一种电阻检测电路的制作方法
【专利摘要】一种电阻检测电路，包括：带隙基准源，上升延迟单元，电压转电流电路，电流镜单元，电流比较器，电流应用电路，电压转电流电路包括一内部电阻，且可连接一外部电阻，电流比较器通过将电流镜的电流与基准电流比较，将比较结果输出至电压转电流电路，判断电压转电流电路是否连接有外部电阻，并控制电压转电流电路内部的开关，在有外部电阻的情况下，选择外部电阻作为阻值，在无外部电阻的情况下，选择内部电阻作为阻值，从而电流应用电路可根据所得到的电流完成对应的功能。
【专利说明】—种电阻检测电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉电路测量领域，特别涉及一种电阻检测电路。
【背景技术】
[0002]电阻作为无源器件，在芯片内部和芯片外部都有广阔的应用。芯片内部的电阻可以给系统设置带来方便，其已经有固定设置好的阻值，使用户省去一个外部电阻R，方便用户使用。但是由于内部电阻的固定性，也会给一些具体的应用带来不方便，用户不能按照他们的应用设置或调节电阻值，所以在很多场合需要有可外部设置电阻值的功能。比如在电源系统设置限流值的时候，既需要有内部固定值，也需要有外部可设置值。还有很多，比如设置输出电压，设置输出电流等等，仅仅有内部固定值是不够的，还都需要有外部可调节、可设置阻值的功能。而目前现有的芯片皆无此功能。
[0003]本实用新型的目的是为了设计一种简单、稳定的电阻检测电路设计，用以检测外部是否有外部电阻，从而改变芯片的阻值来适应以上的要求，实现所需的应用。
实用新型内容
[0004]本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提供了一种电阻检测电路，可应用于各种电源管理芯片，用以检测外部是否接有电阻，从而控制切换阻值，实现外部可调节、可设置阻值的功能。
[0005]本实用新型通过以下技术方案实现:
[0006]一种电阻检测电路，包括:
[0007]带隙基准源，用以产生基准电压、基准电流以及基准到位信号；
[0008]上升延迟单元，连接带隙基准源，接收基准到位信号，并产生对应的延迟信号；
[0009]电压转电流电路，连接带隙基准源，接收基准电压，将基准电压转化为一第一电流，电压转电流电路包括一内部电阻，电压转电流电路可连接一外部电阻；
[0010]电流镜单元，连接电压转电流电路，接收电压转电流电路输出的电流，并输出对应的一第二电流以及一第三电流；
[0011]电流比较器，连接带隙基准源、上升延迟单元、电流镜单元以及电压转电流电路，接收基准到位信号、基准电流、延迟信号以及第二电流，通过将第二电流与基准电流比较，将比较结果输出至电压转电流电路，判断电压转电流电路是否连接有外部电阻，以控制第一电流；
[0012]电流应用电路，连接电流镜单元以及上升延迟单元，在电流比较器比较完成后，接收第三电流，完成对应的功能；
[0013]其中，电压转电流电路在连接有外部电阻的情况下，第一电流的值为基准电压除以外部电阻所得到的电流值，电压转电流电路在未连接有外部电阻的情况下，第一电流的值为基准电压除以内部电阻所得到的电流值。
[0014]较佳的，电压转电流电路包括:[0015]放大器，放大器的正向输入端连接带隙基准源，接收基准电压；
[0016]NMOS管，NMOS管的栅极连接放大器的输出端，NMOS管的源极连接放大器的负向输入端;
[0017]第一开关，一端连接在NMOS管的源极以及放大器的负向输入端之间，另一端连接内部电阻；
[0018]第二开关，一端连接在NMOS管的源极以及放大器的负向输入端之间，另一端可连接外部电阻。
[0019]较佳的，第一开关在初始状态下为断开状态，第二开关在初始状态下为闭合状态。
[0020]较佳的，电流镜单元包括:
[0021]若干PMOS管，包括第一 PMOS管、第二 PMOS管、第三PMOS管，NMOS管的漏极连接第一 PMOS管的漏极，以及第一 PMOS管、第二 PMOS管、第三PMOS管的栅极，第一 PMOS管、第二 PMOS管、第三PMOS管的源极连接一电源，第二 PMOS管的漏极连接电流源，第三PMOS管的漏极连接电流应用电路。
