一种功耗采集系统及方法技术方案

本申请公开一种功耗采集系统及方法，涉及功耗采集技术领域。功耗采集系统，包括电流电压采样模块、第一差分运算放大模块、第二差分运算放大模块、第三差分运算放大模块和处理模块；所述第一差分运算放大模块和所述第三差分运算放大模块分别与所述电流电压采样模块连接；所述第二差分运算放大模块与所述第一差分运算放大模块连接；所述第二差分运算放大模块和所述第三差分运算放大模块还分别与所述处理模块连接，可以实现功耗采集全范围内的采集精度趋于统一，低功耗场景采集精度大幅度提升；功耗采集精度提高，可信度提高，可减少研发人员测试次数，缩短研发周期。缩短研发周期。缩短研发周期。

【技术实现步骤摘要】
一种功耗采集系统及方法


[0001]本申请涉及功耗采集
，尤其涉及一种功耗采集系统及方法。

技术介绍

[0002]随着消费电子和集成芯片的快速发展，集成芯片内部集成的模块越来越多，同时消费电子要求可实现的功能也越来越多，在当前电池容量受限于体积，容量一定的情况下，自然就对消费电子产品和其使用的芯片提出了更高的功耗要求。对于生产消费电子和消费电子产业芯片的企业而言，功耗测试是必不可少的项目，例如测试产品各模块常规功耗和待机功耗，测试芯片各模块的常规功耗和待机功耗。
[0003]目前，常用的功耗采集系统主要在于采集负载电流和电压，但是电流采集过程中，涉及不同的应用场景，有不同的负载电流范围，综合电流范围较广，电流采集系统在全范围内无法做到采集精度的一致性，常见的问题就是小电流应用场景下采集电流不准，同时当前的产品使用芯片多，供电电压不一，直接使用采集系统采集电压也存在低压采集精度低的问题。
[0004]因此，亟需一种可以解决低功耗采集精度低以及采集数据不准确的问题，提高功耗采集系统的稳定性和可靠性的功耗采集系统。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提供一种功耗采集系统及方法，以解决现有功耗采集系统存在低功耗采集精度低以及采集数据不准确的问题，降低了功耗采集系统的稳定性和可靠性的问题。
[0006]第一方面，本申请提供一种功耗采集系统，所述系统包括：电流电压采样模块、第一差分运算放大模块、第二差分运算放大模块、第三差分运算放大模块和处理模块；所述第一差分运算放大模块和所述第三差分运算放大模块分别与所述电流电压采样模块连接；所述第二差分运算放大模块与所述第一差分运算放大模块连接；所述第二差分运算放大模块和所述第三差分运算放大模块还分别与所述处理模块连接；所述处理模块，用于在检测到所述电流采集放大后输出电压或所述电压采集放大后输出电压小于预设参考电压的情况下，通过控制所述第二差分运算放大模块对应的目标通道处于导通状态，以及控制所述第三差分运算放大模块对应的目标通道处于导通状态，获取所述第二差分运算放大模块发送的电流采集放大后输出电压，和所述第三差分运算放大模块发送的电压采集放大后输出电压，其中，所述电流采集放大后输出电压和所述电压采集放大后输出电压和所述预设参考电压匹配；所述处理模块，还用于基于所述电流采集放大后输出电压和所述电压采集放大后输出电压确定功耗；其中，所述电流电压采样模块，用于向所述第一差分运算放大模块提供电流采集
电压，以及向所述第三差分运算放大模块提供负载电源电压；所述第一差分运算放大模块用于将所述电流采集电压进行差分运算得到第一差分输出电压；所述第二差分运算放大模块用于对所述第一差分输出电压在对应的所述目标通道处于导通状态的情况下进行电压放大处理，得到所述电流采集放大后输出电压；所述第三差分运算放大模块，用于对所述负载电源电压分压后的电压进行在对应的所述目标通道处于导通状态的情况下进行电压放大处理，得到电压采集放大后输出电压。
[0007]采用上述技术方案的情况下，本申请实施例提供的功耗采集系统，所述处理模块用于在检测到所述电流采集放大后输出电压或所述电压采集放大后输出电压小于预设参考电压的情况下，通过控制所述第二差分运算放大模块对应的目标通道处于导通状态，以及控制所述第三差分运算放大模块对应的目标通道处于导通状态，获取所述第二差分运算放大模块发送的电流采集放大后输出电压，和所述第三差分运算放大模块发送的电压采集放大后输出电压，其中，所述电流采集放大后输出电压和所述电压采集放大后输出电压和所述预设参考电压匹配；可以实现功耗采集全范围内的采集精度趋于统一，低功耗场景采集精度大幅度提升；功耗采集精度提高，可信度提高，可减少研发人员测试次数，缩短研发周期。
