TWI607632B - 訊號偵測器 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種訊號偵測器,尤指一種包含可於電路之一組節點接收一組分壓,將該組分壓轉為一組電流,且收集該組電流以產生一偵測訊號的訊號偵測器。
於無線通訊領域,接收器之效能至為關鍵。目前可見的接收器結構,可包含一組放大器以串接(cascade)結構相連,其中第一級之放大器的輸入端,可連接於天線,以接收一接收訊號。舉例而言,當所使用之放大器為差動放大器,每一放大器可具有兩輸入端及兩輸出端。根據目前之接收器架構,可將每一放大器的兩輸入端耦接到對應之一整流器,因此,現有之接收器架構可具有多個整流器,每一整流器可將其接收的交流訊號轉為直流訊號,再以一匯整單元將該些直流訊號收集累加,轉換為偵測訊號,從而計算該接收訊號的強度。此種接收器架構雖堪用,但仍有缺失如下。將多個放大器予以串接後,串接效應(cascade effect)將導致接收器的頻寬大為受限。舉例而言,當每一放大器的3dB頻寬為頻寬fs,則N個放大器串接,整體的3dB頻寬可降為頻寬ft,其關係式可為ft = fs×(2
1/N-1)
1/2,故當級數越高,整體的頻寬將越下降。為提高頻寬,可將每級放大器皆選用高頻寬之放大器,但此將造成耗電量過大。此外,由於每級放大器的節點所對應之頻寬不同,越後級之放大器應選用頻寬越大之放大器,故難以達成放大器的對稱性,不利於設計。此外,當每一放大器的增益(gain)為As,N個放大器串接之增益可為At,其關係式可為At=(As)
N,故各級放大器之增益誤差(gain error)會逐級累積,導致增益的精確性極易受到溫度或製程差異(process variation)影響。因此,本領域實須一解決方案,以改善上述各項缺失。
本發明一實施例提供一種訊號偵測器,包含一訊號輸入端、N個第一電阻、(N-1)個第二電阻、一第三電阻、N個第一節點、M個第一電壓轉電流單元及一匯流單元。該N個第一電阻中,一第1個第一電阻的第一端係耦接於該訊號輸入端,一第i個第一電阻的第一端係耦接於一第(i-1)個第一電阻的第二端。該(N-1)個第二電阻中,一第k個第二電阻的第一端係耦接於一第k個第一電阻的第二端,每個第二電阻的第二端耦接於一參考電位端。該第三電阻的第一端係耦接於一第N個第一電阻的第二端,該第三電阻的第二端耦接於該參考電位端。該N個第一節點中,一第1個第一節點耦接於該訊號輸入端與該第1個第一電阻的第一端之間,一第i個第一節點耦接於該第(i-1)個第一電阻的第二端與該第i個第一電阻的第一端之間。該M個第一電壓轉電流單元中,每一第一電壓轉電流單元用以將一分壓電壓轉換為一偵測電流。該每一第一電壓轉電流單元具有一輸入端及一輸出端,該每一第一電壓轉電流單元的該輸入端經由一對應之該第一節點耦接於一對應之該第一電阻的第一端,用以接收該分壓電壓。該每一第一電壓轉電流單元的該輸出端,用以輸出該偵測電流。該匯流單元耦接於該M個第一電壓轉電流單元之輸出端,用以根據至少該M個第一電壓轉電流單元之輸出端輸出之M個偵測電流產生一偵測訊號。
第1圖係本發明實施例之訊號偵測器100的示意圖。訊號偵測器100可包含訊號輸入端RF
IN、N個電阻1101至110N、(N-1)個電阻1201至120(N-1)、電阻130、N個節點a1至aN、電壓轉電流單元1401至140M,及匯流單元150。電阻1101至110N的阻值可實質上相同,電阻1201至120(N-1)的阻值可實質上相同。電阻1101的第一端係耦接於訊號輸入端RF
IN,電阻110i的第一端係耦接於電阻110(i-1)的第二端。電阻1201至120(N-1)中,電阻120k的第一端係耦接於電阻110k的第二端,電阻1201至120(N-1)的每一電阻的第二端可耦接於參考電位端Vr。參考電位端Vr可例如(但不限於)為地端。電阻130的第一端可耦接於電阻110N的第二端,電阻130的第二端可耦接於參考電位端Vr。N個節點a1至aN中,節點a1可耦接於訊號輸入端RF
