专利名称：电流检测电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子电路领域，具体而言，涉及一种电流检测电路。
背景技术：
在电子电路中，为了避免因为过流而使芯片损坏，往往需要对芯片的工作电流进行检测。传统电流检测电路如图I所示，在图I中，NMOS管Mnp为芯片中的输出器件，为输 出负载提供电流或电压，NMOS管Mnp和Mns的栅电压由栅极驱动电路提供。在电路工作过程
I (WZL)hl
中，Mns检测流过Mnp的电流，由于Mnp和Mns的Vgs电压相等，所以f=9 =〃，其中W
1S丨 L>Mm
为MOS管宽度，L为MOS管长度。检测电流Is为流经输出器件电流Ip的1/n。为了保证芯片的效率，通常n>> I。当芯片正常工作时，Is电流很小，使得B点电压Vb大于A点电压Va，其中，Va为固定电压，等于Va = Vin-Isrt*Rset，通过比较器比较A和B两点电压，比较器的输出CL为低电平，CL为低表示芯片处于正常工作状态。当芯片输出对地短路或接较大负载时，Is增加，使得Vb小于比较器的输出CL为高电平，CL为高电平表示芯片处于过流状态。然而，这种检测电路并未考虑NMOS管Mnp工作的区域假设Mnp的导通电阻为Rm，Mnp和Mns的W/L比为n = 1000。当Mnp工作在饱和区时(Vtjut离Vin较远)，由于Mnp和Mns的导通电阻远大于Rs_，
(WI Jj)j
因此，Rsense可忽略，Mnp和Mns组成电流镜结构，所以检测电流L = Ir^1I *-，
CL由低变高时流经Mnp的电流Ipi = 1000*1; ,
八sense当Mnp工作在线性区时(Vwt接近Vin)，由于Mnp和Mns的导通电阻比较小可以和Rs6ns6相比较，所以检测电流1S2 =VnoorR ~T，CL由低变高时流经Mnp的电流
onsense^
_a000Ron+Rsense)AIset*Rset
-Lpo —°
RR
onsense如果IOOmohms, Rsense ^ 50ohms,那么/S2 ，Mnp 工作在线性区时的检
测电流会比工作在饱和区的检测电流小50%，Mnp工作在线性区，CL由低变高时的Ip会大于饱和区的50%。如果芯片通过Is6t和Rs6t设定饱和区的过流阈值为3A，那么Mnp工作在线性区时的过流阈值就会变为4. 5A，4. 5A的电流将会对芯片本身或负载造成致命的影响。针对相关技术中芯片的电流检测电路未考虑输出MOS管的工作区域的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明提供了一种电流检测电路，以解决芯片的电流检测电路未考虑输出MOS管的工作区域的问题。一种电流检测电路，包括栅极驱动电路，用于输出栅极驱动电压；第一 NMOS管，第一 NMOS管的栅极与栅极驱动电路连接；第二 NMOS管，第二 NMOS管的栅极与第一 NMOS管的栅极连接；第一电阻，第一电阻的第一端与第二 NMOS管的漏极连接，第一电阻的第二端分别与第一 NMOS管的漏极和电源电压连接；第二电阻，第二电阻的第一端与第一 NMOS管的漏极连接；比较器，比较器的第一输入端与第二 NMOS管的漏极连接，比较器的第二输入端与第二电阻的第二端连接；恒流源，恒流源的第一端与比较器的第二输入端连接，恒流源的第二输入端接地；以及调整器件，调整器件的第一端与第一 NMOS管的栅极连接，调整器件的第二端与第二电阻连接，调整器件的第三端与所述第一 NMOS管的漏极和电源电压连接，用于根据第一 NMOS管所处的不同工作区域进行调整以使得第一 NMOS管处在不同工作区域时芯片的过流阈值相等，其中，不同区域包括饱和区和线性区。