[0022]较佳的，电流比较器包括:
[0023]第一反相器，第一反相器的输入端连接第二 PMOS管的漏极；
[0024]触发器，触发器的输入端连接第一反相器的输出端，触发器的触发端连接上升延迟单元，接收延迟信号，触发器的复位端连接带隙基准源，接收基准到位信号，触发器的输出端连接第一开关，以控制第一开关的开合状态；
[0025]第二反相器，连接触发器的输出端，第二反相器的输出端连接第二开关，以控制第二开关的开合状态；
[0026]电流源，一端连接第一反相器的输入端以及第二 PMOS管的漏极，另一端接地。
[0027]较佳的，电流源的电流值与基准电压除以外部电阻的最大值进行比较，若电流源的电流值大于基准电压除以外部电阻的最大值，则第一开关闭合，第二开关断开，若电流源的电流值小于基准电压除以外部电阻的最大值，则第二开关闭合，第一开关断开。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1所示的是本实用新型的结构示意图；
[0029]图2所示的是本实用新型一实施例的电路结构图；
[0030]图3所示的是本实用新型在连接外部电阻的状态下的各个信号的比较图；
[0031]图4所示的是本实用新型在不接外部电阻的状态下的各个信号的比较图。
【具体实施方式】
[0032]以下将结合本实用新型的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述和讨论，显然，这里所描述的仅仅是本实用新型的一部分实例，并不是全部的实例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
[0033]为了便于对本实用新型实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例作进一步的解释说明，且各个实施例不构成对本实用新型实施例的限定。
[0034]请参考图1，电阻检测电路，包括:带隙基准源1，上升延迟单元2，电压转电流电路6，电流镜单元3，电流比较器5，电流应用电路4。
[0035]请参考图2，在本实施例中，带隙基准源I输出基准电压Vref和基准到位信号Vref_oko基准到位信号Vref_ok输入上升延迟单元2,上升延迟单元2输出Vref_ok_dy信号;
[0036]放大器61的正向输入端是Vref，放大器61的输出接到NMOS管NI的栅极，NI的源极接到放大器61的负向输入端，同时也接到开关Kl和开关K2。开关Kl的另一端接到内部电阻R1，内部电阻Rl的另一端接地。开关K2的另一端是芯片的输出脚，可接芯片外部电阻R2 ；
[0037]NI的漏极接到PMOS管Pl的漏极VB，同时也接到PMOS管P1，P2和P3的栅极。Pl的源极接电源VDD，P2和P3的源极也都接到电源VDD ；
[0038]P2的漏极接到电流源51 (Ibias),即01处，Ibias的另一端接地，P3的漏极接到电流应用电路4 ；
[0039]01接到第一反向器52的输入端，02是第一反向器52的输出端，02接入边沿触发器53的输入端D，边沿触发器53的触发端C接信号Vref_ok_dy，即上升延迟单元2的输出信号，边沿触发器53的复位端R接Vref_ok信号，即带隙基准源I的到位信号；
[0040]边沿触发器53的输出信号到开关Kl,同时也是第二反向器54的输入信号,第二反向器54的输出信号接到开关K2。
[0041]以下结合图2、图3对本实用新型的工作原理进行说明:
[0042]带隙基准源I产生Vref电压作为放大器61的正向输入电压，同时带隙基准源I还输出基准到位信号Vref_ok信号，当Vref电压为低的时候，Vref_ok也为低，当Vref电压变高(1.2V)的时候，Vref_ok信号也变高。
