一般的交流电压表的内阻小，灵敏度较低，通常只能测量工频信号，要测量音频及更高频率的信号应使用交流毫伏表。交流毫伏表是用来测量正弦交流信号的有效值、放大器增益等参数的，其基本组成如图5－8所示。一般有如下特点。
（1）输入电阻大，有107Ω以上。
（2）灵敏度高。
（3）测量的电压范围宽，可从几微伏至几百伏。
（4）测量信号的频率范围宽，可从几赫兹至几十兆赫兹。
图5－8 交流毫伏表的基本组成
5.2.1 交流毫伏表的测量原理
1.交流电压表征
通常交流电压以有效值、平均值、峰值及瞬时值来表征其电压的大小，瞬时值得用示波器观测波形后得到，而正弦波等波形的有效值、平均值、峰值可以用交流毫伏表测量得到。
1）平均值
也称为均值，是指信号一个周期的平均值。电学测量学中一般采用半波平均值和全波平均值，交流电压的正半周或负半周在一个周期的平均值称为半波平均值。交流电压的全波平均值定义为：
2）有效值
交流电压的有效值，是指该交流电压在一个周期内通过某一纯电阻负载时所产生的热量，与一个直流电压在同样的条件下所产生的热量相等时，该直流电压的量值，记为U。数学上，有效值与均方根同义，且有：
3）峰值UP
峰值是周期性交流电压u（t）在一个周期内偏离零电平的最大值称为峰值，用UP表示，正、负峰值不等时分别用U＋P和U－P表示，如图5－9（a）所示。U＋P＝U－P时一般称此时的峰值为周期性交流电压u（t）的幅值或振幅，用Um表示，如图5－9（b）所示。
UP峰－峰值：UP－P
图5－9 交流电压表征
（a）正负值不等；（b）正、负值相等
4）波形系数和波峰系数
波形系数KF：交流电压的波形系数KF定义为该电压的有效值与平均值之比：
波峰系数KP：交流电压的波峰系数KP定义为该电压的峰值与有效值之比：
不同电压波形，其KF、KP值不同，表5－1列出了几种常见电压的有关参数。
虽然电压量值可以用峰值、有效值和平均值表征，但基于功率的概念，国际上一直以有效值作为交流电压的表征量。例如电压表，除特殊情况外，几乎都按正弦波的有效值来定度。当用以正弦波的有效值定度的交流电压表测量电压时，如果核测电压是正弦波，那么由表5－1很容易从电压表读数即有效值得知它的峰值和平均值；如果被测电压是非正弦波，那就须根据电压表读数和电压表所采用的检波方法，进行必要的波形换算，才能得到有关参数。
表5－1 不同波形交流电压的参数
续表
2.交流电压的测量方法
测量交流电压的方法很多，依据的原理也不同，其中最主要的是利用交流／直流 （AC／DC）转换电路将交流电压转换成直流电压，然后再接到直流电压表头上进行测量。根据AC／DC转换器的类型，可分为检波法和热耦转换法。根据检波特性的不同，检波法又可分成平均值检波、峰值检波、有效值检波等。
按照AC／DC变换的先后不同，模拟式交流电压表大致可分成下列三种类型。
1）检波—放大式
图5－10（a）为检波—放大式电压表的组成方框图，它是将被测电压先检波变成直流电流，然后再用直流放大器放大，放大后的直流电流去驱动电流表偏转。这种类型的特点是“先检波后放大”，故测量电压的频率范围只决定于检波器的频响 （一般在20Hz到数百兆赫兹），通常所称 “高频电压表”或 “超高频电压表”都属于这一类型。这类测量方法适合测量高频信号，也称为峰值检波。
2）放大—检波式
放大—检波式电压表的方框图见图5－10（b），被测电压用宽带放大器放大，然后再检波。一般所谓 “宽带毫伏表”基本属于这种类型。这种电压表的频率范围主要受宽带放大器带宽的限制，而灵敏度受放大器内部噪声的限制，一般可做到mV级，典型的频率范围为20Hz～10MHz，故又称 “视频毫伏表”。
3）外差式电压表
正如前述检波—放大式电压表的灵敏度由于非线性等原因而受到限制。对放大—检波式电压表，由于宽带放大器增益和带宽的矛盾，也很难把频率上限提得很高，同时，灵敏度也将受到仪器内部噪声和外部干扰的限制。
利用外差测量方法可以解决上述矛盾。由图5－11可见，被测信号VX（t）频率为fx通过输入电路（包括输入衰减器及高频放大器），在混频器中与本机振荡器（本振）频率f L混频，输出中频f L－fx信号，用中频放大器选择并放大，然后检波器检波并送表头指示。
外差测量法的特点是中频固定不变，可改变本振频率f L以跟踪信号频率fx，以保持f L－fx不变，由于中频放大器具有良好的频率选择性，而且中频是固定的。这样就解决了放大器增益与带宽的矛盾。同时，由于中频放大器的带通滤波器可以做得很窄，从而有可能在高增益条件下，大大削弱内部噪声的影响，外差式电压表具有非常高的灵敏度 （μV级）和选择性，目前常用的高频微伏表、选频电平表以及测量接收机都属于这一类型。
图5－10 交流电压表的类型
（a）检波—放大式电压表的方框图；（b）放大—检波式电压表的方框图
图5－11 外差式交流电压表
5.2.2 TC2290A型交流毫伏表的操作方法
1.概述
TC2290A型交流毫伏表是采用二个通道输入由一只同轴双指针电表指示。对立体声音响设备的电性能测试及对比最为方便。在学校的电子实验中，可同时测试放大器的输入、输出两路信号，并读出放大器增益，相当于两台毫伏表使用，非常实用方便。
2.技术指标
交流电压测量范围：100μV～300V（分12个量程）
测量电压的频率范围：5Hz～2MHz
测量电压固有误差：满刻度±2％ （1kHz为基准）
基准条件的频响误差：
20Hz～100kHz ±2.5％
10Hz～500kHz ±5％
5Hz～2MHz ±10％
输入阻抗 输入电容：
输入电阻：1～300mV＞8MΩ 1～300mV 小于45pF
1～300V＞10MΩ 1～300V 小于30pF
输出电压：在每一个量程上，当指针指示满刻度 “1V”位置时，输出电压应为1V。
频率特性：10Hz～500kHz ±3dB（以1kHz为基准）
输出电阻：600Ω 误差±20％
失真系数：在满刻度上小于±1％ （1kHz）
噪声：输入短路时小于±2％ （满刻度）
3.仪器面板布置
（1）前面板如图5－12所示。
图5－12 交流电压表面板
①双指针表头。②表头机械零调节螺丝。③电源开关。④电源指示灯。⑤左通道输入端。⑥右通道输入端。⑦左通道量程开关。⑧右通道量程开关。
（2）后面板如图5－13所示。
图5－13 交流电压表背面
①左通道输出端。
②右通道输出端。
③保险丝座。
④电源插座。
4.使用
（1）仪器开机前，先检查电表指针是否在零位置，如果不在零位置，用绝缘起子调节机械零位使指针指示零。
（2）预先把量程开关置于300V量程。
（3）开电源，指示灯应亮，表头指针约有5s针不规则的摆动，这是正常现象，不会损坏表头。
（4）根据被测电压选择量程。如果读数小于满刻度30％，逆时针方向转动量程旋钮逐渐减小电压量程，当指针大于满刻度30％又小于满刻度值时读出电压示值。
（5）毫伏表输入端开路时，由于外界感应信号的影响，指针可能超量程偏转。为了避免指针碰弯，不测量时，量程应选在较大位置。
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