具有稳健路径、电压偏移去除和过程、电压、温度(PVT)容差的差分电流感测的制作方法

相关申请的交叉参考

本专利申请要求于2018年5月8日提交的、标题为“具有稳健路径、电压偏移去除和过程、电压、温度(pvt)容差的差分电流感测”申请号为15/974,271的优先权，并且被转让给本受让人，并且在此通过引用明确地并入本文。

本公开总体上涉及电流感测领域，并且特别地，涉及具有稳健路径、电压偏移消除和过程、电压、温度(pvt)容差的差分电流感测。

背景技术：

电流是微电子学中的一个重要参数，通常需要监视或感测。微电子应用中电流检测的一种形式是采用基于镜像的电流传感器来监视特定电流。当使用特定类型的电子开关将电流闸控到具有基于镜像的电流传感器的中央处理单元(cpu)或图形处理单元(gpu)时，由于镜像电流的不精确性，电流感测性能可能会降低。电子开关可以是全局分布的磁头开关(gdhs)或块磁头开关(bhs)。电流感测的不准确性可能是由于占用的电路面积大而导致各种开关(gdhs或bhs)块之中的电流镜不匹配所致。而且，额外的电流检测错误可能是由通往检测放大器和处理镜像电流的模数转换器(adc)的电路迹线之间的电阻损耗变化引起的。此外，由于开关块内的晶体管中漏极至源极电压低，因此感测放大器可能对其输入中的极小电压偏移敏感。

技术实现要素：

以下给出了本公开的一个或多个方面的简化概述，以便提供对这些方面的基本理解。该概述不是本公开的所有预期特征的广泛概述，并且既不旨在标识本公开的所有方面的关键或重要元素，也不旨在描绘本公开的任何或所有方面的范围。其唯一目的是以简化的形式呈现本公开的一个或多个方面的一些概念，作为稍后呈现的更详细描述的序言。

在一个方面，本公开提供了一种用于基于电压的电流感测的装置和方法。因此，一种用于实现基于电压的电流感测的方法，包括：执行基于电压的电流传感器的粗略校准以确定粗略偏移；执行基于电压的电流传感器的精细校准以确定精细偏移；以及使用粗略偏移和精细偏移执行基于电压的电流传感器的传递函数校准，以确定传感器传递函数。

在一个示例中，该方法还包括：通过应用传感器传递函数来测量负载电流，以及执行基于电压的电流传感器的频率校准以确定频率偏移。在一示例中，执行传递函数校准还使用频率偏移，以确定传感器传递函数。在一个示例中，测量负载电流使用传感器传递函数来将模数转换器(adc)代码映射到负载电流，其中adc代码是基于电压的电流传感器的输出。

在一个示例中，执行粗略校准包括：在共模中将第一振荡器波形的第一频率与第二振荡器波形的第二频率进行比较，其中第一振荡器波形和第二振荡器波形是基于电压的电流传感器的输出。在一个示例中，执行精细校准包括：在共模中将第三振荡器波形的第三频率与第四振荡器波形的第四频率进行比较，其中第三振荡器波形和第四振荡器波形是基于电压的电流传感器的输出。

在一个示例中，第一频率不同于第三频率，并且第二频率不同于第四频率。在一个示例中，第一振荡器波形不同于第三振荡器波形，并且第二振荡器波形不同于第四振荡器波形。在一个示例中，执行频率校准包括：将振荡器波形的频率与校准后的频率参考进行比较，并且其中，校准后的频率参考具有低于振荡器波形的频率的频率不准确性和频率不稳定性，并且其中振荡器波形是基于电压的电流传感器的输出。

本公开的另一方面提供一种用于执行基于电压的电流感测的设备，该设备包括：基于电压的电流传感器，其中基于电压的电流传感器包括第一电压输入和第二电压输入、输入放大器、耦连至输入放大器的电压电流转换器、第一振荡器和第二振荡器，其中第一振荡器和第二振荡器耦连至电压电流转换器；以及校准模块，耦连至基于电压的电流传感器，其中校准模块产生模数转换器(adc)代码。

在一个示例中，输入放大器包括正输出和负输出，并且其中正输出和负输出耦连至电压电流转换器。在一个示例中，电压电流转换器包括第一电流输出和第二电流输出。在一个示例中，第一电流输出的第一电流值与正输出的第一电压值成比例，并且第二电流输出的第二电流值与负输出的第二电压值成比例。

在一个示例中，第一电流输出耦连至第一振荡器，第二电流输出耦连至第二振荡器。在一个示例中，第一振荡器产生第一振荡器波形，第二振荡器产生第二振荡器波形。在一个示例中，第一振荡器波形具有与第一电流输出的第一电流测量值成比例的第一振荡器波形频率，并且第二振荡器波形具有与第二电流输出的第二电流测量值成比例的第二振荡器波形频率。

在一个示例中，第一振荡器波形具有与第一电压输入的第一电压测量值成比例的第一振荡器波形频率，并且第二振荡器波形具有与第二电压输入的第二电压测量值成比例的第二振荡器波形频率。在一个示例中，校准模块包括第一时钟计数器、第二时钟计数器和减法器，该减法器耦连至第一时钟计数器和第二时钟计数器。在一个示例中，其中第一振荡器波形被输入到第一时钟计数器，并且第二振荡器波形被输入到第二时钟计数器。

在一个示例中，第一时钟计数器产生第一计数器输出，第二时钟计数器产生第二计数器输出，并且其中第一计数器输出和第二计数器输出被输入到减法器。在一个示例中，减法器基于第一计数器输出与第二计数器输出之间的差来产生减法器输出。在一个示例中，校准模块产生粗略偏移并将粗略偏移发送到输入放大器。在一个示例中，校准模块产生频率偏移并将该频率偏移发送到电压电流转换器。在一个示例中，第一电压输入连接到第一共模晶体管和第一感测晶体管，并且第二电压输入连接到第二共模晶体管和第二感测晶体管。在一个示例中，第一共模晶体管和第一感测晶体管共享单个的第一共同节点。在一个示例中，第二共模晶体管和第二感测晶体管共享单个的第二共同节点，并且其中单个的第二共同节点不同于单个的第一共同节点。

本公开的另一方面提供了一种用于执行基于电压的电流感测的设备，该设备包括：用于执行基于电压的电流传感器的粗略校准以确定粗略偏移的构件；用于执行基于电压的电流传感器的精细校准以确定精细偏移的构件；用于使用粗略偏移和精细偏移执行基于电压的电流传感器的传递函数校准以确定传感器传递函数的构件。在一个示例中，该设备进一步包括：用于执行基于电压的电流传感器的频率校准以确定频率偏移的构件；以及通过应用传感器传递函数来测量负载电流的构件，其中传感器传递函数是使用频率偏移所确定的。

