[發(fā)明專利]一種電流信號(hào)檢測(cè)電路、TIA電路和光信號(hào)接收前端

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110010609.7
• 申請(qǐng)日: 2021-01-06
• 公開（公告）號(hào): CN112787599B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙楠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H03F1/30
• 分類號(hào): H03F1/30;G01R19/25;H03F3/45
• 代理公司: 武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 胡琦旖

1.一種電流信號(hào)檢測(cè)電路，其特征在于，包括：電流感應(yīng)電阻、電流鏡像電阻、第一均值探測(cè)器、第二均值探測(cè)器、第一穩(wěn)壓器、第二穩(wěn)壓器、第一PMOS管；

輸入的電流信號(hào)連接所述電流感應(yīng)電阻的左側(cè)端口和所述第一均值探測(cè)器的左側(cè)端口；所述電流感應(yīng)電阻的右側(cè)端口連接所述第二均值探測(cè)器的左側(cè)端口；所述第一均值探測(cè)器的右側(cè)端口連接所述第一穩(wěn)壓器的輸入端；所述第二均值探測(cè)器的右側(cè)端口連接所述第二穩(wěn)壓器的輸入端；所述第一穩(wěn)壓器的輸出端連接所述電流鏡像電阻的左側(cè)端口，所述第一穩(wěn)壓器的檢測(cè)電壓輸出端連接所述第一PMOS管的柵極，所述第一PMOS管的源極連接電源VCC，所述第一PMOS管的漏極為檢測(cè)電流輸出端；所述第二穩(wěn)壓器的輸出端連接所述電流鏡像電阻的右側(cè)端口；

所述第一均值探測(cè)器、所述第二均值探測(cè)器的結(jié)構(gòu)相同，均包括：第一電阻、第一電容；所述第一電阻的左側(cè)端口連接輸入信號(hào)，所述第一電阻的右側(cè)端口為輸出端，所述第一電阻的右側(cè)端口與所述第一電容的一個(gè)端口相連，所述第一電容的另一個(gè)端口接地；

所述第一穩(wěn)壓器包括：第一差分轉(zhuǎn)單端放大器、第二電阻、第二電容、第三電阻、第三電容、第四電阻、第四電容、第一NMOS管、第二PMOS管、第五電容；所述第一差分轉(zhuǎn)單端放大器的同相輸入端為信號(hào)輸入端，所述第一差分轉(zhuǎn)單端放大器的輸出端連接所述第四電阻的左側(cè)端口，所述第四電阻的右側(cè)端口連接所述第四電容的一個(gè)端口和所述第一NMOS管的柵極；所述第四電容的另一個(gè)端口接地；所述第一NMOS管的源極為所述第一穩(wěn)壓器的輸出端REG_OUTP，所述第一NMOS管的源極連接所述第二電阻的右側(cè)端口和所述第二電容的一個(gè)端口；所述第二電容的另一個(gè)端口接地；所述第二電的左側(cè)端口連接所述第三電阻的右側(cè)端口和所述第五電容的一個(gè)端口；所述第五電容的另一個(gè)端口接地；所述第三電阻的左側(cè)端口連接所述第一差分轉(zhuǎn)單端放大器的反相輸入端和所述第三電容的一個(gè)端口；所述第三電的另一個(gè)端口接地；所述第一NMOS管的漏極同時(shí)連接所述第二PMOS管的漏極和柵極；所述第二PMOS管的漏極和柵極短接并作為檢測(cè)電壓輸出端V_MON；所述第二PMOS管的源極連接電源VCC；

所述第二穩(wěn)壓器包括：第二差分轉(zhuǎn)單端放大器、第五電阻、第六電容、第六電阻、第七電容、第七電阻、第八電容、第二NMOS管、第九電容；所述第二差分轉(zhuǎn)單端放大器的反相輸入端為信號(hào)輸入端，所述第二差分轉(zhuǎn)單端放大器的輸出端連接所述第七電阻的左側(cè)端口，所述第七電阻的右側(cè)端口連接所述第八電容的一個(gè)端口和所述第二NMOS管的柵極；所述第八電容的另一個(gè)端口接地；所述第二NMOS管的漏極為所述第二穩(wěn)壓器的輸出端REG_OUTN，所述第二NMOS管的漏極連接所述第五電阻的右側(cè)端口和所述第六電容的一個(gè)端口；所述第六電容的另一個(gè)端口接地；所述第五電阻的左側(cè)端口連接所述第六電阻的右側(cè)端口和所述第九電容的一個(gè)端口；所述第九電容的另一個(gè)端口接地；所述第六電阻的左側(cè)端口連接所述第二差分轉(zhuǎn)單端放大器的同相輸入端和所述第七電容的一個(gè)端口；所述第七電容的另一個(gè)端口接地；所述第二NMOS管的源極接地。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流信號(hào)檢測(cè)電路，其特征在于，所述電流鏡像電阻用于以鏡像形式輸出流經(jīng)所述電流感應(yīng)電阻的電流；流經(jīng)所述電流鏡像電阻的電流表示為：I_DET＝I_IN×(R_det22/R_det21)；其中，R_det21為電流感應(yīng)電阻的電阻值，R_det22為電流鏡像電阻的電阻值，I_IN為輸入的電流信號(hào)的大小；I_DET為電流鏡像電阻檢測(cè)到的電流信號(hào)的大小，記為鏡像檢測(cè)電流I_DET。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電流信號(hào)檢測(cè)電路，其特征在于，所述電流感應(yīng)電阻用于感應(yīng)輸入的電流信號(hào)的大小，并以電阻兩端的電壓表現(xiàn)出來；所述電流感應(yīng)電阻兩端的電壓分別記為左側(cè)端口電壓信號(hào)V_RL、右側(cè)端口電壓信號(hào)V_RR。