[發明專利]電流采樣裝置

有效

• 申請號: 200910147441.3
• 申請日: 2009-06-12
• 公開（公告）號: CN101924547A
• 公開（公告）日: 2010-12-22
• 發明（設計）人: 于立明;郭亮;林武源
• 申請（專利權）人: 蘇州源賦創盈微電子科技有限公司
• 主分類號: H03K19/0175
• 分類號: H03K19/0175;G05F3/28;G06F17/40
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李麗

1.一種電流采樣裝置，用于對USB開關中的功率單元進行采樣，所述功率單

元包括輸入端、輸出端和控制端，其特征在于，所述電流采樣裝置包括：

采樣單元、運算放大器和調節單元，其中，

所述采樣單元的輸入端作為所述電流采樣裝置的第一輸入端，與所述功率單元的輸入端相連接；所述采樣單元的控制端作為所述電流采樣裝置的第二輸入端，與所述功率單元的控制端相連接；所述采樣單元的輸出端與所述調節單元的第一輸入端、以及所述運算放大器的第一輸入端相連接；所述運算放大器的第二輸入端與所述功率單元的輸出端相連接；所述調節單元的第二輸入端與所述運算放大器的輸出端相連接；所述調節單元的輸出端作為所述電流采樣裝置的輸出端。

2.如權利要求1所述的電流采樣裝置，其特征在于，所述采樣單元和所述功率單元分別為采樣管和功率管，其中，所述采樣管和所述功率管為pMOS管，所述采樣單元的輸入端為所述采樣管的源極，所述采樣單元的控制端為所述采樣管的柵極，所述采樣單元的輸出端為所述采樣管的漏極；所述功率單元的輸入端為所述功率管的源極，所述功率單元的控制端為所述功率管的柵極，所述功率單元的輸出端為所述功率管的漏極。

3.如權利要求2所述的電流采樣裝置，其特征在于，當所述采樣管與所述功率管具有相同的溝道長度調制系數、溝道長度以及閾值電壓時，所述采樣管采集到的電流與流經所述功率管的電流比值為所述采樣管與所述功率管的溝道寬度比。

4.如權利要求2所述的電流采樣裝置，其特征在于，當所述采樣管與所述功率管具有相同的溝道長度調制系數、溝道寬度以及閾值電壓時，所述采樣管采集到的電流與流經所述功率管的電流比值為所述采樣管與所述功率管的溝道長度比。

5.如權利要求2所述的電流采樣裝置，其特征在于，當所述采樣管與所述功率管具有相同的溝道長度調制系數和溝道寬長比時，所述采樣管采集到的電流與流經所述功率管的電流比值為所述采樣管與所述功率管的閾值電壓比。

6.如權利要求2所述的電流采樣裝置，其特征在于，當所述采樣管與所述功率管具有相同的溝道寬長比和閾值電壓時，所述采樣管采集到的電流與流經所述功率管的電流比值為所述采樣管與所述功率管的溝道調制系數比。

7.如權利要求1所述的電流采樣裝置，其特征在于，所述調節單元為場效應管，其源極與所述采樣單元的輸出端以及所述運算放大器的第一輸入端相連接，其柵極與所述運算放大器的輸出端相連接，其漏極輸出由所述采樣單元采樣的電流。

8.如權利要求1所述的電流采樣裝置，其特征在于，所述調節單元包括第一電阻和第二電阻，其中，所述第一電阻連接于所述調節單元的第一輸入端與其輸出端之間，所述第二電阻連接于所述調節單元的第二輸入端與其輸出端之間。

9.如權利要求1所述的電流采樣裝置，其特征在于，所述采樣單元包括多個采樣管，每個所述采樣管為pMOS管，其中，每個所述采樣管的源極相連接作為所述采樣單元的輸入端，每個所述采樣管的柵極相連接作為所述采樣單元的控制端，每個所述采樣管的漏極相連接作為所述采樣單元的輸出端。

10.如權利要求1所述的電流采樣裝置，其特征在于，所述功率單元包括多個功率管，每個所述功率管為pMOS管，其中，每個所述功率管的源極相連接作為所述功率單元的輸入端，每個所述功率管的柵極相連接作為所述功率單元的控制端，每個所述功率管的漏極相連接作為所述功率單元的輸出端。

11.如權利要求10所述的電流采樣裝置，其特征在于，所述采樣管位于多個所述功率管版圖分布的質心位置。

12.如權利要求10所述的電流采樣裝置，其特征在于，所述采樣管和所述功率管的數目比例為1∶1至1∶10000之間任一比例。

13.如權利要求1所述的電流采樣裝置，所述運算放大器為寬輸入擺幅運算放大器。

14.如權利要求1所述的電流采樣裝置，其特征在于，還包括：控制單元，用于根據所述采樣電流，輸出柵極電壓以控制所述功率單元中的輸出電流；其中，所述控制單元的輸入端連接所述調節單元的輸出端，所述控制單元的輸出端與所述功率單元及所述采樣單元的控制端相連接。