电流检测电路、方法、芯片、电子部件及电子设备技术

本申请提供一种电流检测电路、方法、芯片、电子部件及电子设备，电流检测电路包括：与待检测的数字电路的电流特性一致的取样电路；电流输入装置，与取样电路连接，以向取样电路输出电流；比较器，分别与取样电路和待检测的数字电路的供电电源连接，以比较取样电路和待检测的数字电路的电压；电流输入装置用于在比较器输出比较结果信号或输出第二比较结果信号时，调整向取样电路输出的电流；计算单元，与电流输入装置连接，并与比较器的输出端连接，用于在比较器输出的信号跳变时，根据电流输入装置向取样电路输出的电流，确定待检测的数字电路的电流。本申请的电流检测电路可以较为准确地还原出数字电路的电流，实现对于数字电路的电流的检测。电流的检测。电流的检测。

【技术实现步骤摘要】
电流检测电路、方法、芯片、电子部件及电子设备


[0001]本申请涉及数字集成电路领域，具体而言，涉及一种电流检测电路、方法、芯片、电子部件及电子设备。

技术介绍

[0002]随着数字集成电路的发展，数字电路在CPU(Central Processing Unit，中央处理器)，DCU(Domain Controller Unit，域控制器)，AI(Artificial Intelligence，人工智能)处理器等大规模集成电路中占比越来越大，其功耗越来越大，对数字电路的功耗检测和分析对集成电路的设计越来越重要。
[0003]数字电路的功耗检测包括电压检测和电流检测，而数字电路供电电压通常较容易获得，但是电流很难直接测量。
[0004]目前为了测量数字电路的电流，通常是在数字集成电路外的供电电路上串联一个电阻，通过采用电压计或万用表等工具来测量该电阻的电压以获取数字电路的电流。但是，该方案在每一次测量时，必须将数字集成电路接入串联有电阻的片外供电电路中，并需要额外采用电压计或万用表等工具进行测量，无法实现在片上自动测试电流，测试效率低下。