[0008]在一种可能的实现方式中，所述第二差分运算放大模块包括第二差分运算放大器、设置在所述第二差分运算放大器负反馈端的第一电阻集合单元；所述第一电阻集合单元包括多个并联设置的不同阻值的负反馈电阻：所述第二差分运算放大模块还包括和所述第一电阻集合单元连接的第一模拟开关单元，所述第一模拟开关单元中包括多个第一子开关，多个所述第一子开关和所述第一电阻集合单元中的多个负反馈电阻一一对应设置；所述第二差分运算放大器的输入端和所述第一电阻集合单元分别与所述第一差分运算放大模块的输出端连接，所述第一模拟开关单元和所述第二差分运算放大器的输出端分别与所述处理模块连接；所述第一模拟开关单元在接收到所述处理模块发送的电阻选通信号的情况下，控制所述电阻选通信号相应负反馈电阻对应的目标第一子开关处于导通状态，以供所述第二差分运算放大器在所述目标第一子开关处于导通状态的情况下进行电流采集电压放大，将电流采集电压放大处理完成的所述电流采集放大后输出电压发送至所述处理模块。
[0009]在一种可能的实现方式中，所述第三差分运算放大模块包括分压电阻单元，以及设置在所述分压电阻单元后端的第三差分运算放大器、设置在所述第三差分运算放大器负反馈端的第二电阻集合单元；所述第二电阻集合单元包括多个并联设置的不同阻值的负反馈电阻：所述第三差分运算放大模块还包括和所述第二电阻集合单元连接的第二模拟开关单元，所述第二模拟开关单元中包括多个第二子开关，多个所述第二子开关和所述第二电阻集合单元中的多个负反馈电阻一一对应设置；所述第三差分运算放大器的第一输入端与所述分压电阻单元的输出端连接，所述第三差分运算放大器的第二输入端和所述第二电阻集合单元的一端连接；所述第二电阻集合单元的另一端和所述第二模拟开关单元的一端连接；所述第二模拟开关单元的另一端和所述第三差分运算放大器的输出端分别与所述处理模块连接；所述第二模拟开关单元在接收到所述处理模块发送的电阻选通信号的情况下，控制所述电阻选通信号相应负反馈电阻对应的目标第二子开关处于导通状态，以供所述第三
差分运算放大器在所述目标第二子开关处于导通状态的情况下进行电压采集电压放大，将电压采集电压放大处理完成的所述电压采集放大后输出电压发送至所述处理模块。
[0010]在一种可能的实现方式中，所述第一差分运算放大模块包括外围电阻单元、第一差分运算放大器和后端输入电阻，所述外围电阻单元包括第一外围电阻、第二外围电阻、第三外围电阻和第四外围电阻；其中，所述第一外围电阻的一端和所述第一差分运算放大器的正输入端连接，另一端和所述电流电压采样模块连接；所述第二外围电阻的一端和所述第一差分运算放大器的负输入端连接，另一端和所述电流电压采样模块连接；所述第三外围电阻的一端设置在所述第一外围电阻和所述第一差分运算放大器之间完成连接，另一端接地；所述第四外围电阻的一端设置在所述第二外围电阻和所述第一差分运算放大器的负输入端之间完成连接，另一端与所述第一差分运算放大器的输出端连接；所述后端输入电阻的一端和所述第一差分运算放大器的输出端连接，另一端和所述第二差分运算放大器的负输入端连接。
[0011]在一种可能的实现方式中，所述电流电压采样模块包括负载单元，以及与所述负载单元的一端连接的电流采样电阻；所述负载单元远离本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功耗采集系统，其特征在于，所述系统包括：电流电压采样模块、第一差分运算放大模块、第二差分运算放大模块、第三差分运算放大模块和处理模块；所述第一差分运算放大模块和所述第三差分运算放大模块分别与所述电流电压采样模块连接；所述第二差分运算放大模块与所述第一差分运算放大模块连接；所述第二差分运算放大模块和所述第三差分运算放大模块还分别与所述处理模块连接；所述处理模块，用于在检测到所述电流采集放大后输出电压或所述电压采集放大后输出电压小于预设参考电压的情况下，通过控制所述