一种输出范围动态可调的功率检测电路的制作方法

本发明涉及半导体集成电路技术，特别是涉及一种输出范围动态可调的功率检测电路。

背景技术：

1、功率检测器是广泛使用的电路组件，可将输入信号转换为与输入功率成比例的输出直流电压。功率检测器可用于多种应用，包括自动增益控制电路、发射天线功率监测、保护敏感电路免受脉冲和功率尖峰的影响，以及广泛的测试和测量应用。

2、连续波波形和调制波形在时域和频域中都存在根本差异。这些波形差异需要不同类型的功率检测器才能将信号正确转换为该信号的直流表示。

3、对于连续波波形，使用峰值/包络检波器将连续波波形的峰值幅度及时转换为输出直流电压值。

4、对于调制波形，更适合使用有效值(rms)功率检测器架构，在这种功率检测器架构中，检测器的直流输出电压是调制信号的平均信号功率的准确表示。这些类型的检波器适用于时域响应具有较大峰均比(par)的调制波形。时域中调制信号的幅度可能会发生显着变化，这是这类波形的典型特征。因为调制波形的rms测量提供了比峰值测量更准确的波形表示，因此，调制波形的rms测量比简单地测量调制波形的峰值更合适。

5、可见，对于被测电路的输出波形不同，即波形差异需要使用不同类型的功率检测器才能将信号正确转换，因此，目前的功率检测器在应用过程中适用性差。

6、应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种输出范围动态可调的功率检测电路，用于解决现有技术中功率检测适应性差的问题。

2、为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种输出范围动态可调的功率检测电路，包括输入匹配模块、信号处理模块和输出调节模块；

3、所述输入匹配模块的输入端连接被测电路的待测功率节点；所述输入匹配模块用于接收所述待测功率节点的功率信号，并对所述功率信号进行调节输出电压信号；

4、所述信号处理模块的输入端连接所述输入匹配模块的输出端；所述信号处理模块对所述电压信号进行整流和滤波处理得到直流电压信号；

5、所述输出调节模块的输入端连接所述信号处理单元的输出端；所述输出调节模块用于对所述直流电压信号进行动态调节得到检测电压，其中，所述检测电压与输入的功率信号成比例对应。

6、优选地，所述信号处理模块包括整流单元和滤波单元；

7、所述整流单元的输入端连接所述输入匹配模块的输出端；所述整流单元用于对所述电压信号进行整流输出中间电压信号；

8、所述滤波单元的输入端连接所述整流单元的输出端；所述滤波单元用于对所述中间电压信号进行提取得到所述直流电压信号。

9、优选地，所述输出调节模块包括放大单元和调节单元；

10、所述放大单元的输入端连接所述信号处理模块的输出端；所述放大单元用于将所述直流电压信号进行放大得到直流放大电压；所述直流放大电压为设定动态范围；

11、所述调节单元的输入端连接所述放大单元的输出端；所述调节单元对所述直流放大电压进行调节，使输出的所述检测电压与输入的功率信号成比例对应。

12、优选地，所述输入匹配模块包括第一电容和第一电阻，第一电容和第一电阻串联。

13、优选地，所述第一电容c1为mom电容。

14、优选地，所述整流单元包括第二电阻、第三电阻、第四电阻和第一npn管；所述第二电阻的一端同时连接所述输入匹配模块的输出端、所述第一npn管的集电极和所述第三电阻的一端，所述第二电阻的另一端连接所述第一npn管的基极，所述第三电阻的另一端连接基准电源，所述第一npn管的发射极连接所述第四电阻的一端，所述第四电阻的另一端接地；所述第二电阻的一端与所述第一npn管的集电极、所述第三电阻的一端连接形成的连接点同时为所述整流单元的输入端和所述整流单元的输出端。

15、优选地，所述滤波单元包括第五电阻和第二电容，所述第五电阻的一端连接所述整流单元的输出端；所述第五电阻的另一端与所述第二电容的一端连接形成所述滤波单元的输出端；所述第二电容的另一端接地。

16、优选地，所述放大单元包括第六电阻、第七电阻和第二npn管；所述第二npn管的基极连接所述信号处理模块的输出端；所述第二npn管的集电极连接所述第六电阻的一端，所述第六电阻的另一端连接基准电源，所述第二npn管的发射极连接所述第七电阻的一端，所述第七电阻的另一端接地；所述第二npn管的集电极与所述第六电阻的一端的连接点为所述放大单元的输出端。

17、优选地，所述调节单元包括第八电阻、第九电阻和第三npn管；所述第三npn管的基极连接所述放大单元的输出端，所述第三npn管的集电极连接所述第八电阻的一端，所述第八电阻的另一端连接基准电源，所述第三npn管的发射极连接所述第九电阻的一端，所述第九电阻的另一端接地，所述第三npn管的发射极与所述第九电阻的连接点为所述调节单元的输出端，所述调节单元的输出端输出所述检测电压。其中，检测电压与输入的功率信号成比例对应。