IN與電阻1101的第一端之間,節點ai可耦接於電阻110(i-1)的第二端與電阻110i的第一端之間。電壓轉電流單元1401至140M中,第j個電壓轉電流單元140j可用以將分壓電壓Vdj轉換為偵測電流Idj。每個電壓轉電流單元可具有輸入端及輸出端。電壓轉電流單元140j的輸入端可經由對應之節點,耦接於電阻1101至110N中對應之一電阻的第一端,用以接收分壓電壓Vdj。電壓轉電流單元140j的輸出端,可用以輸出偵測電流Idj。匯流單元150可耦接於M個電壓轉電流單元140之輸出端,用以根據至少該M個第一電壓轉電流單元之輸出端輸出之M個偵測電流產生偵測訊號Sd。上述的變數N、i、j、k及M係正整數,其中,2≦i≦N,1≦j≦M,1≦k≦(N-1),2≦M≦N。第1圖中,電阻110k置於電阻110(i-1)之前僅為舉例。根據本發明實施例,並非節點a1至aN的每一節點皆要耦接於電壓轉電流單元,電壓轉電流單元之設置,可根據設計須求調整,故變數M可小於或等於變數N。本文中,最接近訊號輸入端RF
IN的電壓轉電流單元1401可視為第1級,次接近訊號輸入端RF
IN的電壓轉電流單元1402可為第2級,以此類推。訊號輸入端RF
IN可例如為天線、或用以接收接收訊號Si的端點或元件。
第2圖係第1圖之訊號偵測器100之局部電路圖。根據本發明實施例,第1圖之訊號偵測器100中,節點a1至aN往對應之電阻1101至110N的方向,所見之等效阻抗可實質上皆為相同。舉例而言,節點a(i-1)、ai、a(i+1)、a(i+2)往方向d看入,其等效阻抗可實質上相同。為使每個節點a1至aN往方向d看入之等效阻抗實質上相同,可調整前述的電阻110i、120k及130之阻值的比例。
現以第3圖為例,第3圖係本發明實施例的訊號偵測器300的示意圖。訊號偵測器300可為第1圖的訊號偵測器300之變數N設為4之示例。第3圖之示例係用以便於說明,並非用以限制本發明的範圍。為使節點a1至a4往方向d看入的阻抗相同,可調整電阻1101至1104、電阻1201至1203、及電阻130的阻值比例。舉例而言,此阻值比例可實質上為1:2:1。換言之,電阻1101至1104可分別具有阻值R,電阻1201至1203可分別具有阻值2R,且電阻130可具有阻值R。因此,由節點a4所見的等效阻抗Ra4可為電阻1104及130串聯之阻值,即2R。由節點a3所見的等效阻抗Ra3可為電阻1103之阻值、再加上電阻1203的阻值與等效阻抗Ra4之並聯值之總和,故計算式可為Ra3 = R + (2R|| Ra4) = R + (2R|| 2R) = 2R。同理,節點a2、a1所見的等效阻抗Ra2、Ra1可經計算得知,也各為2R,故各個節點a所見的等效阻抗實質上相同。上述的阻值比例僅為示例,舉例而言,同上述之計算方式,上述的電阻110i、120i、及130的比例亦可調整為實質上係1:0.75:0.5、或1:4/9:1/3,從而達到各節點a1至aN所見的等效阻抗相同的功效。
第4圖係本發明實施例之電壓轉電流單元140j之內部示意圖。根據本發明實施例,第1圖、第3圖所示的每個電壓轉電流單元140j可包含放大器140aj及整流器140bj。放大器140aj可用以放大對應之分壓電壓Vdj從而產生放大訊號Vaj,放大器140aj可包含第一端,耦接於電壓轉電流單元140j的輸入端,用以接收分壓電壓Vdj,及第二端,用以輸出放大訊號Vaj。整流器140bj可用以整流放大訊號Vaj以產生偵測電流Idj。整流器140bj可包含第一端,耦接於放大器140aj的第二端,用以接收放大器140aj產生的放大訊號Vaj,及第二端,耦接於電壓轉電流單元140j的輸出端,用以輸出整流器140bj產生之偵測電流Idj。