本公开的另一方面提供一种存储计算机可执行代码的计算机可读介质，该计算机可读介质可在包括至少一个处理器和耦连至该至少一个处理器的至少一个存储器的装置上操作，其中，该至少一个处理器被配置为实施基于电压的电流感测，该计算机可执行代码包括：用于使计算机执行基于电压的电流传感器的粗略校准以确定粗略偏移的指令；使计算机执行基于电压的电流传感器的精细校准以确定精细偏移的指令；用于使计算机执行基于电压的电流传感器的频率校准以确定频率偏移的指令；用于使计算机使用粗略偏移、精细偏移和频率偏移执行基于电压的电流传感器的传递函数校准以确定传感器传递函数的指令；以及使计算机通过应用传感器传递函数以测量负载电流的指令。

通过阅读下面的详细描述，将更加充分地理解本发明的这些和其他方面。在结合附图阅读以下对本发明的具体示例性实施例的描述之后，本发明的其他方面、特征和实施例对于本领域技术人员将变得显而易见。尽管可以相对于下面的某些实施例和附图讨论本发明的特征，但是本发明的所有实施例可以包括这里讨论的一个或多个有利特征。换句话说，尽管可以将一个或多个实施例论述为具有某些有利特征，但是根据本文所讨论的本发明的各个实施例，也可以使用一个或多个这样的特征。以类似的方式，尽管下面可以将示例性实施例作为装置、系统或方法实施例进行讨论，但是应当理解，可以在各种装置、系统和方法中实施这样的示例性实施例。

附图说明

图1示出了示例性的基于镜像的电流传感器电路。

图2示出了示例性的基于电压的电流传感器电路。

图3示出了示例性的使用采样晶体管的电压传感器。

图4示出了示例性的全局分布的磁头开关(gdhs)功率闸控块架构。

图5示出了示例性的块磁头开关(bhs)功率闸控块架构。

图6示出了示例性的用于执行粗略校准的架构。

图7示出了示例性的用于执行精细校准的架构。

图8示出了示例性的用于校准振荡器频率校准的架构。

图9示出了示例性的用于校准传感器传递函数的架构。

图10示出了示例性的作为线性曲线拟合的传感器传递函数的图表。

图11示出了示例性的开关变化自适应跟踪电路。

图12示出了示例性的用于基于电压的电流感测的架构。

图13示出了示例性的用于基于电压的电流感测的流程图。

具体实施方式

下面结合附图阐述的详细描述旨在作为对各种配置的描述，而并不意图代表可以实践本文中所描述的概念的唯一配置。为了提供对各种概念的透彻理解，具体实施方式包括特定细节。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践这些概念。在某些情况下，以框图形式示出了众所周知的结构和组件，以避免使这些概念模糊。

图1示出了示例性的基于镜像的电流传感器电路100。在一个示例中，基于镜像的电流传感器是镜像比率(即，输出电流与输入电流之比率)小于1的电流放大器。例如，图1示出了对于每对功率晶体管和镜像晶体管，功率晶体管与镜像晶体管的镜像比率被标记为n：1，其中n被标记为功率晶体管并且1被标记为镜像晶体管。

基于镜像的电流传感器电路100包括多个块磁头开关(bhs)功率闸控块190，它们被布置成两个块行，即顶部块行110和底部块行120。顶部块行110中的每个bhs功率闸控块190包括在左侧的功率晶体管111和在右侧的镜像晶体管112。在一个示例中，bhs功率闸控块190具有电流放大比率n。例如，电流放大比率是通过功率晶体管111和镜像晶体管112的电流的比率。在一个示例中，功率晶体管111是具有三个端子的场效应晶体管(fet)。例如，第一端子(111a)可以是功率晶体管111的源极端子，第二端子(111b)可以是功率晶体管111的漏极端子。例如，第三端子(111c)可以是可以接地的功率晶体管111的栅极端子。在一示例中，镜像晶体管112是具有三个端子的场效应晶体管(fet)。例如，第一端子(112a)可以是镜像晶体管112的源极端子，第二端子(112b)可以是镜像晶体管112的漏极端子。例如，第三端子(112c)可以是可以接地的镜像晶体管112的栅极端子。

底部块行120中的每个bhs功率闸控块190包括在左侧的功率晶体管121和在右侧的镜像晶体管122。在一个示例中，bhs功率闸控块190具有电流放大比率n。例如，电流放大比率是通过功率晶体管121和镜像晶体管122的电流的比率。在一个示例中，功率晶体管121是具有三个端子的场效应晶体管(fet)。例如，第一端子(121a)可以是功率晶体管121的源极端子，第二端子(121b)可以是功率晶体管121的漏极端子。例如，第三端子(121c)可以是可以接地的功率晶体管121的栅极端子。在一示例中，镜像晶体管122是具有三个端子的场效应晶体管(fet)。例如，第一端子(122a)可以是镜像晶体管122的源极端子，第二端子(122b)可以是镜像晶体管122的漏极端子。例如，第三端子(122c)可以是可以接地的镜像晶体管122的栅极端子。

在一个示例中，底部块行120的功率晶体管121的第二端子(例如，漏极端子)可以集中地连接在一起，以产生用于电路负载140的负载电流130。在一个示例中，电路负载140是中央处理单元(cpu)或图形处理单元(gpu)。在一个示例中，晶体管111、112、121、122的第一端子可以被连接到源极电压vdd138。

在一个示例中，第一放大器输入电压va151连接到供电电流总线135，第二放大器输入电压vb152连接到镜像电流总线137。在一个示例中，第一放大器输入电压va151和第二放大器输入电压vb152由差分放大器150进行差分放大。在一个示例中，放大器输出电压vc153与第一放大器输入电压va151和第二放大器输入电压vb152之间的差成比例。在一个示例中，放大器输出电压vc153连接到感测晶体管160的栅极端子。在一个示例中，来自镜像电流总线137的总镜像电流161输入到感测晶体管160的源极端子，并且从感测晶体管160的漏极端子输出。在一个示例中，通电电流总线135是整合栅极电压vdd_int_grid139。在一个示例中，供电电流总线135(如图1中所示)是由多条水平和垂直互连线组成的栅极(例如，配电网络)。

在一个示例中，将来自感测晶体管160的总镜像电流161发送到感测电阻器(标记为r)170，在其中产生与总镜像电流161成比例的感测电压vs174。在一个示例中，感测电压vs174是到模数转换器(adc)180的模拟输入。在一个示例中，adc180产生具有n位分辨率的数字输出adc代码181。在一个示例中，n＝8。

图2示出了示例性的基于电压的电流传感器电路200。基于电压的电流传感器电路200包括多个全局分布的磁头开关(gdhs)功率闸控块290，它们布置成两个块行：一个顶部块行210和一个底部块行220。顶部块行210中的每个gdhs功率闸控块290在左侧包括功率晶体管211，并且在右侧可以包括或可以不包括采样晶体管212。在一示例中，功率晶体管211是具有三个端子的场效应晶体管(fet)。

