电流感测系统及其实现方法和集成电路技术方案

本发明专利技术题为“电流感测系统及其实现方法和集成电路”。本发明专利技术提供了电流感测系统及其实现方法和集成电路。示例性实施方案中的至少一些为包括以下各项的方法：通过运算放大器感测流过感测电阻器的电流，该运算放大器限定耦接到感测电阻器的第一侧的非反相输入以及耦接到感测电阻器的第二侧的反相输入；驱动信号到运算放大器的感测输出，该信号与流过该感测电阻器的电流成比例；以及然后禁用电流感测电路包括：使该运算放大器的第一反馈路径去耦，第一反馈路径耦接到非反相输入；以及使该运算放大器的第二反馈路径去耦，第二反馈路径耦接到反相输入。该方法还包括通过禁用运算放大器的输入级来禁用电流感测电路。

Current sensing system and its implementation and integrated circuit

【技术实现步骤摘要】
电流感测系统及其实现方法和集成电路
本申请涉及电子系统中的电源管理的
，且具体地涉及使由感测电路自身汲取的电流减少。
技术介绍
诸如智能电话和膝上型计算机的电池供电的设备监测电池使用情况，以确保当电池中的剩余能量为低并且需要充电时通知用户。然而，用于监测电池使用情况的电路(例如，监测流过感测电阻器的电流的电流感测电路)自身使用来自电池的能量。当电池供电的设备未在使用或处于低功率模式时，电池供电的设备内的许多系统被关闭或被置于降低功率模式。
技术实现思路
一个示例性实施方案是一种操作电流感测电路的方法，该方法包括：通过运算放大器感测流过感测电阻器的电流；驱动信号到运算放大器的感测输出，该信号与流过感测电阻器的电流成比例；以及然后，通过使运算放大器的第一反馈路径去耦，并且使运算放大器的第二反馈路径去耦来禁用电流感测电路。在示例性方法中，禁用电流感测电路还可包括禁用运算放大器的输入级。禁用电流感测电路还可包括：使输入级接地电浮置；以及迫使输入级电压轨上的电压在输入级接地的预定阈值电压内。使输入级接地电浮置还可包括禁用耦接在运算放大器的输入级接地和输出级接地之间的受控电流源。迫使输入级电压轨上的电压还可包括传导电流通过二极管。在示例性方法中，使第一反馈路径去耦还可包括使第一反馈路径与电流感测电路的基准端子去耦；并且在示例性方法中，使第二反馈路径去耦还可包括使第二反馈路径与运算放大器的感测输出去耦。在示例性方法中，使第一反馈路径去耦还可包括使第一电控开关不导通，该第一电控开关在第一反馈路径中。使第二反馈路径去耦还可包括使第二电控开关不导通，该第二电控开关在第二反馈路径中。感测流过感测电阻器的电流还可包括将第一反馈路径耦接到运算放大器的非反相输入。感测流过感测电阻器的电流还可包括将第二反馈路径耦接到运算放大器的反相输入。另一示例性实施方案是电流感测集成电路，该电流感测集成电路包括：第一输入端子和第二输入端子、基准端子、输出端子、使能端子和接地端子；放大器，该放大器耦接到第一输入端子和第二输入端子，该放大器限定耦接到输出端子的感测输出；第一反馈路径，该第一反馈路径耦接在基准端子和放大器之间；以及第二反馈路径，该第二反馈路径耦接在感测输出和放大器之间。电流感测集成电路可被配置为响应于使能端子的断言而使第一电反馈路径和第二电反馈路径导通，并且电流感测集成电路可被配置为响应于使能端子的解除断言而使第一反馈路径和第二反馈路径不导通。在示例性电流感测集成电路中，运算放大器还可包括：第一级，该第一级限定第一级电压轨、第一级接地和第一级输出；第二级，该第二级限定第二级接地；受控电流源，该受控电流源耦接在第一级接地和第二级接地之间；和二极管，该二极管耦接在第一级电压轨和第一级接地之间。电流感测集成电路可被配置为通过禁用受控电流源来使第一级接地相对于第二级接地电浮置，并且还可被配置为迫使第一级电压轨上的电压在第一级接地的预定阈值电压内。