根據本發明另一實施例,訊號偵測器300可為對數功率偵測器(log power detector),且放大器140aj可為限幅放大器(limiting amplifier)。在本實施例中,放大器140aj在飽和後只貢獻一定量之Vaj增加量,以較佳地實現對數功率偵測器的分貝線性度(linearity in dB)。
第5圖係本發明另一實施例之電壓轉電流單元140j之內部示意圖。如第5圖所示,電壓轉電流單元140j可包含整流器140bj,用以整流分壓電壓Vdj以產生偵測電流Idj。整流器140bj可包含第一端及第二端,第一端耦接於電壓轉電流單元140j的輸入端,以接收分壓電壓Vdj,第二端耦接於電壓轉電流單元140j的輸出端,用以輸出整流器140bj產生之偵測電流Idj。
本發明實施例提供的訊號偵測器可有效改善先前技術之缺失。觀之第1圖,可見接收訊號Si可被訊號輸入端RF
IN接收。由於本發明實施例中,各個電壓轉電流單元1401至140M並非以串接方式耦接,而是以第1圖所示的非串接方式耦接,故可避免接收訊號Si以串接方式流過多級電壓轉電流單元。若採取第4圖所示的電壓轉電流單元140j包含放大器140aj之架構,訊號偵測器100可避免接收訊號Si流經多級放大器,因此可避免前述的整體頻寬下降之缺失。換言之,當每級放大器140aj具有頻寬fs,則整體頻寬ft可為ft = fs×(2
1/N-1)
1/2,由於本發明實施例中,接收訊號Si僅會流經1級放大器,故可將N=1代入,得到整體頻寬ft 等於放大器之頻寬fs的結果。因此,根據本發明實施例,當放大器級數增加,仍可使整體頻寬實質上不下降,故亦可避免選用高頻寬之放大器,從而可避免耗電量過大。本發明實施例中,當接收訊號Si之強度提高時,電壓轉電流單元140j內的放大器140aj可逐級飽和,例如,第1級之電壓轉電流單元1401內的放大器140a先飽和後,若接收訊號Si之強度足夠高,第2級之電壓轉電流單元1402內的放大器140a2將再飽和。若接收訊號Si之強度足夠高,第3級之電壓轉電流單元1403內的放大器140a3可再飽和,以此類推。先前之放大器串接架構中,當接收訊號Si之強度足夠高,會是最末一級放大器先飽和,倒數第2級放大器才飽和,如此倒推,因此,先前之放大器串接架構所須的穩定時間(stable time)較長,本發明實施例之訊號偵測器的穩定時間可較短。此外,若考量反射係數(reflection coefficient),本發明實施例之訊號偵測器的效能亦佳。以第3圖為例,因節點a1至a4往方向d所見的等效阻抗,亦即負載阻抗,可為2R,往輸入端所見的入端阻抗可為R,故根據公式,反射係數可為Γ=(Z-Zs)/(Z+Zs) = (2R-R) / (2R+R) = 1/3,其中Γ是反射係數,Z是負載阻抗、Zs是入端阻抗。又,電壓駐波比(Voltage Standing Wave Ratio;下稱VSWR)可根據公式,計算得到VSWR=(1+Γ)/(1-Γ)=2:1。根據查表可知,其傳輸功率可實質上高達88.9%,故效能甚佳。若調整電阻值,則本發明實施例之VSWR可能小於2:1,從而達到更理想之傳輸功率。如前文所述,根據本發明實施例提供的架構,每節點ai所見的阻抗值可實質相等,故每節點ai所求得之反射係數、電壓駐波比及對應的傳輸功率,可具有實質上相同良好之表現。相較於先前技術,先前技術之各個放大器的節點無法確保其等效阻抗相同,故先前技術的訊號偵測器也無法確保各個節點具有實質上相同良好之傳輸功率表現。若考量跨導(transconductance),本發明實施例的訊號偵測器亦優於先前技術,由於本發明實施例係藉由調整電阻110i、120j及130之比例值,達到每級放大器對應的訊號強度逐級除以定值之功效(例如,第3圖之示例中係逐級除以2),故溫度或製程變異對於電阻的影響,可於分壓計算時被補償消除,因此,本發明實施例中,逐級除以定值的除法運算應可達到較先前技術更高之精確度。本發明實施例所述的訊號偵測器之電路可整合於積體電路內部,製作為晶載(on-chip)形式,故所述的電阻亦可整合於積體電路中。此外,本發明實施例所採用的被動元件,如電阻及電容(後文將敘述)可為較小之電阻、電容,例如,使用50歐姆之電阻,故RC效應可降至甚低,電路尺寸亦可較小,此亦為本發明實施例的電路之優點。