例如，第一端子(211a)可以是功率晶体管211的源极端子，第二端子(211b)可以是功率晶体管211的漏极端子。例如，第三端子(211c)可以是可以接地的功率晶体管211的栅极端子。在一示例中，采样晶体管212是具有三个端子的场效应晶体管(fet)。例如，第一端子(212a)可以是采样晶体管212的源极端子，第二端子(212b)可以是采样晶体管212的漏极端子。例如，第三端子(212c)可以是可以接地的采样晶体管212的栅极端子。在一示例中，采样晶体管212用于采样与功率晶体管211相关的电压。

底部块行220中的每个gdhs功率闸控块290在左侧包括功率晶体管221，并且在右侧可以包括或可以不包括采样晶体管222。在一示例中，功率晶体管221是具有三个端子的场效应晶体管(fet)。例如，第一端子(221a)可以是功率晶体管221的源极端子，第二端子(221b)可以是功率晶体管221的漏极端子。例如，第三端子(221c)可以是可以接地的功率晶体管221的栅极端子。在一示例中，采样晶体管222是具有三个端子的场效应晶体管(fet)。例如，第一端子(222a)可以是采样晶体管222的源极端子，第二端子(222b)可以是采样晶体管222的漏极端子。例如，第三端子(222c)可以是可以接地的采样晶体管222的栅极端子。在一个示例中，采样晶体管222用于采样与功率晶体管221相关联的电压。在图2中，与每个采样晶体管相关的电压标记为v1、v2、v3、vn-2…vn-1和vn。

在一个示例中，底部块行220的功率晶体管221的第二端子(例如，漏极端子)可以集中连接在一起，以产生电路负载240的负载电流iload230。电路负载240是中央处理单元(cpu)或图形处理单元(gpu)。在一个示例中，晶体管211、212、221、222的第一端子可以连接到源极电压vdd238。

在一个示例中，基于电压的电流传感器电路200包括基于电压的电流传感器245。如图2所示，基于电压的电流传感器245包括感测放大器250、电压电流转换器260和频率代码转换器270。感测放大器250、电压电流转换器260和频率代码转换器270的示例组件在本文中公开。然而，本领域的技术人员将理解，在本公开的范围和精神内，本文公开的示例组件不是排他的，并且可以包括其他组件，或者某些示例组件可以不用于实现感测放大器、电压电流转换器和/或频率代码转换器中的一个或多个功能。

在一个示例中，第一感测放大器输入电压vh251连接至外部电压栅极235，并且第二感测放大器输入电压vl252连接至采样电流总线237。在一个示例中，第一感测放大器输入电压vh251和第二感测放大器输入电压vl252由感测放大器250放大。在一个示例中，第一感测放大器输出电压vop253和第二感测放大器输出电压vom254与第一感测放大器输入电压vh251和第二感测放大器输入电压vl252成比例。在一个示例中，第一感测放大器输出电压vop253和第二感测放大器输出电压vom254连接至电压电流转换器260。在一个示例中，供电电流总线239是整合栅极电压vdd_int_grid239。在一个示例中，供电电流总线239是由多条水平和垂直互连线构成的栅极(例如电源分布网络)。

在一个示例中，第一感测放大器输出电压vop253和第二感测放大器输出电压vom254产生第一电压电流转换器输出电流i_fast(快)261和第二电压电流转换器输出电流i_slow(慢)262。接下来，第一电压电流转换器输出电流i_fast261可以驱动第一振荡器(例如，第一环形振荡器)271，第二电压电流转换器输出电流i_slow262可以驱动第二振荡器(例如，第二环形振荡器)272。如在图2中所示，第一振荡器271和第二振荡器是频率代码转换器270的一部分。在一个示例中，第一振荡器271的频率与第一感测放大器输入电压vh251成比例，并且第二振荡器272的频率与第二感测放大器输入电压vl252成比例。

在一个示例中，可以通过第一计数器273来测量第一振荡器271的频率，并且可以通过第二计数器274来测量第二振荡器272的频率。在一个示例中，减法器275使用第一计数器273的输出作为至减法器275的第一输入、并且使用第二计数器274的输出作为至减法器275的第二输入来产生差频值276。在一个示例中，差频值276是具有n个位的基于电压的电流传感器245的数字输出，其中n是正整数。

在一个示例中，可以使用采样晶体管来实现电压感测。图3示出了示例性的使用采样晶体管310的电压传感器300。在图3中所示的示例中，采样晶体管310是全局分布的磁头开关(gdhs)。然而，本领域技术人员将理解，其他类型的晶体管也在本公开的范围和精神内。在一示例中，采样晶体管310是具有三个端子的场效应晶体管(fet)。例如，第一端子311可以是采样晶体管310的源极端子，第二端子312可以是采样晶体管310的漏极端子。例如，第三端子313可以是可以接地的采样晶体管310的栅极端子。

在一个示例中，可以通过测量多个电压差来实现电流感测。例如，每个电压差可以是每个采样晶体管310的两个端子之间的电压差，例如，第一端子311和第二端子312之间的电压差。在一个示例中，每个电压差取决于每个采样晶体管310的电阻和负载电流iload230(图2中所示)。每个电压差可以在第一端子311处的高侧电压vhi(其可以被称为公共封装平面)与第二端子312处的低侧电压vlo之间。在一个示例中，公共封装平面具有可忽略的电阻。每个采样晶体管310的低侧电压vlo可以连接到公共低侧电源网格。在一个示例中，示例性的电压传感器300使用晶体管来实现图3的右侧320中所示的电阻器网络，其面积得以节省并且pvt(过程电压温度)的变化大约为±30％。

在一个示例中，每个gdhs功率闸控块290(图2中所示)可以均匀地分布在基于电压的电流传感器电路200(图2中所示)上。在一个示例中，由于局部逻辑活动差异，跨任何一个电流传感器电路的电压感测可能无法准确地表示由用于电路电流240的负载电流iload230汲取的总电流。在一个示例中，可将采样晶体管放置在n个位置中，所有采样晶体管在共同的低侧功率网格处连接在一起。例如，公共低侧电源网格可以具有公共低侧电压，其大约是采样晶体管的所有低侧电压vlo的平均值。数量n可以由所需的电流感测精度确定。例如，数量n可以确定电流感测误差的标准偏差，例如，标准偏差可以与n的平方根成反比。在一个示例中，每个采样晶体管可以为每个gdhs功率闸控块290提供高阻抗，而不会影响gdhs功率闸控块的功能或电路负载功能。