第二差分运算放大模块对应的目标通道处于导通状态，以及控制所述第三差分运算放大模块对应的目标通道处于导通状态，获取所述第二差分运算放大模块发送的电流采集放大后输出电压，和所述第三差分运算放大模块发送的电压采集放大后输出电压，其中，所述电流采集放大后输出电压和所述电压采集放大后输出电压和所述预设参考电压匹配；所述处理模块，还用于基于所述电流采集放大后输出电压和所述电压采集放大后输出电压确定功耗；其中，所述电流电压采样模块，用于向所述第一差分运算放大模块提供电流采集电压，以及向所述第三差分运算放大模块提供负载电源电压；所述一差分运算放大模块用于将所述电流采集电压进行差分运算得到第一差分输出电压；所述第二差分运算放大模块用于对所述第一差分输出电压在对应的所述目标通道处于导通状态的情况下进行电压放大处理，得到所述电流采集放大后输出电压；所述第三差分运算放大模块，用于对所述负载电源电压分压后的电压进行在对应的所述目标通道处于导通状态的情况下进行电压放大处理，得到电压采集放大后输出电压。2.根据权利要求1所述的功耗采集系统，其特征在于，所述第二差分运算放大模块包括第二差分运算放大器、设置在所述第二差分运算放大器负反馈端的第一电阻集合单元；所述第一电阻集合单元包括多个并联设置的不同阻值的负反馈电阻：所述第二差分运算放大模块还包括和所述第一电阻集合单元连接的第一模拟开关单元，所述第一模拟开关单元中包括多个第一子开关，多个所述第一子开关和所述第一电阻集合单元中的多个负反馈电阻一一对应设置；所述第二差分运算放大器的输入端和所述第一电阻集合单元分别与所述第一差分运算放大模块的输出端连接，所述第一模拟开关单元和所述第二差分运算放大器的输出端分别与所述处理模块连接；所述第一模拟开关单元在接收到所述处理模块发送的电阻选通信号的情况下，控制所述电阻选通信号相应负反馈电阻对应的目标第一子开关处于导通状态，以供所述第二差分运算放大器在所述目标第一子开关处于导通状态的情况下进行电流采集电压放大，将电流采集电压放大处理完成的所述电流采集放大后输出电压发送至所述处理模块。3.根据权利要求2所述的功耗采集系统，其特征在于，所述第三差分运算放大模块包括分压电阻单元，以及设置在所述分压电阻单元后端的第三差分运算放大器、设置在所述第三差分运算放大器负反馈端的第二电阻集合单元；所述第二电阻集合单元包括多个并联设置的不同阻值的负反馈电阻：所述第三差分运算放大模块还包括和所述第二电阻集合单元连接的第二模拟开关单元，所述第二模拟开关单元中包括多个第二子开关，多个所述第二子开关和所述第二电阻集合单元中的多个负反馈电阻一一对应设置；所述第三差分运算放大器的第一输入端与所述分压电阻单元的输出端连接，所述第三差分运算放大器的第二输
入端和所述第二电阻集合单元的一端连接；所述第二电阻集合单元的另一端和所述第二模拟开关单元的一端连接；所述第二模拟开关单元的另一端和所述第三差分运算放大器的输出端分别与所述处理模块连接；所述第二模拟开关单元在接收到所述处理模块发送的电阻选通信号的情况下，控制所述电阻选通信号相应负反馈电阻对应的目标第二子开关处于导通状态，以供所述第三差分运算放大器在所述目标第二子开关处于导通状态的情况下进行电压采集电压放大，将电压采集电压放大处理完成的所述电压采集放大后输出电压发送至所述处理模块。4.根据权利要求3所述的功耗采集系统，其特征在于，所述第一差分运算放大模块包括外围电阻单元、第一差分运算放大器和后端输入电阻，所述外围电阻单元包括第一外围电阻、第二外围电阻、第三外围电阻和第四外围电阻；其中，所述第一外围电阻的一端和所述第一差分运算放大器的正输入端连接，另一端和所述电流电压采样模块连接；所述第二外围电阻的一端和所述第一差分运算放大器的负输入端连接，另一端和所述电流电压采样模块连接；所述第三外围电阻的一端设置在所述第一外围电阻和所述第一差分运算放大器之间完成连接，另一端接地；所述第四外围电阻的一端设置在所述第二外围电...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：成都爱旗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：