第6圖係本發明實施例的訊號偵測器600的示意圖。第7圖係本發明實施例的訊號偵測器700的示意圖。如上述,電阻110i、120j及130的阻值比例可調整,以達到電阻110的第一節點往後看入之等效電阻相同的功效。訊號偵測器600、700可為將第1圖之變數N設為4之示例。第6圖係電阻110i、120j、及130的比例實質上為1:0.75:0.5的實施例。第7圖係電阻110i、120i、及130的比例實質上為1:4/9:1/3的實施例。由於原理及功效相似於第3圖之示例,故不重述。觀之第6、7圖之示例,可見訊號偵測器可另包含電壓轉電流單元180。電壓轉電流單元180可用以將對應的分壓電壓Vd81轉換為偵測電流Id81,電壓轉電流單元180可包含輸入端及輸出端,輸入端可耦接於電阻110N(例如第6、7圖之1104)的第二端,用以接收分壓電壓Vd81,輸出端可耦接於匯流單元150,用以輸出偵測電流Id81至匯流單元150。匯流單元150可用以根據M個偵測電流(如第1圖之Id1至IdM)、及偵測電流id81產生偵測訊號Sd。使用電壓轉電流單元180可提供多一級之偵測解析度,從而使偵測訊號Sd的精確度更佳。
根據本發明實施例,第1圖之匯流單元150可例如(但不限於)為加法器,用以加總至少M個偵測電流(如偵測電流Id1至IdM)以產生總和電流,並將總和電流轉換為偵測訊號Sd。根據本發明實施例,所述的接收訊號Si可為交流訊號,且偵測訊號Sd之值可與該交流訊號的強度有關。換言之,偵測訊號Sd之值可用以偵測接收訊號Si之值。
第8、9圖係本發明實施例之訊號偵測器800的示意圖。由第8、9圖可見,訊號偵測器800可包含電路部份880a及電路部份880b。電路部份880a的架構相似於第1圖,故不重述。電路部份880b可包含電阻890、N’個電阻8101至810N’、(M’-1)個電阻8201至820(M’-1)、電阻830、N’個節點x1至xN’及M’個電壓轉電流單元8401至840M’。電阻890之第一端可耦接於訊號輸入端RF
IN。電阻8101至810N’中,電阻8101的第一端可耦接於電阻890的第二端,電阻810i’的第一端可耦接於電阻810(I’-1)的第二端。電阻8201至820(M’-1)中,電阻820k’的第一端可耦接於電阻810k’的第二端。電阻8201至820(M’-1)之每一電阻的第二端可耦接於參考電位端Vr。電阻830的第一端可耦接於電阻810N’的第二端。電阻830的第二端可耦接於參考電位端Vr。節點x1至xN’中,節點x1可耦接於電阻890之第二端與電阻8101的第一端之間,節點xi’可耦接於電阻810(i’-1)的第二端與810i’的第一端之間。電壓轉電流單元8401至840M’中,電壓轉電流單元840j’可用以將分壓電壓Vgj’轉換為偵測電流Igj’。 電壓轉電流單元840j’可具有輸入端及輸出端,輸入端可耦接於電阻8101至810N’中,對應之一電阻的第一端,用以接收分壓電壓Vgj’,輸出端可用以輸出偵測電流Igj’。如第8、9圖所示,電壓轉電流單元8401至840M'可分別接收分壓電壓Vg1至VgM',並分別輸出偵測電流Ig1至IgM'。第8、9圖的匯流單元890可耦接於電壓轉電流單元1401至140M、8401至840M'的輸出端,以接收偵測電流Id1至IdM及Ig1至IgM'。