在一个示例中，gdhs功率闸控块架构具有在电路区域上均匀分布的开关。在一个示例中，由于局部逻辑活动的变化，对于给定的电路负载，每个gdhs功率闸控块上的电压可能会不同。图4示出了示例性的全局分布的磁头开关(gdhs)功率闸控块架构400。例如，每个gdhs功率闸控块是以规则模式分布在逻辑门上的电源开关。另外，管芯上的电源栅格可以供应外部电压vdd_ext并分配内部电压vdd_int。在一个示例中，外部电压vdd_ext可以为某些逻辑功能提供始终接通的电源域。

在一个示例中，bhs功率闸控块架构具有在一个位置聚集为一块集合的开关。在一个示例中，由于bhs功率闸控块可以集中在一个位置，因此对于给定的电路负载，每个bhs功率闸控块上的电压可以提供负载电流的准确表示。图5示出了示例性的块磁头开关(bhs)功率闸控块架构500。例如，每个bhs功率闸控块是使用封装层来分配内部电压vdd_int的电源开关。在一个示例中，bhs功率闸控块架构提供管芯上功率分配且允许电源开关共享电流。

在一个示例中，基于电压的电流传感器能以多种模式操作以确保精确的电流感测。例如，可以使用粗略校准模式来确定粗略偏移。例如，粗略偏移可以是基于电压的电流传感器的模拟部分中的传感器偏移。例如，精细校准模式可以用于确定精细偏移。例如，精细偏移可以是基于电压的电流传感器的数字部分中的传感器偏移。频率校准模式例如可以用于确定频率偏移。例如，传递函数校准模式可用于确定传感器传递函数(例如，负载电流到adc代码传递函数)。例如，根据adc代码，电流测量模式可用于测量负载电流。

图6示出了示例性的用于执行粗略校准的架构600。在一个示例中，架构600包括基于电压的电流传感器605。基于电压的电流传感器605可以包括第一输入611和第二输入612，它们被发送到输入放大器610，输入放大器具有两个放大器输出：正输出vop617和负输出vom618。在一个示例中，第一输入611是电压输入(也称为第一电压输入)，第二输入612是电压输入(也称为第二电压输入)。在一个示例中，第一输入611连接到第一共模开关613和第一感测开关615。在一个示例中，第二输入612连接到第二共模开关614和第二感测开关616。此外，输入放大器610可以包括用于粗略校准的粗略偏移619。

在粗略校准模式期间，可以通过闭合第一共模开关613和第二共模开关614并通过断开第一感测开关615和第二感测开关616，将基于电压的电流传感器置于共模。在一个示例中，共模具有被设置为共同输入的第一输入611和第二输入612。接下来，在一个示例中，正输出vop617和负输出vom618用作至电压电流转换器620的两个输入，该电压电流转换器具有两个电流输出：第一电流输出621和第二电流输出622。在一个示例中，第一电流输出621(例如，i_fast)与正输出vop617成比例，并且第二电流输出622(例如，i_slow)与负输出vom618成比例。

在一个示例中，第一电流输出621用作第一振荡器630的输入，并且第二电流输出622用作第二振荡器640的输入。在一个示例中，第一振荡器630产生第一振荡器波形631(例如，fast_clock(快时钟))，并且第二振荡器640产生第二振荡器波形641(例如，slow_clock(慢时钟))。在一个示例中，第一振荡器波形631具有第一频率，并且第二振荡器波形641具有第二频率。在一个示例中，第一频率取决于第一电流输出621，例如，第一频率可以与第一电流输出621成比例。在一个示例中，第二频率取决于第二电流输出622，例如，第二频率可以与第二电流输出622成比例。

例如，第一振荡器波形631的第一频率与第二振荡器波形641的第二频率的频率比较可以被用于第一电流输出621与第二电流输出622的比较。此外，第一振荡器波形631的第一频率与第二振荡器波形641的第二频率的比较可以被用于比较正输出vop617与负输出vom618。即，第一振荡器波形631和第二振荡器波形641(例如，第一频率与第二频率相比)产生两个放大器输出(例如，正输出vop617和负输出vom618)的成比例的比较。例如，频率比较确定基于电压的电流传感器的粗略偏移。例如，频率比较确定基于电压的电流传感器的粗略偏移的正负号和大小。

在一个示例中，可以将输出差电压vdiff(未示出)定义为正输出vop617和负输出vom618之间的差。即，vdiff＝vop-vom。在一个示例中，当共同输入被施加到输入放大器610的第一输入611和第二输入612时，如果未执行粗略校准，则输出差电压vdiff非零。在另一示例中，当共同输入被施加到输入放大器610的第一输入611和第二输入612时，如果已经执行了粗略校准，则输出差电压vdiff为零。在一个示例中，在执行了粗略校准之后，粗略偏移驱使输出差电压vdiff为零。

在一个示例中，第一振荡器波形631和第二振荡器波形641用作校准模块650的两个输入。在一个示例中，校准模块650产生偏移校准输出653，该偏移校准输出用作至输入放大器610的粗略偏移619。例如，偏移校准输出653取决于第一振荡器波形631的第一频率与第二振荡器波形641的第二频率的频率比较(例如，第一频率与第二频率比较)。例如，偏移校准输出653驱使输入放大器610的粗略偏移朝向零。在一个示例中，偏移校准输出653被存储并且在电流测量模式期间作为粗略偏移被施加到模数转换器(adc)。即，在电流测量模式期间应用粗略偏移。

在一个示例中，第一电流输出621和第二电流输出622用作比较器623的两个输入。在一个示例中，比较器623产生比较器输出信号624(例如trim_done(修整完成))。例如，比较器输出信号624指示第一电流输出621和第二电流输出622之间的相对差。例如，比较器输出信号624可以具有离散数量的状态。例如，状态的离散数量可以是两个，其中两个状态指示：第一电流输出621等于第二电流输出622，在预定的容限内；或者第一电流输出621不等于第二电流输出622，在预定的容限外。

在一个示例中，状态的离散数量可以是三个，其中三个状态指示：(a)如果第一电流输出621大于第二电流输出622，(b)如果第一电流输出621小于第二状态，(c)如果第一电流输出621等于第二电流输出622，则都在预定的容差之内。在一个示例中，比较器输出信号624用作校准终止模块652的输入，校准终止模块652使用比较器输出信号624来确定粗略校准是否完成。例如，离散数量的状态可以用于确定粗略校准是否完成。在一个示例中，如果粗略校准没有完成，则更新偏移校准输出653(例如，偏移校正位)，而如果粗略校准完成，则不更新偏移校准输出653。

图7示出了示例性的用于执行精细校准的架构700。在一个示例中，架构700包括基于电压的电流传感器705。基于电压的电流传感器705可以包括第一输入711和第二输入712，它们被发送到输入放大器710，输入放大器具有两个放大器输出：正输出vop717和负输出vom718。在一个示例中，第一输入711是电压输入(也称为第一电压输入)，第二输入712是电压输入(也称为第二电压输入)。在一个示例中，第一输入711连接到第一共模开关713和第一感测开关715。在一个示例中，第二输入712连接到第二共模开关714和第二感测开关716。