[0043]Vref_ok信号输入到上升延迟单元2,并输出Vref_ok_dy信号，当Vref_ok变高的时候，Vref_ok_dy信号经过上升延迟单元2延迟一段时间Tl后，Vref_ok_dy信号也变高，当Vref_ok变低的时候，Vref_ok_dy马上变低,所以上升延迟单元2只对Vref_ok信号的上升沿作延迟，但不对Vref_ok的下降沿作延迟。
[0044]Vref_ok输入到边沿触发器53的复位端，所以当电源刚上电的时候，带隙基准源I输出还为低，Vref_ok为低，所以边沿触发器53的输出也为低，所以开关Kl打开，第二反向器54的输出接到开关K2，开关Kl打开，由于两者电平相反，所以开关K2闭合。
[0045]由上述分析，当电源刚上电，带隙基准源I还未正常工作时，开关Kl打开，开关K2闭合(即假设在初始状态下接有外部电阻R2，Vref/R2去和Ibias比较，如果假设成立，那么用触发器就固定在外部电阻R2上。但是如果假设不成立，外部没有接外部电阻R2，那么Ibias>Vref/R2，这样触发器就切换到内部电阻，具体将在后续详细说明)，由于开关K2是接到芯片外部的，所以要分两种情况来分析。第一种是接了外部电阻R2，第二种是未接外部电阻R2。
[0046]先分析第一种情况，接外部电阻R2，具体见图3。因为刚上电的时候，开关K2闭合，开关Kl打开，上电后，带隙基准源I开始正常工作，输出电压Vref，所以此时流过R2，NI和Pl的电流等于Vref/R2。
[0047]若P2等于Pl，那么流过P2的电流也是等于Vref/R2，Ibias是根据外部电阻R2的范围来设置的，设置Ibias〈Vref/R2_MAX，其中R2_MAX是外部电阻R2的最大范围值，所以在外部电阻R2的取值范围内(即连接有外部电阻R2的情况下)，Ibias电流都小于Vref/R2。
[0048]由于Vref/R2大于电流Ibias,所以输出信号01为高,经过第一反向器52后，02输出为低。
[0049]02是边沿触发器53的输入信号，当带隙基准源I正常工作后，输出Vref_ok变为高，所以此时已经解除边沿触发器53的复位状态，但是边沿触发器53的输出仍保持为低，当Vref_ok变高后，信号02变为低，在等待上升延迟单元2延迟Tl后，Vref_ok_dy变为高，此时02为低，所以边沿触发器53输出锁定为低，所以保持开关Kl打开，K2闭合，说明外面有外部电阻R2接在那里，所以就采用外部电阻R2的值作为电阻值。
[0050]再来分析第二种情况，不接外部电阻R2，见图4。因为刚上电的时候，开关K2闭合，Kl打开，上电后，带隙基准源I开始正常工作，输出电压Vref，因为此时开关K2开关处无外部电阻R2，即R2无穷大，Vref/R2无穷小，即电流Ibias大于Vref/R2_MAX，所以没有电流流过NI，Pl，所以也没有电流流过P2，所以01变为低，经过第一反向器52后，其输出02变为闻。
[0051]02是边沿触发器53的输入信号，当带隙基准源I正常工作后，输出Vref_ok变为高，所以此时已经解除边沿触发器53的复位状态，但是边沿触发器53的输出仍保持为低，当Vref_ok变高后，由于信号02变为高，在等待上升延迟单元2延迟Tl后，Vref_ok_dy变为高，此时02为高，所以边沿触发器53输出锁定为高，所以变为开关Kl闭合，开关K2打开，通过开关Kl接到了内部电阻Rl上面。说明外面没有外部电阻R2接在那里，所以就采用内部电阻Rl的值作为电阻值。
[0052]上述分别描述了有无外部电阻R2的两种工作情况，由于上电后，Vref_ok_dy变为高，所以在Vref_ok_dy变高过程中，边沿触发器53的输出被锁定，不会再发生变化，在电源下电后重新上电时才会再去探测外部电阻情况。
[0053]当探测锁定后，如果有外部电阻R2，那么流过P3管的电流1ut就是与Vref/R2成比例的电流，若无外部电阻R2，那么流过P3管的电流1ut就是与Vref/Rl成比例的电流，这路电路1ut进入电流转换电路，根据不同的应用电路对1ut进行处理，以完成相关的任务。