上述的變數N’、i’、k’、j’及M’係正整數,2≦i’≦N’,1≦k’≦(N’-1),2≦M’≦N’,1≦j’≦M’。根據本發明實施例,訊號偵測器800亦可選擇性地包含上述的電壓轉電流單元180,及電壓轉電流單元885。電壓轉電流單元885可具有第一端耦接於電阻810N'的第二端,用以接收分壓電壓Vg81,及第二端,用以輸出根據分壓電壓Vg81產生的偵測電流Ig81。匯流單元890可耦接於電壓轉電流單元1401至140M、180、8401至840M'、885的輸出端,從而接收偵測電流Id1至IdM、Id81、Ig1至IgM'、Ig81,且據以產生偵測訊號Sd,用以判斷接收訊號Si的強度。同理於第1圖、第3圖,第8、9圖中,節點x1至xN’的節點xi’往對應的電阻810i’之方向所見的等效阻抗可為相同,舉例而言,節點x1往電阻8101、節點x2往電阻8102、乃至節點xN'往電阻810N'所見的等效阻抗可為相同。舉例而言,電阻110i、120i、130、890、810i’、820i’及830的阻抗的比值可實質上為1:2:1:30:1:2:1,以使節點a、x所見的等效阻抗相同。此阻值比例僅為舉例,阻值比例可調整為其他比例,以達到上述的等效阻抗實質相同之功效。根據本發明實施例,使用第8、9圖所示的電路部份分組之架構,可進一步減少因多級電路相連導致的電容效應,可進一步提升整體頻寬。
第10圖係本發明實施例中的訊號偵測器100a的示意圖。訊號偵測器100a可相似於第1圖的訊號偵測器100,但第10圖繪出細部方塊圖,且訊號偵測器100a更包含電壓轉電流單元180,以增加偵測訊號Sd的精確度。第10圖中,電壓轉電流單元1401至140M及180可包含放大器940a及整流器940b,故可同理於第4圖之架構的原理,但第10圖之放大器940a可為差動放大器,故具有兩輸入端及兩輸出端,其耦接方式可如圖示,將放大器940a的一輸入端耦接於對應的電阻110i的第一端、或電阻130的第一端,且放大器940a的另一輸入端耦接於參考電位端Vr。此外,可將電容耦接於各個放大器940a的兩輸入端,以濾除雜訊。根據本發明一實施例,當放大器係差動放大器,其兩輸出端之輸出值可互為反相。
第11圖係本發明實施例之訊號偵測器1100的示意圖。訊號偵測器1100的電路架構及操作原理係相似於第1圖的訊號偵測器100,故不重述,但相較於訊號偵測器100,訊號偵測器1100另可包含N個補償電容1901至190N,分別與電阻1101至110N並聯,其中,補償電容1901可並聯於電阻1101、補償電容1902可並聯於電阻1102,依此類推,補償電容190i可並聯於電阻110i,補償電容190N可並聯於電阻110N。此架構可執行預先加強(pre-emphasis)以補償限幅放大器的增益之滾降(roll-off)。其中,補償電容1901至190N的容值可根據放大增益的滾降而定。同理,例如第8、9圖所示的訊號偵測器800,亦可選擇性地另採用容值適宜之補償電容,分別並聯於電阻1101至110N及電阻8101至810N’,從而補償放大器的增益之滾降。
綜上所述,本發明實施例提供的訊號偵測器,於整體頻寬、穩定時間、反射係數與傳輸功率、被動元件(如電阻等)之尺寸、精確度、及防止環境變因(如溫度變化、製程差異)等各方面,皆可改善先前技術的訊號偵測器之缺失,對於本領域,實有助益。 以上所述僅為本發明之較佳實施例,凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾,皆應屬本發明之涵蓋範圍。
100、300、600、700‧‧‧訊號偵測器
RFIN‧‧‧訊號輸入端
1101至110N、1201至120(N-1)、130、890、8101至810N’、8201至820(M’-1)、830‧‧‧電阻
a1至aN、x1至xN’‧‧‧節點