在精细校准模式期间，可以通过闭合第一共模开关713和第二共模开关714并通过断开第一感测开关715和第二感测开关716，将基于电压的电流传感器置于共模。在一个示例中，共模具有被设置为共同输入的第一输入711和第二输入712。接下来，在一个示例中，正输出vop717和负输出vom718用作至电压电流转换器720的两个输入，该电压电流转换器具有两个电流输出：第一电流输出721和第二电流输出722。在一个示例中，第一电流输出721(例如，i_fast)与正输出vop717成比例，第二电流输出722(例如，i_slow)与负输出vom718成比例。

在一个示例中，第一电流输出721用作第一振荡器730的输入，并且第二电流输出722用作第二振荡器740的输入。在一个示例中，第一振荡器730产生第一振荡器波形731(例如，fast_clock)，并且第二振荡器740产生第二振荡器波形741(例如，slow_clock)。在一个示例中，第一振荡器波形731具有第一频率，并且第二振荡器波形741具有第二频率。在一个示例中，第一频率取决于第一电流输出721，例如，第一频率可以与第一电流输出721成比例。在一个示例中，第二频率取决于第二电流输出722，例如，第二频率可以与第二电流输出722成比例。

例如，第一振荡器波形731的第一频率与第二振荡器波形741的第二频率的频率比较可以被用于第一电流输出721与第二电流输出722的比较。此外，第一振荡器波形731的第一频率与第二振荡器波形741的第二频率的比较可以被用于比较正输出vop717与负输出vom718。即，第一振荡器波形731和第二振荡器波形741(例如，第一频率与第二频率相比)产生两个放大器输出(例如，正输出vop717和负输出vom718)的成比例的比较。例如，频率比较确定基于电压的电流传感器的精确偏移。例如，频率比较确定基于电压的电流传感器的精细偏移的正负号和大小。

在一个示例中，第一振荡器波形731和第二振荡器波形741用作校准模块750的两个输入。在一个示例中，第一振荡器波形731是第一时钟计数器751(例如，快时钟计数器)的输入，并且第二振荡器波形741是第二时钟计数器752(例如，慢时钟计数器)的输入。在一个示例中，第一时钟计数器751提供第一计数器输出753，第二时钟计数器752提供第二计数器输出754。例如，第一计数器输出753与第一频率成比例，第二计数器输出754与第二频率成比例。即，第一计数器输出753可以测量第一频率，并且第二计数器输出754可以测量第二频率。

在一个示例中，第一计数器输出753和第二计数器输出754用作减法器755的输入。例如，减法器755提供减法器输出756。在一个示例中，减法器输出756是第一计数器输出753与第二计数器输出754两者之间的差。即，减法器输出756可以测量第一频率与第二频率之间的频率差。

在一个示例中，减法器输出756是数字校准模块757的输入。在一个示例中，数字校准模块757提供校准输出758(例如，精细偏移)。在一个示例中，校准输出758(例如，精细偏移)被存储并且在电流测量模式期间作为精细校正输入被施加到模数转换器(adc)用于校正精细偏移。在一个示例中，在电流测量模式期间施加校准输出758(例如，精细偏移)。

图8示出了示例性的用于校准振荡器频率的架构800。在一个示例中，架构800包括基于电压的电流传感器805。基于电压的电流传感器805可以包括被发送到输入放大器810第一输入811和第二输入812，输入放大器具有两个放大器输出：正输出vop817和负输出vom818。在一个示例中，第一输入811连接到第一共模开关813和第一感测开关815。在一个示例中，第二输入812连接到第二共模开关814和第二感测开关816。在一个示例中，第一输入811是电压输入(也称为第一电压输入)，第二输入812是电压输入(也称为第二电压输入)。

在振荡器频率校准模式期间，可以通过闭合第一共模开关813和第二共模开关814并且通过断开第一感测开关815和第二感测开关816，来将基于电压的电流传感器805置于共模。接下来，在一个示例中，正输出vop817和负输出vom818用作至电压电流转换器820的两个输入，电压电流转换器具有两个电流输出：第一电流输出821和第二电流输出822。在一个示例中，第一电流输出821(例如，i_fast)与正输出vop817成比例，第二电流输出822(例如，i_slow)与负输出vom818成比例。

在一个示例中，第一电流输出821用作第一振荡器830的输入，第二电流输出822用作第二振荡器840的输入。在一个示例中，第一振荡器830产生第一振荡器波形831(例如，fast_clock)，并且第二振荡器840产生第二振荡器波形841(例如，slow_clock)。在一个示例中，第一振荡器波形831具有第一频率，并且第二振荡器波形841具有第二频率。在一个示例中，第一频率取决于第一电流输出821，例如，第一频率可以与第一电流输出821成比例。在一个示例中，第二频率取决于第二电流输出822，例如，第二频率可以与第二电流输出822成比例。

例如，第一振荡器波形831的第一频率与第二振荡器波形841的第二频率的比较可以被用于第一电流输出821与第二电流输出822的比较。此外，第一振荡器波形831的第一频率与第二振荡器波形841的第二频率的比较可以被用于比较正输出vop817与负输出vom818。即，第一振荡器波形831和第二振荡器波形831的比较。振荡器波形841(例如，第一频率与第二频率比较)产生两个放大器输出(例如，正输出vop817和负输出vom818)的比例比较。

在一个示例中，第一振荡器波形831和第二振荡器波形841用作到校准模块850的输入。在一个示例中，第一振荡器波形831是到第一时钟计数器851的第一输入(例如，快/慢时钟计数器)，并且第二振荡器波形841是第一时钟计数器851的第二输入(例如，快/慢时钟计数器)。在一个示例中，具有本地时钟频率的本地时钟波形859是到校准模块850的另一输入。在一个示例中，本地时钟波形859是第二时钟计数器852(例如，本地时钟计数器)的输入。例如，本地时钟波形859可以是校准频率参考，其具有比第一振荡器波形831和第二振荡器波形832小的频率不准确性和频率不稳定性。例如，频率不准确性是振荡器波形频率与校准后的参考频率之间的平均绝对差。例如，频率不稳定性是振荡器波形频率随时间或环境条件变化的统计量度。

在一个示例中，第一时钟计数器851提供第一计数器输出853，第二时钟计数器852提供第二计数器输出854。例如，第一计数器输出853与第一振荡器波形831的第一频率成比例、或与第二振荡器波形841的第二频率成比例。也就是说，如果第一振荡器波形831是至第一时钟计数器851(例如，快/慢时钟计数器)的输入，则第一计数器输出853可以测量第一频率，或者如果第二振荡器波形841是第一时钟计数器851(例如，快/慢时钟计数器)的输入，则第一计数器输出可以测量第二频率。例如，第二计数器输出854与本地时钟波形859的本地时钟频率成比例。也就是说，第二计数器输出854可以测量本地时钟频率。