18、如上所述，本发明的输出范围动态可调的功率检测电路，具有以下有益效果：

19、本发明提出的输出范围动态可调的功率检测电路，包括输入匹配模块、信号处理模块和输出调节模块；所述输入匹配模块的输入端连接被测电路的待测功率节点，所述输入匹配模块接收待测功率节点的功率信号，并对功率信号进行调节输出电压信号；所述信号处理模块的输入端连接所述输入匹配模块的输出端，所述信号处理模块对电压信号进行整流和滤波处理得到直流电压信号；所述输出调节模块的输入端连接所述信号处理单元的输出端；所述输出调节模块用于对直流电压信号进行动态调节得到检测电压，其中，所述检测电压与输入的功率信号成比例对应。本发明能提供高精度、与波形无关的功率测量，并且能够动态调节得到与输入的功率信号成比例对应的检测电压。

技术特征：

1.一种输出范围动态可调的功率检测电路，其特征在于，包括输入匹配模块、信号处理模块和输出调节模块；

2.根据权利要求1所述的输出范围动态可调的功率检测电路，其特征在于，所述信号处理模块包括整流单元和滤波单元；

3.根据权利要求1所述的输出范围动态可调的功率检测电路，其特征在于，所述输出调节模块包括放大单元和调节单元；

4.根据权利要求1所述的输出范围动态可调的功率检测电路，其特征在于，所述输入匹配模块包括第一电容和第一电阻，第一电容和第一电阻串联。

5.根据权利要求4所述的输出范围动态可调的功率检测电路，其特征在于，所述第一电容c1为mom电容。

6.根据权利要求2所述的输出范围动态可调的功率检测电路，其特征在于，所述整流单元包括第二电阻、第三电阻、第四电阻和第一npn管；所述第二电阻的一端同时连接所述输入匹配模块的输出端、所述第一npn管的集电极和所述第三电阻的一端，所述第二电阻的另一端连接所述第一npn管的基极，所述第三电阻的另一端连接基准电源，所述第一npn管的发射极连接所述第四电阻的一端，所述第四电阻的另一端接地；所述第二电阻的一端与所述第一npn管的集电极、所述第三电阻的一端连接形成的连接点同时为所述整流单元的输入端和所述整流单元的输出端。

7.根据权利要求2所述的输出范围动态可调的功率检测电路，其特征在于，所述滤波单元包括第五电阻和第二电容，所述第五电阻的一端连接所述整流单元的输出端；所述第五电阻的另一端与所述第二电容的一端连接形成所述滤波单元的输出端；所述第二电容的另一端接地。

8.根据权利要求1所述的输出范围动态可调的功率检测电路，其特征在于，所述放大单元包括第六电阻、第七电阻和第二npn管；所述第二npn管的基极连接所述信号处理模块的输出端；所述第二npn管的集电极连接所述第六电阻的一端，所述第六电阻的另一端连接基准电源，所述第二npn管的发射极连接所述第七电阻的一端，所述第七电阻的另一端接地；所述第二npn管的集电极与所述第六电阻的一端的连接点为所述放大单元的输出端。

9.根据权利要求1所述的输出范围动态可调的功率检测电路，其特征在于，所述调节单元包括第八电阻、第九电阻和第三npn管；所述第三npn管的基极连接所述放大单元的输出端，所述第三npn管的集电极连接所述第八电阻的一端，所述第八电阻的另一端连接基准电源，所述第三npn管的发射极连接所述第九电阻的一端，所述第九电阻的另一端接地，所述第三npn管的发射极与所述第九电阻的连接点为所述调节单元的输出端，所述调节单元的输出端输出所述检测电压；其中，所述检测电压与输入的功率信号成比例对应。

技术总结
本发明提供一种输出范围动态可调的功率检测电路，包括输入匹配模块、信号处理模块和输出调节模块；所述输入匹配模块的输入端连接被测电路的待测功率节点，所述输入匹配模块接收待测功率节点的功率信号，并对功率信号进行调节输出电压信号；所述信号处理模块的输入端连接所述输入匹配模块的输出端，所述信号处理模块对电压信号进行整流和滤波处理得到直流电压信号；所述输出调节模块的输入端连接所述信号处理单元的输出端；所述输出调节模块用于对直流电压信号进行动态调节得到检测电压，其中，所述检测电压与输入的功率信号成比例对应。本发明能提供高精度、与波形无关的功率测量，并且能够动态调节得到与输入的功率信号成比例对应的检测电压。

技术研发人员：徐雪阳,杨文伟
受保护的技术使用者：工研拓芯（苏州）集成电路有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19