一种电流采样保持电路及信号采集系统技术方案

一种电流采样保持电路及信号采集系统，所述电流采样保持电路包括：抵消电路，串接在VDD端与电流型传感器之间，根据第一使能信号接通，输出电流抵消所述电流型传感器中的直流电流成份；镜像电路，与串接的所述抵消电路及电流型传感器并联连接在所述VDD端与地电压之间，根据与所述第一使能信号相反的第二使能信号接通，利用所述分流电流的镜像电流以及所述电流型传感器的输出电流所获得的电流差进行电流传递。本申请提高了电流采样保持电路的建立速度和减小了电流采样保持电路输出的噪声。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及电流采样保持
，具体涉及一种电流采样保持电路及信号采集系统。
技术介绍
参见图1，在信号采集系统中，电流型传感器11输出电流的交流部分，因此通常会加入抵消电路12来获取并抵消电流型传感器11所输出电流的直流成分。但是，抵消电路12的有限建立时间会影响到后续电路的等待时间，从而降低整个采集系统的效率。但是，在采样阶段，当第一使能信号sh为高，第一开关S1闭合，此时第一P型MOS管M1的栅极、漏极短接，因此所述第一P型MOS管M1等效为一个阻值为1/gm1的电阻，gm1为所述第一P型MOS管M1的跨导。所述等效电阻与第一电容C1、电流型传感器电容C0形成的时间常数为τ1＝(C0+C1)/gm1(公式1)。因此，在第一P型MOS管M1的跨导gm1很小、电流型传感器电容C0很大的情况下，该时间常数τ1将会非常大，从而使得该抵消电路12的建立速度变得缓慢。并且，为了加快抵消电路12的建立速度，通常的做法是增加偏置电流源I1，以使得流过所述第一P型MOS管M1的直流电流增加，从而增加所述第一P型MOS管M1的跨导gm1，最终使得时间常数τ1减小，以加快抵消电路12的建立速度。但是增加的偏置电流又会引入大量的电流噪声，从而影响了信号采集系统的信噪比。因此，如何更好的实现电流采样保持，成为现有技术中亟需解决的技术问题。
技术实现思路
鉴于上述问题，本申请提供一种电流采样保持电路及信号采集系统，其全部或者部分地解决上述技术问题。根据本申请的第一个方面，提供了一种电流采样保持电路，所述电流采样保持电路包括：抵消电路，串接在VDD端与电流型传感器之间，根据第一使能信号接通，输出电流抵消所述电流型传感器中的直流电流成份；镜像电路，与串接的所述抵消电路及电流型传感器并联连接在所述VDD端与地电压之间，根据与所述第一使能信号相反的第二使能信号接通，利用所述分流电流的镜像电流以及所述电流型传感器的输出电流所获得的电流差进行电流传递。根据本申请的第二个方面，提供了一种具有电流采样保持电路的信号采集系统，包括：电流采样保持电路以及电流型传感器，所述电流采样保持电路包括：抵消电路，串接在VDD端与电流型传感器之间，根据第一使能信号接通，输出电流抵消所述电流型传感器中的直流电流成份；镜像电路，与串接的所述抵消电路及电流型传感器并联连接在所述VDD端与地电压之间，根据与所述第一使能信号相反的第二使能信号接通，利用所述分流电流的镜像电流以及所述电流型传感器的输出电流所获得的电流差进行电流传递。本申请所提供电流采样保持电路及信号采集系统，基于抵消电路以及镜像电路，保持所述电流型传感器所连接的各条电流支路的大电流，并且通过传递电流差的方式保证各个节点的建立速度。从而提高了电流采样保持电路的建立速度和减小了电流采样保持电路输出的噪声。此外，本申请电流采样保持电路还具有较大的动态范围和无条件稳定的特点。上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1示出现有技术中一种电流采样保持电路的一实施例结构示意图；图2示出本申请一种电流采样保持电路的一实施例结构图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。参见图2，本申请一实施例提供一种电流采样保持电路，所述电流采样保持电路包括：抵消电路21，串接在VDD端与电流型传感器11之间，根据第一使能信号接通，输出电流抵消所述电流型传感器11中的直流电流成份。镜像电路22，与串接的所述抵消电路21及电流型传感器11并联连接在所述VDD端与地电压之间，根据与所述第一使能信号相反的第二使能信号接通，利用所述分流电流的镜像电流以及所述电流型传感器11的输出电流所获得的电流差进行电流传递。由于抵消电路21根据第一使能信号接通时，可以抵消所述电流型传感器11中的直流电流成份，而镜像电路22根据与所述第一使能信号相反的第二使能信号接通时，保持所述电流型传感器11所连接的各条电流支路的大电流，并且通过传递电流差的方式保证各个节点的建立速度，从而提高了电流采样保持电路的建立速度。由于无需为了提高电流采样保持电路的建立速度而增大直流电流，从而减小了电流采样保持电路输出的噪声。此外，本申请每条电流支路的最低工作电压可以达到Vgs+Vod，Vgs是栅源电压，Vod是过驱动电压，Vth是阈值电压。一般的，Vth＝0.5～1V，Vod＝0.1～0.2V，Vgs＝Vth+Vod。因此其动态范围得到了提高。在本申请另一具体实现中，所述抵消电路21包括：第一P型MOS管M1、第一电容C1以及根据所述第一使能信号关闭导通的第一开关S1，所述第一P型MOS管M1的源极接所述VDD端，栅极分别接所述第一电容C1的一端和所述第一开关S1的一端，漏极接所述电流型传感器，所述第一电容C1的另一端接所述VDD端，所述第一开关S1的另一端接电流输出端。