示例性电流感测集成电路还可包括：电源端子；加电复位(POR)电路，该加电复位(POR)电路限定感测输入和POR输出，该感测输入耦接到电源端子，该POR电路被配置为当电源端子上的电压超过预定值时对POR输出断言；使能电路，该使能电路限定使能输入、电源输入和内部使能输出，该使能输入耦接到使能端子，并且该电源输入耦接到POR输出，该使能电路被配置为在使能输入和电源输入两者都被断言时对内部使能输出断言；和开关控制电路，该开关控制电路限定使能输入和开关输出，该开关控制电路的使能输入耦接到内部使能输出，并且该开关输出耦接到第一反馈路径和第二反馈路径的控制输入。开关控制电路可被配置为对开关输出断言以响应于内部使能输出的断言而使第一反馈路径和第二反馈路径导通，并且可被配置为对开关输出解除断言以响应于内部使能输出的解除断言而使第一反馈路径和第二反馈路径不导通。第一反馈路径可包括第一电控开关。第二反馈路径可包括第二电控开关，该第二电控开关不同于第一电控开关。另一示例性实施方案为系统，该系统包括：电池；负载；感测电阻器，该感测电阻器耦接在电池和负载之间；以及电流感测电路。电流感测电路可包括：使能输入；放大器，该放大器耦接到感测电阻器，该运算放大器限定感测输出；第一反馈路径，该第一反馈路径耦接在运算放大器和基准端子之间；以及第二反馈路径，该第二反馈路径耦接在运算放大器和感测输出之间。电流感测电路可被配置为响应于使能输入的断言而使第一反馈路径和第二反馈路径导通，并且电流感测电路可被配置为响应于使能输入的解除断言而使第一反馈路径和第二反馈路径不导通。在示例性系统中，运算放大器还可包括：第一级，该第一级限定第一级电压轨、第一级接地和第一级输出；第二级，该第二级限定第二级接地；受控电流源，该受控电流源耦接在第一级接地和第二级接地之间；和二极管，该二极管耦接在第一级电压轨和第一级接地之间。电流感测电路可被配置为通过禁用受控电流源来使第一级接地相对于第二级接地电浮置，并且还被配置为迫使第一级电压轨上的电压在第一级接地的预定阈值电压内。在示例性系统中，电流感测电路还可包括：加电复位(POR)电路，该加电复位(POR)电路限定感测输入和POR输出，该感测输入耦接到电源，该POR电路被配置为当由电源所提供的电压超过预定值时对POR输出断言；使能电路，该使能电路限定使能输入、电源输入和内部使能输出，该电源输入耦接到POR输出，并且该使能电路被配置为在使能输入和电源输入两者都被断言时对内部使能输出断言；和开关控制电路，该开关控制电路限定使能输入和开关输出，该开关控制电路的使能输入耦接到内部使能输出，并且该开关输出耦接到第一反馈路径和第二反馈路径的控制输入。开关控制电路可被配置为对开关输出断言以使第一反馈路径和第二反馈路径导通，并且可被配置为对开关输出解除断言以响应于内部使能输出的解除断言而使第一反馈路径和第二反馈路径不导通。第一反馈路径可包括第一电控开关。第二反馈路径可包括第二电控开关，该第二电控开关不同于第一电控开关。附图说明为了详细描述示例性实施方案，现在将参照附图，在附图中：图1示出了根据至少一些实施方案的系统的框图；图2示出了根据至少一些实施方案的电流感测电路的部分示意图、部分框图；图3示出了根据至少一些实施方案的电控开关；图4示出了根据至少一些实施方案的开关控制电路；图5示出了根据至少一些实施方案的电控开关和对应的开关控制电路的电气原理图；图6示出了根据示例性实施方案的运算放大器的部分示意图、部分框图；并且图7示出了根据至少一些实施方案的方法。定义各种术语用于表示特定系统部件。不同公司可用不同名称表示一种部件-本文献并非意于在名称不同而功能相同的部件之间作出区分。在下面的讨论中以及在权利要求书中，术语“包括”和“包含”以开放形式使用，并且因此，这些术语应被解释成意指“包括但不限于…”。另外，术语“耦合”或“耦接”意指间接或直接的连接。因此，如果第一器件耦接到第二器件，则该连接可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种操作电流感测电路的方法，包括：/n通过运算放大器感测流过感测电阻器的电流；/n驱动信号到所述运算放大器的感测输出，所述信号与流过所述感测电阻器的所述电流成比例；以及然后/n通过使所述运算放大器的第一反馈路径去耦并且使所述运算放大器的第二反馈路径去耦来禁用所述电流感测电路。/n