在一个示例中，第一计数器输出853和第二计数器输出854用作比较器855的输入。例如，比较器855提供比较器输出856。在一个示例中，比较器输出856是第一计数器输出853与第二计数器输出854之间的差。即，比较器输出856可以测量第一频率或第二频率与本地时钟频率之间的频率差。例如，本地时钟频率可以用作用于测量第一频率或第二频率的校准频率参考。

在一个示例中，比较器输出856是到电压电流转换器820的输入。在一个示例中，到电压电流转换器820的输入是用于调节第一电流输出821或调节第二电流输出822的频率偏移。例如，频率偏移(即，比较器输出856用作电压电流转换器820的输入)可用于将第一频率或第二频率引导至本地时钟频率。在一个示例中，频率偏移可以校正过程、电压和温度(pvt)对第一频率或第二频率的影响。即，在电流测量模式期间施加频率偏移。

图9示出了示例性的用于校准传感器传递函数的架构900。在一个示例中，架构900包括基于电压的电流传感器905。基于电压的电流传感器905可以包括被发送到输入放大器910的第一输入911和第二输入912，输入放大器具有两个放大器输出：正输出vop917和负输出vom918。在一个示例中，第一输入911是电压输入(也称为第一电压输入)，第二输入912是电压输入(也称为第二电压输入)。在一个示例中，第一输入911连接到第一共模开关913和第一感测开关915。在一个示例中，第二输入912连接到第二共模开关914和第二感测开关916。

在传感器传递函数校准期间，可以通过断开第一共模开关913和第二共模开关914并通过闭合第一感测开关915和第二感测开关916，将基于电压的电流传感器905置于感测模式。接下来，在一个示例中，正输出vop917和负输出vom918用作至电压电流转换器920的两个输入，电压电流转换器具有两个电流输出：第一电流输出921和第二电流输出922。在一个示例中，第一电流输出921(例如，i_fast)与正输出vop917成比例，第二电流输出922(例如，i_slow)与负输出vom918成比例。

在一个示例中，第一电流输出921用作第一振荡器930的输入，第二电流输出922用作第二振荡器940的输入。在一个示例中，第一振荡器930产生第一振荡器波形931(例如，fast_clock)，并且第二振荡器940产生第二振荡器波形941(例如，slow_clock)。在一个示例中，第一振荡器波形931具有第一频率，并且第二振荡器波形941具有第二频率。在一个示例中，第一频率取决于第一电流输出921，例如，第一频率可以与第一电流输出921成比例。在一个示例中，第二频率取决于第二电流输出922，例如，第二频率可以与第二电流输出922成比例。

在一个示例中，第一振荡器波形931和第二振荡器波形941用作至校准模块950的两个输入。在一个示例中，第一振荡器波形931是第一时钟计数器951(例如，快时钟计数器)的输入和，并且第二振荡器波形941是第二时钟计数器952(例如，慢时钟计数器)的输入。在一个示例中，第一时钟计数器951提供第一计数器输出953，第二时钟计数器952提供第二计数器输出954。例如，第一计数器输出953与第一频率成比例，第二计数器输出954与第二频率成比例。即，第一计数器输出953可以测量第一频率，并且第二计数器输出954可以测量第二频率。

在一个示例中，第一计数器输出953和第二计数器输出954用作减法器955的输入。例如，减法器955提供减法器输出956。在一个示例中，减法器输出956是第一计数器输出953与第二计数器输出954两者之间的差。也就是说，减法器输出956可以测量第一频率和第二频率之间的频率差。

在一个示例中，减法器输出956可以由adc代码(例如，adc数字输出)。例如，传感器传递函数校准可以通过使用校准后的参考输入来执行。在一个示例中，可以通过使用耦连至负载电流961的基于参考电压的电流传感器(例如，全局分布的磁头开关(gdhs)960)来产生校准后的参考输入。在一个示例中，在确定粗略偏移和精细偏移之后，传递函数校准模式可以被用于确定来自负载电流961和adc代码956的映射。

例如，可以将负载电流961设置为第一电流值，并且可以记录第一adc代码值。接下来，可以将负载电流961设置为第二电流值，并且可以记录第二adc代码值。例如，负载电流961可以被设置为多个电流值，并且可以记录多个adc代码值。在一个示例中，多个电流值和多个adc代码值可以用于产生从负载电流到adc代码(例如，adc代码对负载电流)的传感器传递函数。例如，传感器传递函数是从负载电流到adc代码的映射(例如，adc代码对负载电流)。即，在电流测量模式期间应用传感器传递功能。

在一个示例中，传感器传递函数可以是多个电流值和多个adc代码值的线性曲线拟合。图10示出了示例性的、作为线性曲线拟合的传感器传递函数的图表曲线图1000。示例性的图表1000具有标记为负载电流的水平轴和标记为adc代码的垂直轴。例如，线性曲线拟合可具有用于线性传感器校准方程的斜率参数和截距参数。在一个示例中，线性传感器校准等式可以用于将adc代码956映射到负载电流961。例如，线性传感器校准等式可以存储为软件、固件或硬件。

在另一个示例中，传感器传递函数可以是多个电流值和多个adc代码值的非线性曲线拟合。例如，非线性曲线拟合可将非线性等式(例如二次、三次、对数、指数等)用于非线性传感器校准等式。在一个示例中，非线性传感器校准等式可以用于将adc代码956映射到负载电流961。例如，非线性传感器校准等式可以存储为软件、固件或硬件。

在一个示例中，基于电压的电流传感器将负载电流转换为adc代码。例如，可以使用相移自由运行并行计数器来测量振荡器波形的频率。例如，可以在允许简单信号处理的公共系统域中定期捕获来自并行计数器的计数器数据。在一个示例中，可以将二进制代码格式的计数器数据转换为格雷码格式，以最小化随频率变化的瞬时数据损耗。在一个示例中，去亚稳态(demet)电路可用于捕获公共系统域中的计数器数据，以保持并行计数器之间的同步。在一个示例中，可以在数据捕获之后将格雷码格式的计数器数据转换回二进制码格式。例如，并行计数器可以利用溢出算法来消除复杂的采样控制逻辑。在一个示例中，两个并行计数器(例如，快计数器和慢计数器)之间的差计数可以用于测量振荡器波形的频率。本领域的技术人员将理解，本文公开的示例不是限制性的，并且在本公开的范围和精神内可以使用其他实现方式。

图11示出了示例性的开关变化自适应跟踪电路1100。参照图11，示例性的开关变化自适应跟踪电路1100包括基于电压的电流传感器1105。基于电压的电流传感器可以包括被发送到输入放大器1110的第一输入1111和第二输入1112，输入放大器具有两个放大器输出：正输出vop1117和负输出vom1118。在一个示例中，第一输入1111是电压输入(也称为第一电压输入)，第二输入1112是电压输入(也称为第二电压输入)。