进一步地，调整器件包括第三NMOS管，第三NMOS管的栅极与第一 NMOS管和第二NMOS管的栅极连接，第三NMOS管的漏极与电源电压连接，第三NMOS管的源极与第二电阻的
第二端连接。进一步地，第三NMOS管的导通电阻为第二 NMOS管的导通电阻的m倍，第二电阻的阻值为第一电阻的阻值的m倍，第一 NMOS管的导通电阻为第二 NMOS管的导通电阻的1/n，其中，m为自然数，n为第一匪OS管的W/L与第二 NMOS管的W/L的比，W代表NMOS管的宽，L代表NMOS管的长。进一步地，比较器的第一输入端为负极，比较器的第二输入端为正极。进一步地，比较器的第一输入端为正极，比较器的第二输入端为负极。进一步地，该电路还包括控制器件，与比较器的输出端连接，用于根据比较器输出端的输出电平控制芯片的其它电路执行相应的动作。进一步地，该电路还包括负载电路，与第一 NMOS管的源极连接。通过本发明，在传统的电流检测电路的基础上，增加调整器件，通过调整器件检测输出MOS管的工作状态，当输出MOS管工作在线性区时，调整器件工作在线性区，当输出MOS管工作在饱和区时，调整器件关断，根据输出MOS管所处的不同工作区域进行调整以使得第一 NMOS处在不同工作区域时芯片的过流阈值相等，解决了相关技术中芯片的电流检测电路未考虑输出MOS管的工作区域的问题，实现了输出MOS管工作在饱和区和线性区时检测的芯片的过流阈值一致。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图I是根据相关技术的电流检测电路的一种电路连接示意图；以及图2是根据本发明实施例的电流检测电路的一种优选的电路连接示意图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本优选的实施方式提供了一种电流检测电路，图2示出该电路的一种优选的电路连接示意图，该电路包括如下部件栅极驱动电路202，用于输出栅极驱动电压；第一 NMOS管Mnp，第一 NMOS管Mnp的栅极与栅极驱动电路202的输出端连接；第二 NMOS管Mns，第二NMOS管Mns的栅极与第一 NMOS管Mnp的栅极连接；第一电阻Rsmse5,第一电阻Rsmse5的第一端与第二 NMOS管Mns的漏极连接，第一电阻Rsmse的第二端分别与第一 NMOS管Mnp的漏极和电源电压Vin连接；第二电阻Rsrt，第二电阻Rsrt的第一端与第一 NMOS管Mnp的漏极连接；比较器204，比较器204的第一输入端与第二 NMOS管Mns的漏极连接，比较器204的第二输入端与第二电阻的第二端连接；恒流源Iset，恒流源Iset的第一端与比较器204的第二输入端连接，恒流源Isrt的第二输入端接地；以及调整器件，调整器件的第一端与第一 NMOS管的栅极连接，调整器件的第二端与第二电阻连接，调整器件的第三端与所述第一 NMOS管的漏极和 电源电压Vin连接，用于根据第一 NMOS所处的不同工作区域进行调整以使得第一 NMOS处在不同工作区域时芯片的过流阈值相等，其中，不同区域包括饱和区和线性区，优选的，在图2中，调整器件为第三NMOS管Mnt，第三NMOS管Mnt的栅极与第一 NMOS管Mnp和第二 NMOS管Mns的栅极连接，第三NMOS管Mnt的漏极与电源电压Vin连接，第三NMOS管Mnt的源极与第二电阻Rsrt的第二端连接。此处需要说明的是，此处第三NMOS管Mnt仅仅作为发明调整器件的一种优选的实施方式，并不对本发明构成不当的限定。本发明还提供了一种上述第一 NMOS管Mnp、第二 NMOS管Mns和第三NMOS管Mnt的导通电阻的关系，以及第一电阻Rs6ns6和第二电阻Rs6t的关系，具体来说，第三NMOS管的导通电阻为第二 NMOS管的导通电阻的m倍，第二电阻的阻值为第一电阻的阻值的m倍，第一NMOS管的导通电阻为第二 NMOS管的导通电阻的1/n，其中，m为自然数，n为第一 NMOS管的W/L与第二 NMOS管的W/L的比，W代表NMOS管的宽，L代表NMOS管的长。下面结合示例进行具体说明设第一 NMOS管Mnp，第二 NMOS管Mns和第三NMOS管Mnt的导通电阻分别为，Ron