1401至140M、180、8401至840M’、885‧‧‧電壓轉電流單元
Vd1至VdM、Vd81、Vg1至VgM’、Vg81‧‧‧分壓電壓
Id1至IdM、Id81、Ig1至IgM’、Ig81‧‧‧偵測電流
Vr‧‧‧參考電位端
d‧‧‧方向
150‧‧‧匯流單元
Si‧‧‧接收訊號
Sd‧‧‧偵測訊號
Ra1、Ra2、Ra3、Ra4‧‧‧等效阻抗
R‧‧‧阻值
140a、940a‧‧‧放大器
140b、940b‧‧‧整流器
880a、880b‧‧‧電路部份
1901至190N‧‧‧補償電容
RFIN‧‧‧訊號輸入端
1101至110N、1201至120(N-1)、130、890、8101至810N’、8201至820(M’-1)、830‧‧‧電阻
a1至aN、x1至xN’‧‧‧節點
1401至140M、180、8401至840M’、885‧‧‧電壓轉電流單元
Vd1至VdM、Vd81、Vg1至VgM’、Vg81‧‧‧分壓電壓
Id1至IdM、Id81、Ig1至IgM’、Ig81‧‧‧偵測電流
Vr‧‧‧參考電位端
d‧‧‧方向
150‧‧‧匯流單元
Si‧‧‧接收訊號
Sd‧‧‧偵測訊號
Ra1、Ra2、Ra3、Ra4‧‧‧等效阻抗
R‧‧‧阻值
140a、940a‧‧‧放大器
140b、940b‧‧‧整流器
880a、880b‧‧‧電路部份
1901至190N‧‧‧補償電容
第1圖係本發明實施例之訊號偵測器的示意圖。 第2圖係第1圖之訊號偵測器之局部電路圖。 第3圖係本發明另一實施例的訊號偵測器的示意圖。 第4圖係本發明實施例之電壓轉電流單元之內部示意圖。 第5圖係本發明另一實施例之電壓轉電流單元之內部示意圖。 第6圖係本發明另一實施例之訊號偵測器的示意圖。 第7圖係本發明另一實施例之訊號偵測器的示意圖。 第8、9圖係本發明另一實施例之訊號偵測器的示意圖。 第10圖係本發明另一實施例之訊號偵測器的示意圖。 第11圖係本發明實施例之訊號偵測器的示意圖。
100‧‧‧訊號偵測器
RFIN‧‧‧訊號輸入端
1101至110N、1201至120(N-1)、130‧‧‧電阻
a1至aN‧‧‧節點
1401至140M、180‧‧‧電壓轉電流單元
Vd1至VdM‧‧‧分壓電壓
Id1至IdM‧‧‧偵測電流
Vr‧‧‧參考電位端
150‧‧‧匯流單元
Si‧‧‧接收訊號
Sd‧‧‧偵測訊號
Claims (14)
- 一種訊號偵測器,包含: 一訊號輸入端; N個第一電阻,一第1個第一電阻的第一端係耦接於該訊號輸入端,一第i個第一電阻的第一端係耦接於一第(i-1)個第一電阻的第二端; (N-1)個第二電阻,一第k個第二電阻的第一端係耦接於一第k個第一電阻的第二端,每個第二電阻的第二端耦接於一參考電位端; 一第三電阻,該第三電阻的第一端係耦接於一第N個第一電阻的第二端,該第三電阻的第二端耦接於該參考電位端; N個第一節點,一第1個第一節點耦接於該訊號輸入端與該第1個第一電阻的第一端之間,一第i個第一節點耦接於該第(i-1)個第一電阻的第二端與該第i個第一電阻的第一端之間; M個第一電壓轉電流單元,每一第一電壓轉電流單元用以將一分壓電壓轉換為一偵測電流,該每一第一電壓轉電流單元具有一輸入端,經由一對應之該第一節點耦接於一對應之該第一電阻的第一端,用以接收該分壓電壓,及一輸出端,用以輸出該偵測電流;及 一匯流單元,耦接於該M個第一電壓轉電流單元之輸出端,用以根據至少該M個第一電壓轉電流單元之輸出端輸出之M個偵測電流產生一偵測訊號; 其中N、i、k及M係正整數,2≦i≦N,1≦k≦(N-1),2≦M≦N。
- 如請求項1所述的訊號偵測器,其中每個該第一電壓轉電流單元對應之第一節點往對應之該第一電阻的所見之等效阻抗皆相同。
- 如請求項1所述的訊號偵測器,其中每個該第一電阻之阻值、每個該第二電阻之阻值、及該第三電阻之阻值,三者的比例係實質上為1:2:1、1:0.75:0.5、或1:4/9:1/3。