在一个示例中，第一输入1111连接到第一反馈电阻器rf11113和第一输入电阻器rin11115。在一个示例中，第二输入1112连接到第二反馈电阻器rf21114和第二输入电阻器rin21116。在一个示例中，正输出vop1117连接到第一反馈电阻rf11113。在一个示例中，负输出vom1118连接到第二反馈电阻rf21114。

在一个示例中，正输出vop1117和负输出vom1118用作至电压电流转换器1120的两个输入，电压电流转换器具有两个电流输出：第一电流输出1121和第二电流输出1122。例如，第一电流输出1121(例如，i_fast)与正输出vop1117成比例，第二电流输出1122(例如，i_slow)与负输出vom1118成比例。转换器1120包括转换器输入电阻器rv2i(未示出)。

在一个示例中，第一电流输出1121用作第一振荡器1130的输入，第二电流输出1122用作第二振荡器1140的输入。在一个示例中，第一振荡器1130产生第一振荡器波形1131(例如，fast_clock)和第二振荡器1140产生第二振荡器波形1141(例如，slow_clock)。在一个示例中，第一振荡器波形1131具有第一频率，第二振荡器波形1141具有第二频率。在一个示例中，第一频率取决于第一电流输出1121，例如，第一频率可以与第一电流输出1121成比例。在一个示例中，第二频率取决于第二电流输出1122，例如，第二频率可以与第二电流输出1122成比例。

在一个示例中，第一振荡器波形1131和第二振荡器波形1141用作校准模块1150的两个输入。在一个示例中，第一振荡器波形1131是第一时钟计数器1151(例如，快时钟计数器)的输入，并且第二振荡器波形1141是第二时钟计数器1152(例如，慢时钟计数器)的输入。在一个示例中，第一时钟计数器1151提供(即，产生)第一计数器输出1153，第二时钟计数器1152提供(即，产生)第二计数器输出1154。例如，第一计数器输出1153与第一频率成比例，并且第二计数器输出1154与第二频率成比例。即，第一计数器输出1153可以测量第一频率，第二计数器输出1154可以测量第二频率。

在一个示例中，第一计数器输出1153和第二计数器输出1154用作减法器1155的输入。减法器1155提供减法器输出1156。在一个示例中，减法器输出1156是第一计数器输出1153与第二计数器输出1154之间的差。也就是说，减法器输出1156可以测量第一频率和第二频率之间的频率差。

在一个示例中，减法器输出1156可以由adc代码(例如，adc数字输出)。例如，开关变化自适应跟踪电路1100可以使用校准后的参考输入来执行跟踪。在一个示例中，可以通过使用耦连至负载电流iload1161的参考开关电阻器rswitch1160来产生校准后的参考输入。参考开关电阻器rswitch1160可以在第一端子1163处具有第一电压vh1163，并且在第二端子1164处具有第二电压vl1164。在一个示例中，第一端子1163连接到第一输入电阻rin11115，第二端子1164连接到第二输入电阻rin21116。

在一个示例中，等于第一电流输出1121(例如，i_fast)与第二电流输出1122(例如，i_slow)之差的差分电流δi(未示出)由以下等式与其他参数相关：

δi＝i_fast-i_slow

＝(vop-vom)/rv2i＝[(vh-vl)/rv2i](rf/rin)

＝[(iloadrswitch)/rin](rf/rv2i)

在一个实例中，rin1＝rin2＝rin且rf1＝rf2＝rf。

在一个示例中，第一输入电阻器rin1和第二输入电阻rin2都等于共同输入电阻器rin。在一个示例中，第一反馈电阻器rf1和第二反馈电阻器rf2均等于公共反馈电阻器rf。在一个示例中，共同输入电阻器rin与参考开关电阻器rswitch的类型相同，从而可以一起跟踪pvt变化。在一个示例中，反馈电阻器rf与转换器输入电阻器rv2i具有相同的类型，使得它们的pvt变化可以被一起跟踪。在一个示例中，差分电流δi仅取决于负载电流iload1161。因此，差分电流δi是负载电流iload1161的直接量度。

图12示出了示例性的用于基于电压的电流感测的架构1200。在一个示例中，架构1200使用差分电路架构。差分电路架构响应其输入中的差异，而不响应其输入中的共模。在一个示例中，架构1200包括基于电压的电流传感器1205。基于电压的电流传感器1205可以包括被发送到输入放大器1210的第一输入1211和第二输入1212，输入放大器具有两个放大器输出：正输出vop1217和负输出vom1218。在一个示例中，第一输入1211是电压输入(也称为第一电压输入)，第二输入1212是电压输入(也称为第二电压输入)。

在一个示例中，第一输入1211连接到第一共模晶体管1213和第一感测晶体管1215。在一个示例中，第二输入1212连接到第二共模晶体管1214和第二感测晶体管1216。例如，第一感测晶体管1215具有第一感测输入电压vh，并且第二感测晶体管1216具有第二感测输入电压vl。在一个示例中，第一共模晶体管1213和第一感测晶体管1215共享单个的共同节点。在一个示例中，第二共模晶体管1214和第二感测晶体管1216共享单个的共同节点。在一个示例中，在第一共模晶体管1213和第一感测晶体管1215之间共享的单个的共同节点(也称为单个的第一共同节点)是与在第二共模晶体管1213与第二感测晶体管1216之间共享的单个的共同节点(也称为单个的第二共同节点)不同的共同节点。

在一个示例中，正输出vop1217和负输出vom1218用作至电压电流转换器1220的两个输入，电压电流转换器具有两个电流输出：第一电流输出1221和第二电流输出1222。例如，第一电流输出1221(例如，i_fast)与正输出vop1217成比例，并且第二电流输出1222(例如，i_slow)与负输出vom1218成比例。

在一个示例中，第一电流输出1221用作至第一振荡器1230的输入，并且第二电流输出1222用作至第二振荡器1240的输入。在一个示例中，第一振荡器1230生成(即，产生)第一振荡器波形1231(例如，fast_clock)，并且第二振荡器1240生成(即，产生)第二振荡器波形1241(例如，slow_clock)。在一个示例中，第一振荡器波形1231具有第一频率(也称为第一振荡器波形频率)，第二振荡器波形1241具有第二频率(也称为第二振荡器波形频率)。在一个示例中，第一频率(也称为第一振荡器波形频率)取决于第一电流输出1221，例如，第一频率(也称为第一振荡器波形频率)可以与第一电流输出1221的第一频率测量值成比例。在一个示例中，第二频率(也称为第二振荡器波形频率)取决于第二电流输出1222，例如，第二频率(也称为第二振荡器波形频率)可以与第二电流输出1222的第二频率测量值成比例。在一个示例中，第一频率可以与第一输入1211的频率(也称为第一输入频率)成比例，第二频率可以与第二输入1212的频率(也称为第二输入频率)成比例。