【技术特征摘要】
20180717 US 62/699,043;20190115 US 16/247,8111.一种操作电流感测电路的方法，包括：
通过运算放大器感测流过感测电阻器的电流；
驱动信号到所述运算放大器的感测输出，所述信号与流过所述感测电阻器的所述电流成比例；以及然后
通过使所述运算放大器的第一反馈路径去耦并且使所述运算放大器的第二反馈路径去耦来禁用所述电流感测电路。


2.根据权利要求1所述的方法，其中禁用所述电流感测电路还包括禁用所述运算放大器的输入级。


3.根据权利要求2所述的方法，其中禁用所述电流感测电路还包括：
使输入级接地电浮置；以及
迫使输入级电压轨上的电压在所述输入级接地的预定阈值电压内。


4.根据权利要求1所述的方法：
其中使所述第一反馈路径去耦还包括使所述第一反馈路径与所述电流感测电路的基准端子去耦；并且
其中使所述第二反馈路径去耦还包括使所述第二反馈路径与所述运算放大器的所述感测输出去耦。


5.根据权利要求1所述的方法，其中使所述第一反馈路径去耦还包括使第一电控开关不导通，所述第一电控开关在所述第一反馈路径中。


6.一种电流感测集成电路，包括：
第一输入端子和第二输入端子、基准端子、输出端子、使能端子和接地端子；
放大器，所述放大器耦接到所述第一输入端子和所述第二输入端子，所述放大器限定耦接到所述输出端子的感测输出；
第一反馈路径，所述第一反馈路径耦接在所述基准端子和所述放大器之间；
第二反馈路径，所述第二反馈路径耦接在所述感测输出和所述放大器之间；且
所述电流感测集成电路被配置为响应于所述使能端子的断言而使所述第一电反馈路径和所述第二电反馈路径导通，并且所述电流感测集成电路被配置为响应于所述使能端子的解除断言而使所述第一反馈路径和所述第二反馈路径不导通。


7.根据权利要求6所述的电流感测集成电路，其中所述运算放大器还包括：
第一级，所述第一级限定第一级电压轨、第一级接地和第一级输出；
第二级，所述第二级限定第二级接地；
受控电流源，所述受控电流源耦接在所述第一级接地和所述第二级接地之间；和
二极管，所述二极管耦接在所述第一级电压轨和所述第一级接地之间；
所述电流感测集成电路被配置为通过禁用所述受控电流源来使所述第一级接地相对于所述第二级接地电浮置，并且还被配置为迫使所述第一级电压轨上的电压在所述第一级接地的预定阈值电压内。


8.根据权利要求6所述的电流感测集成电路，还包括：
电源端子；
加电复位POR电路，所述加电复位POR电路限定感测输入和POR输出，所述感测输入耦接到所述电源端子，所述POR电路被配置为当所述电源端子上的电压超过预定值时对所述POR输出断言；
使能电路，所述使能电路限定使能输入、电源输入和内部使能输...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·普査苏，
申请(专利权)人：半导体组件工业公司，
类型：发明
国别省市：美国;US