n
和 niR。。，弟'一■电阻 Rsense = R ~ 电阻 Rset = niR m 为自然数。当第一 NMOS管Mnp工作在线性区时(Vin和Vcmt比较接近)，Mnt的Vgs大于Vth，Mnt跟随Mnp也工作在线性区，A点的电压由IS6t、Rset和Mnt共同决定，使得CL由低变高时的
权利要求
1.一种电流检测电路，其特征在于，包括 栅极驱动电路，用于输出栅极驱动电压； 第一 NMOS管，所述第一 NMOS管的栅极与所述栅极驱动电路连接； 第二 NMOS管，所述第二 NMOS管的栅极与所述第一 NMOS管的栅极连接； 第一电阻，所述第一电阻的第一端与所述第二 NMOS管的漏极连接，所述第一电阻的第二端分别与所述第一 NMOS管的漏极和电源电压连接； 第二电阻，所述第二电阻的第一端与所述第一 NMOS管的漏极连接； 比较器，所述比较器的第一输入端与所述第二 NMOS管的漏极连接，所述比较器的第二输入端与所述第二电阻的第二端连接； 恒流源，所述恒流源的第一端与所述比较器的第二输入端连接，所述恒流源的第二输入端接地；以及 调整器件，所述调整器件的第一端与所述第一 NMOS管的栅极连接，所述调整器件的第二端与所述第二电阻连接，所述调整器件的第三端与所述第一 NMOS管的漏极和所述电源电压连接，用于根据所述第一匪OS管所处的不同工作区域进行调整以使得所述第一 NMOS管处在不同工作区域时芯片的过流阈值相等，其中，所述不同区域包括饱和区和线性区。
2.根据权利要求I所述的电路，其特征在于，所述调整器件包括 第三NMOS管，所述第三NMOS管的栅极与所述第一 NMOS管和所述第二 NMOS管的栅极连接，所述第三NMOS管的漏极与所述电源电压连接，所述第三NMOS管的源级与所述第二电阻的第二端连接。
3.根据权利要求I所述的电路，其特征在于，所述第三NMOS管的导通电阻为所述第二NMOS管的导通电阻的m倍，所述第二电阻的阻值为所述第一电阻的阻值的m倍，所述第一NMOS管的导通电阻为所述第二 NMOS管的导通电阻的1/n，其中，m为自然数，η为所述第一NMOS管的W/L与所述第二 NMOS管的W/L的比，W代表NMOS管的宽，L代表NMOS管的长。
4.根据权利要求I所述的电路，其特征在于，所述比较器的第一输入端为负极，所述比较器的第二输入端为正极。
5.根据权利要求I所述的电路，其特征在于，所述比较器的第一输入端为正极，所述比较器的第二输入端为负极。
6.根据权利要求I所述的电路，其特征在于，还包括 控制器件，与所述比较器的输出端连接，用于根据比较器输出端的输出电平控制芯片的其它电路执行相应的动作。
7.根据权利要求I所述的电路，其特征在于，还包括 负载电路，与所述第一 NMOS管的源极连接。
全文摘要
本发明提供了一种电流检测电路，该电路包括栅极驱动电路；第一NMOS管；第二NMOS管；第一电阻；第二电阻；比较器；恒流源；以及调整器件，该调整器件根据输出NMOS所处的不同工作区域进行调整以使得输出NMOS处在不同工作区域时芯片的过流阈值相等。本发明解决了相关技术中芯片的电流检测电路未考虑输出MOS管的工作区域的问题，实现了输出MOS管工作在饱和区和线性区时芯片的过流阈值一致。
文档编号G01R19/00GK102768300SQ20121027069
公开日2012年11月7日 申请日期2012年7月31日 优先权日2012年7月31日
发明者其他发明人请求不公开姓名, 肖飞, 郑辰光 申请人:圣邦微电子(北京)股份有限公司