具体地，所述抵消电路21采用和图1中现有的抵消电路12相同的电路结构，根据第一使能信号接通，且所述第一开关S1也根据所述第一使能信号关闭导通，第一P型MOS管M1的漏极接到电流型传感器11的输出抵消所述电流型传感器11中的直流电流成份。在本申请再一具体实现中，本申请还包括第二开关S2，所述第二开关S2一端连接所述第一P型MOS管M1的漏极，另一端连接所述电流型传感器11，根据所述第一使能信号闭合，接通所述抵消电路21，否则，断开所述抵消电路。本申请采用第二开关S2作为根据所述第一使能信号闭合，接通所述抵消电路21，便于操作控制，且电路设计更加简单。在本申请再一具体实现中，本申请还包括第三开关S3，所述第三开关S3一端分别连接所述电流型传感器11和所述第二开关S2，另一端连接所述镜像电路22，根据所述第二使能信号闭合，接通所述镜像电路22，否则，断开所述镜像电路。本申请采用第三开关S3作为根据所述第二使能信号闭合，接通所述镜像电路22，便于操作控制，且电路设计更加简单。所述镜像电路22包括第一电流镜电路221、第二电流镜电路222、第三电流镜电路223以及第四电流镜电路224，所述第一电流镜电路221与所述第二电流镜电路222串联连接在所述VDD端与地电压之间。所述第三电流镜电路223的一端连接所述第一电流镜电路221，另一端连接所述地电压，所述第四电流镜电路224的一端连接所述VDD端，另一端连接所述第二电流镜电路222。本申请通过第一电流镜电路221、第二电流镜电路222、第三电流镜电路223以及第四电流镜电路224所产生的电流差进行电流传递，提高了电流采样保持电路的建立速度。在本申请再一具体实现本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电流采样保持电路，其特征在于，所述电流采样保持电路包括：抵消电路，串接在VDD端与电流型传感器之间，根据第一使能信号接通，输出电流抵消所述电流型传感器中的直流电流成份；镜像电路，与串接的所述抵消电路及电流型传感器并联连接在所述VDD端与地电压之间，根据与所述第一使能信号相反的第二使能信号接通，利用所述分流电流的镜像电流以及所述电流型传感器的输出电流所获得的电流差进行电流传递。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电流采样保持电路，其特征在于，所述电流采样保持电路包括：抵消电路，串接在VDD端与电流型传感器之间，根据第一使能信号接通，输出电流抵消所述电流型传感器中的直流电流成份；镜像电路，与串接的所述抵消电路及电流型传感器并联连接在所述VDD端与地电压之间，根据与所述第一使能信号相反的第二使能信号接通，利用所述分流电流的镜像电流以及所述电流型传感器的输出电流所获得的电流差进行电流传递。2.如权利要求1所述的电流采样保持电路，其特征在于，包括第二开关(S2)，所述第二开关(S2)一端连接所述抵消电路，另一端连接所述电流型传感器，根据所述第一使能信号闭合，接通所述抵消电路，否则，断开所述抵消电路。3.如权利要求2所述的电流采样保持电路，其特征在于，包括第三开关(S3)，所述第三开关(S3)一端分别连接所述电流型传感器和所述第二开关(S2)，另一端连接所述镜像电路，根据所述第二使能信号闭合，接通所述镜像电路，否则，断开所述镜像电路。4.如权利要求5所述的电流采样保持电路，其特征在于，所述镜像电路包括第一电流镜电路、第二电流镜电路、第三电流镜电路以及第四电流镜电路，所述第一电流镜电路与所述第二电流镜电路串联连接在所述VDD端与地电压之间，所述第三电流镜电路的一端连接所述第一电流镜电路，另一端连接所述地电压，所述第四电流镜电路的一端连接所述VDD端，另一端连接所述第二电流镜电路。5.如权利要求4所述的电流采样保持电路，其特征在于，所述镜像电路包括：第四P型MOS管(M4)、第五P型MOS管(M5)、第六N型MOS管(M6)、第七N型MOS管(M7)、第八N型MOS管(M8)、第九N型MOS管(M9)、第十P型MOS管(M10)、第十一P型MOS管(M11)，所述第四P型MOS管(M4)的源极接所述VDD端，栅极分别接所述镜像电路和漏极，漏极分别接所述第六N型MOS管(M6)的漏极和栅极，所述第六N型MOS管(M6)的栅极还接所述镜像电路，源极接所述地电压，所述第五P型MOS管(M5)的源极接所述VDD端，栅极分别接所述第四P型MOS管(M4)的栅极和漏极，漏极分别接所述第八N型MOS管(M8)的漏极和所述第三开关(S3)的一端，所述第五P型MOS管(M5)镜像所述第四P型MOS管(M4)，所述第七N型MOS管(M7)的源极接所述地电压，栅极分别接所述第六N型MOS管(M6)的漏极和栅极，漏极分别接所述第十一P型MOS管(M11)的漏极和电流输出端，所述第七N型MOS管(M7)镜像所述第六N型MOS管(M6)，所述第八N型MOS管(M8)的源极接所述地电压，栅极接所述第九N型MOS管(M9)的栅极，所述第九N型MOS管(M9)的源极接所述地电压，漏极分别接所述第十P型MOS管(M10)的漏极和栅极，所述第九N型MOS管(M9)镜像所述第八N型MOS管(M8)，所述第十P型MOS管(M10)的源极接所述VDD端，栅极接所述第十一P型MOS管(M11)的栅极，所述第十一P型MOS管(M11)的源极接所述VDD端，所述第十一P型MOS管(M11)镜像所述第十P型MOS管(M10)。6.一种具有电流采样保持电路的信号采集系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张孟文，
申请(专利权)人：深圳市汇顶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44