通过采样电压与电流的乘积并进行均匀处理能够完结60Hz电路的均匀功耗丈量(适当于VRMS× IRMS× cos(φ))。这儿要用四象限乘法，因为瞬时电压和电流或许具有相反的极性。它有很多种完成办法，包含模数(A/D)转化+数字信号处理，或许运用相对贵重的模仿乘法器芯片+模仿或数字处理。本规划实例介绍了第三种办法。这种办法运用廉价的运放和模仿开关完成脉冲宽度/脉冲起伏调制器(PWM/PAM)并将它用作四象限乘法器。这种电路通过修正能够用于许多不同的运用。
PWM/PAM乘法器的基本概念是，一个(非堆叠)脉冲波形在单个周期内的均匀值等于脉冲面积除以脉冲重复周期。因为每个矩形脉冲起伏正比于电压值，宽度正比于电流，矩形面积正比于电压与电流的乘积。假如脉冲重复速率远高于被测频率，那么就能够假设在脉冲波形的一个周期内电压和电流不会有显着的改变。PWM/PAM输出连到一个低通滤波器，用于滤除脉冲频率及其谐波，并恢复出想要的均匀值。
电路共运用了两个变压器：一个是降压变压器TR1，用于发生低电平的电压信号；另一个是电流变压器TR2，用于发生低电平的电流信号，并具有彻底的电流阻隔。
图1：运用脉冲调制技能丈量沟通功耗。
运放IC1-A用作比较器，发生频率约为6kHz且适当线性的三角波(图2)。为了取得低于满刻度1%的差错，这种过采样是有必要的(100乘以60Hz信号频率，或50乘以理论上的奈奎斯特频率)。三角波的峰峰起伏有必要满意两个条件才干取得可接受的线性呼应。首要，它有必要大于或等于T2发生的沟通电流最大峰峰值电压，这样才干完成100%的PWM占空比。其次，它有必要至少比±VCC低10%。
图2：IC1-B(-)输入。
运放IC1-B被装备为发生零基线的双极方波(图3)，其占空比取决于T2发生的电流信号的瞬时值。%&&&&&%C2用于取得峻峭的输出电压转化。运放的压摆率有必要大于等于10V/μs，以便发生最优的方波PWM信号。当T2发生的瞬时电流信号值为0时，IC1-B将输出占空比为50%的信号。跟着电流信号从0增加到满刻度，占空比随之从50%增加到100%。当电流信号从0降低到负的满刻度时，占空比将从50%减小到0%。
图3：IC1-B输出。
运放IC2-A、开关IC3-A和相关的电阻完成了一个四象限乘法器，完成方式适当于增益为+1(开关闭合)或-1(开关断开)的放大器。开关由IC1-B的PWM输出进行操控。当IC1-B的输出为正时，开关闭合；当IC1-B的输出为负时，开关断开。从IC2-A发生的输出(图4)是IC1-BPWM输出的仿制(占空比正比于电流)，除了起伏正比于电压外。
图4：IC2-A输出。
%&&&&&%2-B是电路的最终一级，是一个低通滤波器，用于移除6kHz的PWM频率及其谐波以及60Hz调制信号。它的输出正比于PWM信号的均匀值，因而便是均匀的60Hz功耗值。