[0054]以上所述，仅为本实用新型较佳的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种电阻检测电路，其特征在于，包括: 带隙基准源，用以产生基准电压、基准电流以及基准到位信号； 上升延迟单元，连接所述带隙基准源，接收所述基准到位信号，并产生对应的延迟信号; 电压转电流电路，连接所述带隙基准源，接收所述基准电压，将所述基准电压转化为一第一电流，所述电压转电流电路包括一内部电阻，所述电压转电流电路可连接一外部电阻； 电流镜单元，连接所述电压转电流电路，接收所述电压转电流电路输出的所述电流，并输出对应的一第二电流以及一第三电流； 电流比较器，连接所述带隙基准源、所述上升延迟单元、所述电流镜单元以及所述电压转电流电路，接收所述基准到位信号、所述基准电流、所述延迟信号以及所述第二电流，通过将所述第二电流与所述基准电流比较，将比较结果输出至所述电压转电流电路，判断所述电压转电流电路是否连接有所述外部电阻，以控制所述第一电流； 电流应用电路，连接所述电流镜单元以及所述上升延迟单元，在所述电流比较器比较完成后，接收所述第三电流，完成对应的功能； 其中，所述电压转电流电路在连接有所述外部电阻的情况下，所述第一电流的值为所述基准电压除以所述外部电阻所得到的电流值，所述电压转电流电路在未连接有所述外部电阻的情况下，所述第一电流的值为所述基准电压除以所述内部电阻所得到的电流值。
2.根据权利要求1所述的电阻检测电路，其特征在于，所述电压转电流电路包括:` 放大器，所述放大器的正向输入端连接所述带隙基准源，接收所述基准电压； NMOS管，所述NMOS管的栅极连接所述放大器的输出端，所述NMOS管的源极连接所述放大器的负向输入端； 第一开关，一端连接在所述NMOS管的源极以及所述放大器的负向输入端之间，另一端连接所述内部电阻； 第二开关，一端连接在所述NMOS管的源极以及所述放大器的负向输入端之间，另一端可连接所述外部电阻。
3.根据权利要求2所述的电阻检测电路，其特征在于，所述第一开关在初始状态下为断开状态，所述第二开关在初始状态下为闭合状态。
4.根据权利要求3所述的电阻检测电路，其特征在于，所述电流镜单元包括: 若干PMOS管，包括第一 PMOS管、第二 PMOS管、第三PMOS管，所述NMOS管的漏极连接所述第一 PMOS管的漏极，以及所述第一 PMOS管、第二 PMOS管、第三PMOS管的栅极，所述第一 PMOS管、第二 PMOS管、第三PMOS管的源极连接一电源，所述第二 PMOS管的漏极连接一电流源，所述第三PMOS管的漏极连接所述电流应用电路。
5.根据权利要求4所述的电阻检测电路，其特征在于，所述电流比较器包括: 第一反相器，所述第一反相器的输入端连接所述第二 PMOS管的漏极； 触发器，所述触发器的输入端连接所述第一反相器的输出端，所述触发器的触发端连接所述上升延迟单元，接收所述延迟信号，所述触发器的复位端连接所述带隙基准源，接收所述基准到位信号，所述触发器的输出端连接所述第一开关，以控制所述第一开关的开合状态；第二反相器，连接所述触发器的输出端，所述第二反相器的输出端连接所述第二开关，以控制所述第二开关的开合状态； 电流源，一端连接所述第一反相器的输入端以及所述第二 PMOS管的漏极，另一端接地。
6.根据权利要求5所述的电阻检测电路，其特征在于，通过比较所述电流源的电流值与所述基准电压除以所述外部电阻的最大值进行比较，若电流源的电流值大于所述基准电压除以所述外部电阻的最大值，则所述第一开关闭合，所述第二开关断开，若电流源的电流值小于所述基准电压除以所述外部电阻的最大值，则所述第二开关闭合，所述第一开关断开。
【文档编号】G01R27/14GK203465353SQ201320528726
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年8月28日 优先权日:2013年8月28日
【发明者】张子秋 申请人:上海芯芒半导体有限公司