专利名称：功耗检测电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及集成电路领域，更具体地涉及一种功耗检测电路。
背景技术：
现有的功耗检测电路通常为芯片外检测，即通过在芯片外设置专门的独立硬件模块，监视并检测芯片电源端口的电流情况；而由于功耗=电压*电流，可得电流与功耗成正t匕，从而，通过检测芯片电源端口的电流变化，即可实现对芯片进行功耗检测的目的。上述对芯片功耗的检测是通过检测芯片电流而实现，且此检测方式是默认芯片的电源电压不变，通过电流与功耗成正比的特性，只对芯片电源的电流进行检测。而在芯片的实际运行过程中，其电源电 压通常也会发生变化，因此公仅通过检测芯片的电流并不能精准地获得芯片的功耗值；而且在芯片外进行电流检测要采用独立的硬件模块，成本过高。因此，有必要提供一种改进的，成本低廉且检测精准的功耗检测电路来克服上述缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种功耗检测电路，本发明的功耗检测电路集成于芯片内部，降低了制造成本，且可同时检测芯片的电压和电流值，提高了功耗检测的精度。为实现上述目的，本发明提供了一种功耗检测电路，其包括电流检测模块、基准电压源与电压检测模块，所述电压检测模块分别与电流检测模块、被测电路及基准电压源连接，所述电压检测模块检测被测电路的电压值，且将检测获得的结果传送到所述电流检测模块，所述基准电压源还与被测电路连接，以输出一基准电压至所述电压检测模块及被测电路，所述电流检测模块与被测电路连接，以检测被测电路的电流值，所述电流检测模块将其电流检测结果与电压检测模块输出的电压检测结果进行加权合并，输出含有被测电路电流及电压信息的电流。较佳地，所述电压检测模块包括电压比较器、第一电阻及第二电阻，所述第一电阻的一端与基准电压源连接，另一端与所述第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端接地，所述电压比较器的一输入端与第二电阻的一端连接，另一输入端与被测电路连接，所述电压比较器比较比较两个输入端输入的电压值，并根据比较结果输出相应的N个二进制控制字，N为正整数。较佳地，所述电流检测模块包括N个开关与N个场效应管，每个所述开关的一端与被测电路的场效应管的栅极连接，另一端与对应的场效应管的栅极连接，且每个所述开关的控制端与电压比较器连接，每个所述场效应管的源极与外部电源连接，且每个所述场效应管的漏极共同连接，并形成所述电流检测模块的输出端。较佳地，在所述N个场效应管中，第一个场效应管的宽长比为被测电路场效应管宽长比的2倍,且后一个场效应管的宽长比依次为前一个场效应管宽长比的2倍,第N个场效应管的宽长比是第N-1个场效应管宽长比的2倍。
较佳地，还包括输出转换模块，所述输出转换模块的输入端与所述电流检测模块连接，且将所述电流检测模块输出的电流转换为电压输出。较佳地，所述输出转换模块为一电阻，且所述电阻一端与所述电流检测模块连接，
另一端接地。与现有技术相比，本发明的功耗检测电路所述电压检测模块检测被测电路的电压值，且将检测获得的结果传送到所述电流检测模块，且所述电流检测模块与被测电路连接，以检测被测电路的电流值，所述电流检测模块将其电流检测结果与电压检测模块输出的电压检测结果进行加权合并，输出含有被测电路电流及电压信息的电流；从而通过所述电流检测电路输出的电流内同时包含有被测电路的电压与电流信息，因此提高了功耗检测的精度；另外，本发明的功能检测电路结构简单，可直接集成于芯片内部，降低了制造成本。通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明。
图1为本发明功耗检测电路的结构框图。图2为本发明功耗检测电路与被测电路连接的电路结构图。
具体实施例方式现在参考附图描 述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。如上所述，本发明提供了一种功耗检测电路该功耗检测电路集成于芯片内部，降低了制造成本，且可同时检测芯片的电压和电流值，提高了功耗检测的精度。请参考图1，图1为本发明功耗检测电路的结构框图。如图所示本发明的功耗检测电路包括电流检测模块、基准电压源与电压检测模块；所述电压检测模块分别与电流检测模块、被测电路及基准电压源连接，所述电压检测模块检测被测电路的电压值V0UT，且将检测获得的结果传送到所述电流检测模块；所述基准电压源还与被测电路连接，以输出一基准电压VREF至所述电压检测模块及被测电路，为所述电压检测模块和所述被测电路提供电压基准；所述电流检测模块与被测电路连接，且被测电路输出电压VG至所述电流检测模块，从而所述电流检测模块检测被测电路的电流值；所述电流检测模块将其电流检测结果与电压检测模块输出的电压检测结果进行加权合并，输出含有被测电路电流及电压信息的电流IP，通过检测所述电流检测模块输出的电流而检测获得被测电路的功耗。