0Hz 电路中平均功率的测量（相当于 V RMS × I RMS × cos(?)）可以通过对电压和电流的乘积进行采样并取平均值来完成。这需要四象限乘法，因为瞬时电压和电流可能具有相反的极性。它可以通过多种方式实现，包括模数 (A/D) 转换，然后进行数字信号处理，或者使用相对昂贵的模拟乘法器芯片，然后进行模拟或数字处理。本设计理念提出了第三种方法。它使用廉价的和模拟来实现用作四象限乘法器的脉冲宽度/脉冲幅度调制器 (PWM/PAM)。该电路可适用于许多不同的应用。
    PWM/PAM 乘法器的基本概念是单个周期内（非重叠）脉冲波形的平均值是脉冲面积除以脉冲重复周期。每个矩形脉冲幅度与电压成正比，宽度与电流成正比，矩形的面积与乘积成正比：电压乘以电流。如果脉冲重复率远高于被测频率，则可以假设电压和电流没有变化 明显地在脉冲波形的一个周期内。PWM/PAM 输出后跟一个低通滤波器，以去除脉冲频率及其谐波并恢复所需的平均值。

    该电路使用两个：降压变压器 TR1 产生低电平电压信号，电流互感器 TR2 产生低电平电流信号，具有完全电流隔离。

    图 1  使用脉冲调制技术测量交流电源

    运算放大器 IC1-A 用作比较器并生成频率约为 6kHz 的相当线性的三角波形（图 2 ）。这种过采样（60Hz 信号频率的 100 倍，或理论奈奎斯特速率的 50 倍）需要实现低于满量程 1% 的误差。三角波峰峰值振幅必须满足两个标准才能获得可接受的线性响应。首先，它必须大于或等于来自 T2 的交流电流峰峰值电压，以便 100% 的 PWM 占空比成为可能。其次，它必须至少比 ±V CC低 10% 。

    图2  IC1-B（-）输入

    运算放大器 IC1-B 配置为生成零基线双极性方波（图 3），其占空比由来自 T2 的电流信号的瞬时值决定。 C2 需要获得急剧的输出电压转换。运算放大器应具有 10V/?s 或更高的转换速率，以产生方波 PWM 信号。当来自 T2 的电流信号的瞬时值为零时，IC1-B 输出的占空比将为 50%。随着电流信号从零增加到满量程，占空比从 50% 增加到 100%。随着电流信号从零减小到负满量程，占空比从 50% 减小到 0%。

    图 3  IC1-B 输出

    运算放大器 IC2-A、开关 IC3-A 和相关以放大器形式实现四象限乘法器（参考 1），增益为 +1（开关闭合）或 -1（开关打开）。开关由IC1-B输出的PWM控制；当IC1-B的输出为正时开关闭合，当IC1-B的输出为负时开关打开。IC2-A 的终输出（图 4）是 IC1-B 的 PWM 输出的复制品（占空比与电流成正比），但振幅与电压成正比。

    图 4  IC2-A 输出
    IC2-B， 电路的阶段是一个低通滤波器，它可以去除 6kHz PWM 频率及其谐波以及 60Hz 调制。它的输出与 PWM 信号的平均值成正比，因此与平均 60Hz 功率成正比。