发明名称 电流侦测电路及方法
摘要 电压侦测单元产生一侦测电压信号,其代表一欲侦测的电流所造成的电位差。参考电流产生单元产生具有线性关系的第一与第二参考电流。回应于侦测电压信号与第一参考电流,转换单元决定第一操作电压。再者,回应于第一操作电压与第二参考电流,转换单元更决定第二操作电压与转换电流。第二操作电压实质上等于第一操作电压。藉由将转换电流减去至少第二参考电流而产生一侦测电流信号,其与该欲侦测的电流间成立线性关系。
申请公布号 TWI257001 申请公布日期 2006.06.21
申请号 TW093131499 申请日期 2004.10.18
申请人 圆创科技股份有限公司 发明人 曾光男;陈天赐
分类号 G01R19/00 主分类号 G01R19/00
代理机构 代理人
主权项 1.一种电流侦测电路,包含: 一电压侦测单元,用以产生一侦测电压信号,其代 表一欲侦测的电流所造成的一电位差; 一参考电流产生单元,用以产生一第一参考电流与 一第二参考电流,使得该第一与该第二参考电流间 成立一第一线性关系;以及 一转换单元,耦合于该电压侦测单元与该参考电流 产生单元间,用以回应于该侦测电压信号与该第一 参考电流而决定一第一操作电压,并且回应于该第 一操作电压与该第二参考电流而决定一第二操作 电压与一转换电流,使得该第二操作电压实质上等 于该第一操作电压,并且藉由该转换电流减去至少 该第二参考电流而产生一侦测电流信号, 其中该侦测电流信号与该欲侦测的电流间成立一 第二线性关系。 2.如申请专利范围第1项之电流侦测电路,其中: 该电压侦测单元系由一串联电阻分压器所实施,使 得该侦测电压信号系该电位差之一分压。 3.如申请专利范围第1项之电流侦测电路,其中: 该电位差系由该欲侦测的电流流经一开关元件所 造成,并且 该电压侦测单元系于该开关元件导通时启动以产 生该侦测电压信号,且于该开关元件不导通时停止 产生该侦测电压信号。 4.如申请专利范围第3项之电流侦测电路,其中: 该电压侦测单元包含: 一第一电晶体,操作成一第一通道电阻,以及 一第二电晶体,于该开关元件导通时操作成一第二 通道电阻且于该开关元件不导通时形成断路,其中 : 该第一与该第二电晶体系耦合于该开关元件使得 该侦测电压信号系该电位差之一分压。 5.如申请专利范围第1项之电流侦测电路,其中: 该参考电流产生单元包含: 一偏压电流源,用以供应一固定的偏压电流,以及 一多重输出级电流镜,耦合于该偏压电流源,用以 基于该固定的偏压电流而产生该第一与该第二参 考电流。 6.如申请专利范围第1项之电流侦测电路,其中: 该第一参考电流系大于或等于该第二参考电流。 7.如申请专利范围第1项之电流侦测电路,其中: 该转换单元包含: 一第一电阻性元件,具有一第一端点与一第二端点 ,该第一端点系用以接收该侦测电压信号,以及 一第一电晶体,耦合于该第二端点与该参考电流产 生单元间,使得该第一参考电流流经该第一电晶体 ,其中: 该第一参考电流更流经该第一电阻性元件,使得该 第一操作电压系由该第一电晶体之一闸极源极间 电压所决定。 8.如申请专利范围第7项之电流侦测电路,其中: 该第一电阻性元件系由一电晶体通道电阻所实施 。 9.如申请专利范围第7项之电流侦测电路,其中: 该转换单元更包含: 一第二电阻性元件,具有一第一端点与一第二端点 ,该第一端点系用以接收一输入电压源,以及 一第二电晶体,耦合于该第二端点与该参考电流产 生单元间,使得该第二参考电流流经该第二电晶体 ,其中: 该第二操作电压系由该第二电晶体之一闸极源极 间电压所决定,且该转换电流流经该第二电阻性元 件。 10.如申请专利范围第9项之电流侦测电路,其中: 该电阻性元件系由一电晶体通道电阻所实施。 11.如申请专利范围第9项之电流侦测电路,更包含: 一电压回授控制单元,耦合于该第一电晶体与该第 二电晶体间,使该第一操作电压之变化反映至该第 二操作电压上。 12.如申请专利范围第11项之电流侦测电路,其中: 该电压回授控制单元系由一第三电晶体所实施,该 第三电晶体具有一闸极、一源极、与一汲极,该闸 极系由该第一电晶体所控制,该源极系耦合于该第 二电晶体,且该侦测电流信号系经由该汲极所输出 。 13.如申请专利范围第1项之电流侦测电路,更包含: 一电压回授控制单元,耦合于该转换单元,使该第 一操作电压之变化反映至该第二操作电压上。 14.如申请专利范围第13项之电流侦测电路,更包含: 一电流位准调整单元,耦合于该电压回授控制单元 ,用以调整该侦测电流信号之一直流电流位准。 15.如申请专利范围第1项之电流侦测电路,更包含: 一电流位准调整单元,耦合于该转换单元,用以调 整该侦测电流信号之一直流电流位准。 16.一种电流侦测方法,包含: 产生一侦测电压信号,用以代表一欲侦测的电流所 造成的一电位差; 产生一第一参考电流; 产生一第二参考电流,使得该第一与该第二参考电 流间成立一第一线性关系; 回应于该侦测电压信号与该第一参考电流而决定 一第一操作电压; 回应于该第一操作电压与该第二参考电流而决定 一第二操作电压与一转换电流,使得该第二操作电 压实质上等于该第一操作电压;以及 藉由该转换电流减去至少该第二参考电流而产生 一侦测电流信号,使得该侦测电流信号与该欲侦测 的电流间成立一第二线性关系。 17.如申请专利范围第16项之电流侦测方法,更包含: 藉由一电压回授控制使该第一操作电压之变化反 映至该第二操作电压上。 18.如申请专利范围第16项之电流侦测方法,更包含: 调整该侦测电流信号之一直流电流位准。 19.如申请专利范围第16项之电流侦测方法,其中: 该电位差系由该欲侦测的电流流经一开关元件所 造成。 20.如申请专利范围第19项之电流侦测方法,其中: 该产生侦测电压信号之该步骤系于该开关元件导 通时启动,且于该开关元件不导通时停止。 图式简单说明: 图1显示设有习知的电流侦测电路之同步切换式DC/ DC电压转换器之电路区块图。 图2显示设有依据本发明的电流侦测电路之同步切 换式DC/DC电压转换器之电路区块图。 图3显示依据本发明第一实施例之电流侦测电路之 详细电路图。 图4显示依据本发明第二实施例之电流侦测电路之 详细电路图。 图5显示依据本发明第三实施例之电流侦测电路之 详细电路图。 图6显示依据本发明第四实施例之电流侦测电路之 详细电路图。
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