RMS-DC转换器（Root Mean Square to Direct Current Converter）是一种用于将交流信号的均方根值（RMS值）转换为直流信号的电路。它的工作原理基于对交流信号进行平方、平均和开平方等数学运算。

一：以下是RMS-DC转换器的原理：

1. 输入信号：RMS-DC转换器的输入是一个交流信号，通常为正弦波或其他周期性波形。该信号的幅值可能会变化。
2. 平方运算：RMS-DC转换器首先对输入信号进行平方运算，即将每个采样点的信号值乘以自身。这样可以得到输入信号的平方波形。
3. 平均运算：接下来，平方后的信号通过一个低通滤波器或积分器进行平均运算。这个滤波器将平方信号的高频成分滤除，只保留其直流成分。
4. 开平方运算：经过平均运算后，得到的信号是输入信号的均方根值的平方。为了得到输入信号的均方根值，需要对平均信号进行开平方运算。这一步操作可以使用开关电路、运放电路或其他电路实现。
5. 输出直流信号：开平方运算后，得到的信号就是输入信号的均方根值。根据需要，可以对该信号进行放大、滤波和调整偏置等处理，从而得到所需的直流信号。

总结起来，RMS-DC转换器通过对输入信号进行平方、平均和开平方运算，将交流信号的均方根值转换为直流信号。这种转换器常用于测量、控制和监测系统中，以获得交流信号的有效值，并将其转换为直流信号进行处理和分析。

二：RMS-DC 转换器的操作

 图 6 提供了 Analog Devices 电路设计的更多细节。该器件使用图 6 中心附近概述的跨线性电路，并标记为“RMS TRANSLINEAR CORE”。跨线性电路仅由双极晶体管（某些情况下可以使用 CMOS）和电流源组成。没有无源元件。

   Analog Devices AD736 真有效值直流转换器内部结构

图 6. AD736 的内部结构。图片由 Analog Devices 提供
   该数据表并未泄露 Analog Devices 的所有秘密，但我们可以评估其操作的基础知识。平方和平方根运算由跨线性电路执行。对于平方，信号以电流形式呈现到基极-发射极结。其两端产生的电压与电流的对数成正比。这与更熟悉的表达式（电流与电压指数成正比）相反：

边取对数：右边项 ln( I r ) 非常小，qkT

   
是常数（在固定温度下），因此电压V与 ln( I )成正比。
     现在，如果我们将电压放大 2 倍，结果就是平方的对数。我们将其应用于电容器 C AV，其两端的电压是一个周期内的平均电压。我们将平均电压的一半施加到基极-发射极结（有效地应用平方根的对数），并将信号的 RMS 值恢复为集电极电流。平均电容器 C AV通过基极-发射极二极管的有效电阻充电，该电阻与通过它的电流成反比，因此平均时间在低信号电平时显着增加。然而，电压表电路的量程切换允许施加到 AD736 的信号保持在 316 mV 和 1 V 之间，除了敏感的量程。本应用在引脚 1 处使用 AD736 的低阻抗输入，因为它接受更高的输入电压和更宽的带宽（如果需要更多详细信息，请参见数据表的图 3、6 和 7）。可实现的 200 kHz 带宽小于峰值检测器获得的 1 MHz，但对于许多测量来说仍然绰绰有余。