技术实现思路

[0005]本申请实施例的目的在于提供一种电流检测电路、方法、芯片、电子部件及电子设备，用以实现数字电路中的电流检测。
[0006]本申请实施例提供了一种电流检测电路，包括：取样电路，所述取样电路的电流特性与待检测的数字电路的电流特性一致；电流输入装置，与所述取样电路连接，以向所述取样电路输出电流；比较器，分别与所述取样电路和所述待检测的数字电路的供电电源连接，以比较所述取样电路的电压VDD_sensor和所述待检测的数字电路的电压VDD；所述电流输入装置与所述比较器的输出端连接，用于在所述比较器输出第一比较结果信号或输出第二比较结果信号时，调整向所述取样电路输出的电流；所述第一比较结果信号为所述VDD_sensor小于所述VDD时所述比较器输出的信号，所述第二比较结果信号为所述VDD_sensor大于所述VDD时所述比较器输出的信号；计算单元，与所述电流输入装置连接，并与所述比较器的输出端连接，用于在所述比较器输出的信号跳变时，根据所述电流输入装置向所述取样电路输出的电流，确定所述待检测的数字电路的电流。
[0007]在上述实现结构中，通过设置与待检测的数字电路的电流特性一致的取样电路，然后通过电流输入装置和比较器调控输入至取样电路的电流大小直至取样电路的电压与待检测的数字电路的电压基本一致(即比较器输出的信号跳变)，此时由于取样电路的电压与待检测的数字电路的电压基本一致，且取样电路与待检测的数字电路的电流特性也一致，因此基于此时输入至取样电路中的电流大小，可以基于电流特性较为准确地还原出待检测的数字电路的电流，从而实现对于待检测的数字电路的电流的检测。此外，本申请实施例所提供的上述电流检测电路可以与数字电路一并设置于芯片内，从而支持片内自动测试
电流，测试效率较
技术介绍
中记载的相关技术而言更高。
[0008]进一步地，所述电流检测电路还包括控制电路；所述电流输入装置通过所述控制电路与所述比较器的输出端连接，所述计算单元通过所述控制器分别与所述电流输入装置以及所述比较器的输出端连接；所述控制电路用于在所述比较器输出所述第一比较结果信号或所述第二比较结果信号时，向所述电流输入装置输出触发信号，以触发所述电流输入装置调整向所述取样电路输出的电流，在所述比较器输出的信号跳变时，将所述电流输入装置向所述取样电路输出的电流值上报所述计算单元。
[0009]在上述实现结构中，通过一个控制电路来进行比较器与电流输入装置之间的衔接，以及通过控制电路进行电流输入装置向取样电路输出的电流值上报，可以利用控制电路实现信号的中转，降低信号传输过程的衰减，避免出现电流输入装置无法正确触发的风险，以及出现计算单元接收到无法识别的信号的风险。
[0010]进一步地，所述计算单元为控制器；所述电流输入装置通过所述控制器与所述比较器的输出端连接，所述控制器用于在所述比较器输出所述第一比较结果信号或所述第二比较结果信号时，向所述电流输入装置输出触发信号，以触发所述电流输入装置调整向所述取样电路输出的电流。
[0011]在上述实现结构中，通过直接将控制器作为计算单元，并与电流输入装置和比较器连接，从而一方面利用控制器直接进行触发控制，以及电流计算，可以提高控制可靠性，另一方面也无需再额外设置用于中转的电路，可以节约面积开销。
[0012]进一步地，所述电流输入装置为电流型数模转换器。
[0013]在上述实现结构中，通过采用电流型数模转换器作为电流输入装置，可以有效保证对于输出至取样电路的电流的可控性，从而保证整个电流检测电路的可靠性。
[0014]进一步地，所述取样电路的电路结构为：对所述待检测的数字电路的电路结构进行简化后的电路结构。
[0015]在上述实现结构中，通过采用对待检测的数字电路的电路结构进行简化后的电路结构作为取样电路，一方面可以比较容易地得到与待检测的数字电路电流特性一致的取样电路，另一方面也可以使得取样电路的面积较待检测的数字电路更小，从而可以保证电流输入装置可以带动取样电路，并可以减少需要增加的面积开销。
[0016]进一步地，与所述待检测的数字电路的电流特性一致的所述取样电路为多个。
[0017]在上述实现结构中，通过采用多个取样电路来共同对待检测的数字电路进行检测，这样就使得后续可以具有综合这多个取样电路的检测结果来最终确定待检测的数字电路的电流的能力。
[0018]进一步地，所述待检测的数字电路为多个，每个所述待检测的数字电路具有一个或多个与该待检测的数字电路的电流特性一致的所述取样电路。从而通过上述实现结构可以支持对多个数字电路的电流检测。
[0019]本申请实施例还提供了一种电流检测方法，包括：向取样电路输出电流；所述取样电路的电流特性与待检测的数字电路的电流特性一致；通过比较器比较所述取样电路的电压VDD_sensor和所述待检测的数字电路的电压VDD；在所述比较器输出第一比较结果信号或输出第二比较结果信号时，调整向所述取样电路输出的电流；所述第一比较结果信号为所述VDD_sensor小于所述VDD时所述比较器输出的信号，所述第二比较结果信号为所述
VDD_sensor大于所述VDD时所述比较器输出的信号；在所述比较器输出的信号跳变时，根据所述电流输入装置向所述取样电路输出的电流，确定所述待检测的数字电路的电流。
[0020]在上述实现方式中，通过设置与待检测的数字电路的电流特性一致的取样电路，然后通过比较器调控输入至取样电路的电流大小直至取样电路的电压与待检测的数字电路的电压基本一致(即比较器输出的信号跳变)，此时由于取样电路的电压与待检测的数字电路的电压基本一致，且取样电路与待检测的数字电路的电流特性也一致，因此基于此时输入至取样电路中的电流大小，可以基于电流特性较为准确地还原出待检测的数字电路的电流，实现对于待检测的数字电路的电流的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电流检测电路，其特征在于，包括：取样电路，所述取样电路的电流特性与待检测的数字电路的电流特性一致；电流输入装置，与所述取样电路连接，以向所述取样电路输出电流；比较器，分别与所述取样电路和所述待检测的数字电路的供电电源连接，以比较所述取样电路的电压VDD_sensor和所述待检测的数字电路的电压VDD；所述电流输入装置与所述比较器的输出端连接，用于在所述比较器输出第一比较结果信号或输出第二比较结果信号时，调整向所述取样电路输出的电流；所述第一比较结果信号为所述VDD_sensor小于所述VDD时所述比较器输出的信号，所述第二比较结果信号为所述VDD_sensor大于所述VDD时所述比较器输出的信号；计算单元，与所述电流输入装置连接，并与所述比较器的输出端连接，用于在所述比较器输出的信号跳变时，根据所述电流输入装置向所述取样电路输出的电流，确定所述待检测的数字电路的电流。2.如权利要求1所述的电流检测电路，其特征在于，所述电流检测电路还包括控制电路；所述电流输入装置通过所述控制电路与所述比较器的输出端连接，所述计算单元通过所述控制器分别与所述电流输入装置以及所述比较器的输出端连接；所述控制电路用于在所述比较器输出所述第一比较结果信号或所述第二比较结果信号时，向所述电流输入装置输出触发信号，以触发所述电流输入装置调整向所述取样电路输出的电流，在所述比较器输出的信号跳变时，将所述电流输入装置向所述取样电路输出的电流值上报所述计算单元。3.如权利要求1所述的电流检测电路，其特征在于，所述计算单元为控制器；所述电流输入装置通过所述控制器与所述比较器的输出端连接，所述控制器用于在所述比较器输出所述第一比较结果信号或所述第二比较结果信号时，向所述电流输入装置输出触发信号，以触发所述电流输入装置调整向所述取样电路输出的电流。4.如权利要求1所述的电流检测电路，其特征在于，所述电流输入装置为电流型数模转换器。5.如权利要求1
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4任一项所述的电流检测电路，其特征在于，所述取样电路的电路结构为：对所述待检测的数字电路的电路结构进行简化后的电路结构。6.如权利要求1
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4任一项所述的电流检测电路，其特征在于，与所述待检测的数字电路的电流特性一致的所述取样电路为多个。7.如权利要求1
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4任一项所述的电流检测电路，其特征在于，所述待检测的数字电路为...

【专利技术属性】
技术研发人员：张振亮，刘勇江，聂海英，
申请(专利权)人：海光信息技术成都有限公司，
类型：发明
国别省市：