[发明专利]低功率宽动态范围RMS-DC转换器

权利要求书

1.一种将交流输入信号转换为直流输出信号的方法，该方法包括如下步骤：

对交流信号进行平方，从而获得经过平方的直流电压信号；

将经过平方的直流电压信号施加于多个后续级，其中，在每个级，进一步采取的步骤包括对接收到的信号进行放大的步骤以及检测在所述放大步骤中产生的经过放大的信号电平的步骤；

对在所述多个后续级中检测的电平求和，从而产生与输入信号的RMS电压的对数变化成线性比例变化的直流输出信号。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述在每个级中的检测步骤被限制于检测器的检测范围。

3.如权利要求2所述的方法，其中，对每个级而言，所述检测范围是相同的。

4.如权利要求2所述的方法，还包括将所述经过平方的直流电压信号的电压电平钳位到预定电压的步骤。

5.如权利要求2所述的方法，其中，所述进一步采取的步骤包括在所述级中的一个级中进行检测之前，对所述经过平方的直流电压信号进行衰减。

6.如权利要求2所述的方法，其中，所述在每个级中的检测步骤被限制于同一个特定电平范围。

7.如权利要求6所述的方法，其中，在每个后续级中，放大程度增加。

8.一种RMS-DC转换器，其包括：

平方单元，其被耦合到交流电压输入节点；

检测电路，其耦合在所述平方单元的输出端与所述转换器的电压输出节点之间，所述检测电路包括多个检测器单元和多个增益单元，所述多个检测器单元各自具有共同耦合到电压输出节点的输出端，而所述多个增益单元各自具有耦合到各个所述检测器单元的输入端的输出端；以及

衰减电路，其耦合在所述平方单元的输出端与参考电位之间；其中

第一个所述增益单元的输入端被耦合到所述平方单元的输出端，并且，第一个所述检测器单元的输入端被耦合到所述衰减电路的衰减节点；

由此，在所述电压输出节点处的电压可以与在交流电压输入节点处的RMS电压的对数变化成线性比例地变化。

9.如权利要求8所述的RMS-DC转换器，其中，第二个所述增益单元耦合在衰减节点与第一个所述检测器单元的输入端之间。

10.如权利要求9所述的RMS-DC转换器，其中，所述衰减电路包括：

多个串联布置的阻抗，在第一个与第二个所述阻抗之间形成的作为第一衰减节点的衰减节点，以及在第二个所述阻抗与第三个所述阻抗之间形成的第二衰减节点；并且

其中，第二个所述检测器单元的输入端耦合到所述第二衰减节点。

11.如权利要求10所述的RMS-DC转换器，其中，第三个所述增益单元耦合在所述第二衰减节点与第二个所述检测器单元的输入端之间。

12.如权利要求10所述的RMS-DC转换器，其中，所述多个增益单元中的至少一个串联耦合在第一个所述增益单元的输入端与第三个所述检测器单元的输入端之间。

13.如权利要求8所述的RMS-DC转换器，其中，第一个所述增益单元被直接连接到所述平方单元的输出端。

14.如权利要求8所述的RMS-DC转换器，其中，所述多个检测器单元中的每一个具有大致相同的输入电压检测范围。

15.如权利要求8所述的RMS-DC转换器，其中，所述多个增益单元中的每一个具有大致相同的增益。

16.如权利要求10所述的RMS-DC转换器，其中，所述第一阻抗耦合在所述平方单元的输出端与所述第一衰减节点之间，并且，所述RMS-DC转换器还包括耦合在所述第一阻抗两边的电压钳位电路。

17.如权利要求16所述的RMS-DC转换器，还包括耦合在所述第二阻抗两边的第二钳位电路。

18.如权利要求8所述的RMS-DC转换器，其中，所述多个增益单元相互串联耦合。