电流检测电路及电流检测方法与流程

本发明属于集成电路，具体涉及一种电流检测电路及电流检测方法。

背景技术：

1、传统的class-ab放大器是常用的架构，在class-ab放大器的输出级电路的电压输出端经常有检测source电流(拉电流)/sink电流(灌电流)大小的需求。常规的做法是，在输出端串联电阻进行检测，但在一些场景下，串联电阻后无法满足电路正常工作的输出电压需求。如在输出电压较高/较低的场景下，输出端口串联了电阻，source电流(拉电流)/sink电流(灌电流)较大时，很容易因电阻产生的压降而直接吞掉了输出级p型mos管/n型mos管的漏极和源极之间的电压vds(也可以说headroom和footroom较小)，使得class-ab放大器无法正常工作。

2、在一些应用中还会用到模数转换器对source电流(拉电流)/sink电流(灌电流)进行采样量化，因此对采集的电流的线性度有了一定的要求。但是class-ab放大器的静态电流较大且因一些因素，例如输出管的沟长调制效应，静态电流具有非线性，从而会将非线性引入到source电流(拉电流)/sink电流(灌电流)，影响电流检测精度。

3、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种电流检测电路及电流检测方法，其能够对在电流检测时引入的非线性进行改进和优化。

2、为了实现上述目的，本发明一具体实施例提供了一种电流检测电路，用于输出级电路，输出级电路包括第一输出管和第二输出管，第一输出管的第一端与电源电压相连，第一输出管的第二端与第二输出管的第二端相连形成输出端，所述第二输出管的第一端与地电压相连，第一输出管的控制端和第二输出管的控制端与前级电路相连，电流检测电路包括：第一采样单元、第二采样单元以及运算单元。

3、第一采样单元与第一输出管相连以采集第一输出管上的电流获得第一采样电流；第二采样单元与第二输出管相连以采集第二输出管上的电流获得第二采样电流；运算单元与输出端、第一采样单元和第二采样单元相连，以基于第一采样电流和第二采样电流获得与从外部流入输出端的灌电流或从输出端流入外部的拉电流成比例的检测电流。

4、在本发明的一个或多个实施例中，所述第一采样单元包括第一晶体管，所述第一晶体管的第一端与电源电压相连，所述第一晶体管的控制端与第一输出管的控制端相连，所述第一晶体管的第二端与运算单元相连；和/或

5、所述第二采样单元包括第二晶体管，所述第二晶体管的第一端与地电压相连，所述第二晶体管的控制端与第二输出管的控制端相连，所述第二晶体管的第二端与运算单元相连。

6、在本发明的一个或多个实施例中，所述运算单元包括第三晶体管和运算放大器，所述第三晶体管的第一端与第一采样单元、第二采样单元以及运算放大器的第一输入端相连，所述第三晶体管的控制端与运算放大器的输出端相连，所述运算放大器的第二输入端与输出端相连，所述第三晶体管的第二端用于输出检测电流。

7、在本发明的一个或多个实施例中，所述第一采样单元和第二采样单元以相同的比例进行采样。

8、在本发明的一个或多个实施例中，所述电流检测电路还包括采集处理单元，所述采集处理单元与运算单元相连以用于对检测电流进行采集转换以产生用于表征检测电流的表征信号。

9、在本发明的一个或多个实施例中，所述采集处理单元包括转换电阻，所述转换电阻的第一端与运算单元相连以接收检测电流并产生表征信号，所述转换电阻的第二端与电源电压或地电压相连；或者

10、所述采集处理单元包括包括转换电阻和模数转换器，所述转换电阻的第一端与运算单元相连以接收检测电流，所述转换电阻的第二端与电源电压或地电压相连，所述模数转换器的输入端与转换电阻的第一端相连以接收转换电阻产生的转换信号，所述模数转换器用于对转换信号进行量化处理以产生表征信号。

11、在本发明的一个或多个实施例中，所述电流检测电路还包括开关单元和采集处理单元，所述运算放大器的第一输入端和第二输入端通过开关单元与输出端和第三晶体管的第一端相连，所述开关单元用于控制运算放大器的第一输入端与输出端之间的通断以及运算放大器的第一输入端与第三晶体管的第一端之间的通断的切换、控制运算放大器的第二输入端与输出端之间的通断以及运算放大器的第二输入端与第三晶体管的第一端之间的通断的切换，所述采集处理单元与第三晶体管的第二端相连，所述第三晶体管的第二端基于开关单元的切换输出对应的检测电流，所述采集处理单元基于开关单元的切换的同时对检测电流进行同步采集处理产生用于表征检测电流的表征信号。

12、在本发明的一个或多个实施例中，所述采集处理单元包括电阻单元、模数转换器和数字信号处理器，所述电阻单元的第一端与第三晶体管的第二端相连，所述电阻单元的第二端与电源电压或地电压相连，所述电阻单元基于对应的检测电流产生对应的检测电压，所述模数转换器的输入端与电阻单元的第一端相连以接收对应的检测电压，所述模数转换器用于对检测电压进行量化处理产生对应的数字信号，所述数字信号处理器与模数转换器相连，所述数字信号处理器用于对数字信号进行平均运算处理获得表征信号；或者

13、所述采集处理单元包括滤波单元和模数转换器，所述滤波单元的第一端与第三晶体管的第二端相连，所述滤波单元的第二端与电源电压或地电压相连，所述第三晶体管的第二端基于开关单元的切换输出对应的检测电流，所述滤波单元基于检测电流产生对应的滤波信号，所述模数转换器的输入端与滤波单元的第一端相连，所述模数转换器用于对滤波信号进行量化处理产生表征信号。

14、在本发明的一个或多个实施例中，所述运算单元还包括校准单元，所述校准单元与运算放大器相连，所述校准单元用于校准运算放大器的失调误差。

15、本发明还公开了一种电流检测方法，用于输出级电路的电流检测，所述输出级电路包括第一输出管和第二输出管，所述第一输出管的第一端与电源电压相连，所述第一输出管的第二端与第二输出管的第二端相连形成输出端，所述第二输出端的第一端与地电压相连，所述第一输出管的控制端和第二输出管的控制端与前级电路相连，基于所述的电流检测电路，所述电流检测方法包括：

16、通过第一采样单元采集第一输出管上的电流获得第一采样电流；

17、通过第二采样单元采集第二输出管上的电流获得第二采样电流；

18、通过运算单元基于第一采样电流和第二采样电流获得与从外部流入输出端的灌电流或从输出端流入外部的拉电流成比例的检测电流。

19、与现有技术相比，本发明的电流检测电路及电流检测方法，通过第一采样单元将第一输出管上的电流进行镜像采样，通过第二采样单元将第二输出管上的电流进行镜像采样，并引入到由运算单元构成的电流环路中，从而在获得的检测电流中消除class-ab放大器的静态电流的影响，从而对在电流检测时因class-ab放大器的静态电流引入的非线性进行改进和优化。