-end processing
- Vibration analysis systems

### Industry Applications

 Industrial Automation 
- Motor drive current monitoring with high crest factor handling (up to 5:1)
- Power quality monitoring in manufacturing facilities
- Process control instrumentation requiring accurate AC measurement
- Energy management systems

 Consumer Electronics 
- Smart home energy monitors
- Appliance power consumption measurement
- Battery-powered instrumentation
- Portable test equipment

 Telecommunications 
- Base station power monitoring
- Signal level measurement in transmission systems
- Network analyzer front-ends
- RF power amplifier control

### Practical Advantages and Limitations

 Advantages: 
- True RMS conversion with high accuracy (±0.2 mV ± 0.3% of reading)
- Low power consumption (160 μA typical supply current)
- Wide input bandwidth (460 kHz for 200 mV RMS input)
- High input impedance (1012 Ω parallel with 8 pF)
- Single supply operation (2.8 V to 16.5 V)
- Crest factor handling up to 5:1

 Limitations: 
- Limited bandwidth at low input levels
- Requires external capacitor for averaging time constant
- Output settling time affected by averaging capacitor value
- Not suitable for DC input measurements
- Limited to single-ended input configurations

## 2. Design Considerations

### Common Design Pitfalls and Solutions

 Input Signal Conditioning 
- *Pitfall*: Overvoltage conditions damaging input protection diodes
- *Solution*: Implement series resistance (1-10 kΩ) and clamping diodes for input protection
- *Pitfall*: High-frequency noise affecting RMS accuracy
- *Solution*: Use low-pass filtering before the AD737 input

 Averaging Capacitor Selection 
- *Pitfall*: Incorrect CAV value causing excessive ripple or slow response
- *Solution*: Select CAV based on required settling time and ripple specifications
- *Pitfall*: Poor capacitor quality affecting accuracy
- *Solution*: Use high-quality film capacitors (polypropylene recommended)

 Power Supply Considerations 
- *Pitfall*: Power supply noise coupling into RMS measurement
- *Solution*: Implement proper decoupling (0.1 μF ceramic close to supply pins)
- *Pitfall*: Single-supply operation with negative input swings
- *Solution*: Ensure input signal remains within common-mode range

### Compatibility Issues with Other Components

 ADC Interface 
- The AD737 output is compatible with most modern ADCs
- Ensure output buffer amplifier can drive ADC input capacitance
- Match output voltage range to ADC input range for optimal resolution

 Microcontroller Integration 
- Direct connection to microcontroller ADC inputs possible
- Consider adding RC filter to reduce high-frequency noise
- Ensure microcontroller sampling rate accommodates AD737 settling time

 Sensor Interface Compatibility 
- Works well with current transformers and Rogowski coils
- Compatible with most voltage divider networks
- May require buffering for high-impedance sources

### PCB Layout Recommendations

 Power Supply Dec