另，为了更好地获得被测电路的功耗值，在本发明的优选实施方式中，所述电流检测模块还与一输出转换模块连接，所述输出转换模块将所述电流检测模块输出的电流转换为电压VP输出，从而通过所述电压VP而获得被测电路的功耗值，以便于更好地检测被测电路的功耗。具体地，请再结合参考图2，图2为本发明功耗检测电路与被测电路连接的电路结构图。如图所示，所述基准电压源输出电压VREF至所述电压检测模块与被测电路。其中，在本发明的优选实施例中，被测电路等效为电阻R3、电阻R4、电阻R6、场效应管MF及运算放大器OP组成的电路；所述运算放大器OP的正相输入端与基准电压源连接，其反相输入端与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端接地；运算放大器OP的输出端与场效应管MF的栅极、电流检测模块连接，以输出电压VG至所述电流检测模块，场效应管MF的源极与外部电源VCC连接，场效应管MF的漏极与电阻R3、电压检测模块及电阻R6的一端连接，以输出电压VOUT至所述电压检测模块，电阻R3的另一端与电阻R4的一端连接，且电阻R6的另一端接地；电阻R6等效于被测电路的负载，且电阻R6为可调变阻器，其不同的阻值等效于被测电路处于不同的负载状态。所述电压检测模块包括电压比较器、第一电阻Rl及第二电阻R2，所述第一电阻Rl的一端与基准电压源连接，另一端与所述第二电阻R2的一端连接，所述第二电阻R2的另一端接地，所述电压比较器的一输入端与第二电阻R2的一端连接，从而所述基准电压源输出的电压VREF经所述第一电阻Rl与第二电阻R2分压后输出电压VREFN至所述电压比较器，即可通过选择不同阻值的第一电阻Rl与第二电阻R2而使电压VREFN的电压值符合设计要求；即，
权利要求
1.一种功耗检测电路，其特征在于，包括电流检测模块、基准电压源与电压检测模块，所述电压检测模块分别与电流检测模块、被测电路及基准电压源连接，所述电压检测模块检测被测电路的电压值，且将检测获得的结果传送到所述电流检测模块，所述基准电压源还与被测电路连接，以输出一基准电压至所述电压检测模块及被测电路，所述电流检测模块与被测电路连接，以检测被测电路的电流值，所述电流检测模块将其电流检测结果与电压检测模块输出的电压检测结果进行加权合并，输出含有被测电路电流及电压信息的电流。
2.如权利要求1所述的功耗检测电路，其特征在于，所述电压检测模块包括电压比较器、第一电阻及第二电阻，所述第一电阻的一端与基准电压源连接，另一端与所述第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端接地，所述电压比较器的一输入端与所述第一电阻的另一端及第二电阻的一端连接，另一输入端与被测电路连接，所述电压比较器比较比较两个输入端输入的电压值，并根据比较结果输出相应的N个二进制控制字，N为正整数。
3.如权利要求2所述的功耗检测电路，其特征在于，所述电流检测模块包括N个开关与N个场效应管，每个所述开关的一端与被测电路的场效应管的栅极连接，另一端与对应的场效应管的栅极连接，且每个所述开关的控制端被所述电压比较器输出的对应的二进制控制字所控制，每个所述场效应管的源极与外部电源连接，且每个所述场效应管的漏极共同连接，并形成所述电流检测模块的输出端。
4.如权利要求3所述的功耗检测电路，其特征在于，在所述N个场效应管中，第一个场效应管的宽长比为被测电路场效应管宽长比的F倍,F为小于I的自然数,且后一个场效应管的宽长比依次为前一个场效应管宽长比的2倍,第N个场效应管的宽长比是第N-1个场效应管宽长比的2倍。
5.如权利要求1-4任一项所述的功耗检测电路，其特征在于，还包括输出转换模块，所述输出转换模块的输入端与所述电流检测模块连接，且将所述电流检测模块输出的电流转换为电压输出。
6.如权利要求5所述的功耗检测电路，其特征在于，所述输出转换模块为一电阻，且所述电阻一端与所述电流检测模块连接，另一端接地。
全文摘要
本发明公开了一种功耗检测电路，其包括电流检测模块、基准电压源与电压检测模块，所述电压检测模块分别与电流检测模块、被测电路及基准电压源连接，所述电压检测模块检测被测电路的电压值，且将检测获得的结果传送到所述电流检测模块，所述基准电压源还与被测电路连接，以输出一基准电压至所述电压检测模块及被测电路，所述电流检测模块与被测电路连接，以检测被测电路的电流值，所述电流检测模块将其电流检测结果与电压检测模块输出的电压检测结果进行加权合并，输出含有被测电路电流及电压信息的电流。本发明的功耗检测电路集成于芯片内部，降低了制造成本，且可同时检测芯片的电压和电流值，提高了功耗检测的精度。
文档编号G01R21/06GK103235175SQ20131010228
公开日2013年8月7日 申请日期2013年3月27日 优先权日2013年3月27日
发明者范方平 申请人:四川和芯微电子股份有限公司