- 如請求項1所述的訊號偵測器,其中該M個第一電壓轉電流單元之一第一電壓轉電流單元包含: 一放大器,用以放大對應於該放大器之一分壓電壓從而產生一放大訊號,該放大器包含一第一端,耦接於該第一電壓轉電流單元的一輸入端,用以接收對應於該放大器之該分壓電壓,及一第二端,用以輸出該放大訊號; 一整流器,用以整流該放大訊號以產生一偵測電流,該整流器包含一第一端,耦接於該放大器的該第二端,用以接收該放大器產生的該放大訊號,及一第二端,耦接於該第一電壓轉電流單元的一輸出端,用以輸出該整流器產生之該偵測電流。
- 如請求項4所述的訊號偵測器,其中該放大器為限幅放大器。
- 如請求項1所述的訊號偵測器,其中該M個第一電壓轉電流單元之一第一電壓轉電流單元包含: 一整流器,用以整流一分壓電壓以產生一偵測電流,該整流器包含一第一端,耦接於該第一電壓轉電流單元的一輸入端,以接收該整流器整流之該分壓電壓,及一第二端,耦接於該第一電壓轉電流單元的一輸出端,用以輸出該整流器產生之該偵測電流。
- 如請求項1所述的訊號偵測器,另包含: 一附加第一電壓轉電流單元,用以將對應的一分壓電壓轉換為對應的一偵測電流,包含一輸入端,耦接於一第N個第一電阻的第二端,用以接收對應的該分壓電壓,及一輸出端,耦接於該匯流單元,用以輸出該對應的偵測電流至該匯流單元; 其中該匯流單元係用以根據該M個第一電壓轉電流單元輸出的該M個偵測電流、及該附加第一電壓轉電流單元輸出的該偵測電流產生該偵測訊號。
- 如請求項1所述的訊號偵測器,該匯流單元係一加法器,用以加總至少該M個偵測電流以產生一總和電流,並將該總和電流轉換為該偵測訊號。
- 如請求項1所述的訊號偵測器,其中該訊號輸入端用以輸入一交流訊號,且該偵測訊號的值與該交流訊號的強度有關。
- 如請求項1所述的訊號偵測器,其中該M個第一電壓轉電流單元耦接於該參考電位端。
- 如請求項1所述的訊號偵測器,另包含: N個第一補償電容,每一第一補償電容係與一對應的第一電阻並聯。
- 如請求項1所述的訊號偵測器,另包含: 一第四電阻,該第四電阻之第一端係耦接於該訊號輸入端; N’個第五電阻,一第1個第五電阻的第一端係耦接於該第四電阻的第二端,一第i’個第五電阻的第一端係耦接於一第(i’-1)個第五電阻的第二端; (N’-1)個第六電阻,一第k’個第六電阻的第一端係耦接於一第k’個第五電阻的第二端,每個第六電阻的第二端耦接於該參考電位端; 一第七電阻,該第七電阻的第一端係耦接於一第N’個第五電阻的第二端,該第七電阻的第二端耦接於該參考電位端; N’個第二節點,一第1個第二節點耦接於該第四電阻之第二端與該第1個第五電阻的第一端之間,一第i’個第二節點耦接於該第(i’-1)個第五電阻的第二端與該第i’個第五電阻的第一端之間; M’個第二電壓轉電流單元,每一第二電壓轉電流單元用以將一分壓電壓轉換為一偵測電流,該每一第二電壓轉電流單元具有一輸入端,經由一對應之該第二節點耦接於一對應之該第五電阻的第一端,用以接收該分壓電壓,及一輸出端,用以輸出該偵測電流; 其中該匯流單元,另耦接於該M’個第二電壓轉電流單元之輸出端,用以根據至少該M個第一電壓轉電流單元之輸出端輸出之M個偵測電流及該M’個第二電壓轉電流單元之輸出端輸出之M’個偵測電流產生該偵測訊號; 其中N’、i’、k’及M’係正整數,2≦i’≦N’,1≦k’≦(N’-1),2≦M’≦N’。
- 如請求項12所述的訊號偵測器,其中每個該第二電壓轉電流單元對應之第二節點往對應之該第五電阻的所見之等效阻抗皆相同。
- 如請求項12所述的訊號偵測器,另包含: N’個第二補償電容,每一第二補償電容係與一對應的第二電阻並聯。
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