在一个示例中，第一振荡器波形1231具有与第一电流输出1221的第一电流测量值成比例的第一振荡器波形频率，并且第二振荡器波形1242具有与第二电流输出1222的第二电流测量值成比例的第二振荡器波形频率。在一个示例中，第一振荡器波形1231具有与第一输入1211(也称为第一电压输入)的第一电压测量值成比例的第一振荡器波形频率，并且第二振荡器波形1241具有与第二输入1212(也称为第二电压输入)的第二电压测量值成比例的第二振荡器波形频率。

在一个示例中，第一振荡器波形1231和第二振荡器波形1241用作校准模块1250的两个输入。如图6所示，模块1250可以提供(即，产生)粗略偏移1219(例如，模拟偏移校准)。在一个示例中，可以将粗略偏移1219发送至输入放大器1210。如图7所示，校准模块1250可以提供精细偏移(例如，数字偏移校准)。在一个示例中，可以将精细偏移发送到模数转换器(adc)(未示出)。在一个示例中，adc位于校准模块1250内部。在另一个示例中，adc位于校准模块1250的外部。如图8所示，校准模块1250可以提供(即，产生)频率偏移1223(例如，环形振荡器校准)。在一个示例中，可以将频率偏移1223发送到电压电流转换器1220。如图9所示，校准模块1250可以提供传感器传递函数。在一个示例中，可以将传感器传递函数可以发送到adc。

校准模块1250可以具有数字输出1258(例如，adc代码)。在一个示例中，数字输出1258是n位代码。例如，数字输出1258可以测量第一频率与第二频率之间的频率差。在一个示例中，数字输出1258可以测量第一感测输入电压vh与第二感测输入电压v1之间的差。在一个示例中，数字输出1258可以测量负载电流(例如，图2所示的iload230)。

在一个示例中，由于差分电路架构，用于基于电压的电流感测的架构1200可以感测非常小的电压。例如，用于基于电压的电流感测的体系结构1200可以执行以下校准中的一项或多项：

·频率偏移校准-在共模中设置振荡器频率；

·粗略校准-减少模拟电路偏移；

·精细校准-减少数字电路偏移；和/或

·传感器传递校准-将adc代码映射到负载电流。

在一示例中，基于电压的电流传感器1200可以跟踪在过程、电压、温度(pvt)上的电阻变化，以提高电流传感器的精度。

图13示出了示例性的用于基于电压的电流感测的流程图1300。在框1310中，执行基于电压的电流传感器的粗略校准，以确定基于电压的电流传感器的粗略偏移。在一个示例中，将第一频率比较用于执行粗略校准。在一个示例中，第一频率比较是在共模中两个振荡器波形的频率之间。在一个示例中，框1310中的步骤可以由图6-9和图11-12所示的以下组件中的一个或多个例如以组合的形式来执行：使用粗略偏置的校准模块和输入放大器。在另一示例中，框1310中的步骤可以由图6-9和图11-12所示的以下组件中的一个或多个例如以组合的形式来执行：结合粗略偏移量的校准模块和基于电压的电流传感器，该基于电压的传感器可以利用其组件中的一个或多个，例如输入放大器、电压电流转换器、第一振荡器和第二振荡器。

在框1320中，执行基于电压的电流传感器的精细校准，以确定基于电压的电流传感器的精细偏移。在一个示例中，将第二频率比较用于执行精细校准。在一个示例中，第二频率比较是在共模中两个振荡器波形的频率之间。在一个示例中，框1320中的步骤可以由图6-9和图11-12所示的以下组件中的一个或多个例如以组合的形式来执行：校准模块和模数转换器(adc)。

在框1330中，执行基于电压的电流传感器的频率校准，以确定基于电压的电流传感器的频率偏移。在一个示例中，将第三频率比较用于执行频率校准。在一个示例中，第三频率比较是在振荡器波形的频率和校准后的频率参考之间。在一个示例中，校准后的频率参考具有低于振荡器波形的频率的频率不准确性和频率不稳定性。在一个示例中，框1330中的步骤可以由图6-9和图11-12所示的以下组件中的一个或多个例如以组合的形式来执行：结合频率偏移的校准模块和电压电流转换器。在另一示例中，框1330中的步骤可以由图6-9和图11-12所示的以下组件中的一个或多个例如以组合的形式来执行：结合频率偏移的校准模块和基于电压的电流传感器，该基于电压的电流传感器可以利用其组件中的一个或多个，例如输入放大器、电压电流转换器、第一振荡器和第二振荡器。

在框1340中，使用粗略偏移和精细偏移执行基于电压的电流传感器的传递函数校准，以确定传感器传递函数。在一个示例中，将第四频率比较用于执行传递函数校准。在一个示例中，传感器传递函数是从负载电流到adc代码的映射(例如，adc代码对负载电流)。在一个示例中，还通过使用基于电压的电流传感器的频率偏移以确定传感器传递函数。在一个示例中，框1340中的步骤可以由图6-9和图11-12所示的以下组件中的一个或多个例如以组合的形式来执行：结合耦连至负载电流的基于参考电压的电流传感器(例如，全局分布的磁头开关(gdhs))的校准模块和模数转换器(adc)。在另一示例中，框1340中的步骤可以由图6-9和图11-12所示的以下组件中的一个或多个例如以组合的形式来执行：一个，结合耦连至负载电流的基于参考电压的电流传感器(例如，全局分布的磁头开关(gdhs))的校准模块、模数转换器(adc)以及基于电压的电流传感器，该基于电压的电流传感器可以利用其组件中的一个或多个，例如输入放大器、电压电流转换器、第一振荡器和第二振荡器。

在框1350中，通过应用传感器传递函数来测量负载电流。在一个示例中，通过使用传感器传递函数将adc代码映射到负载电流来测量负载电流。在一个示例中，测量负载电流包括校正粗略偏移和校正精细偏移。在一个示例中，框1350中的步骤可以由图6-9和图11-12所示的以下组件中的一个或多个例如以组合的形式来执行：校准模块、模数转换器(adc)和基于电压的电流传感器，该基于电压的电流传感器可以利用其组件中的一个或多个，例如输入放大器、电压电流转换器、第一振荡器和第二振荡器。

在另一示例中，框1350中的步骤可以由图6-9和图11-12所示的以下组件中的一个或多个例如以组合的形式来执行：校准模块、模数转换器(adc)和基于电压的电流传感器，该基于电压的电流传感器可以利用其组件中的一个或多个组件，例如输入放大器、电压电流转换器、第一振荡器和第二振荡器、以及连接至基于电压的电流传感器的第一输入的第一感测晶体管和连接至基于电压的电流传感器的第二输入的第二感测晶体管。

在另一示例中，框1350中的步骤可以由图6-9和图11-12所示的以下组件中的一个或多个例如以组合的形式来执行：校准模块、模数转换器(adc)和基于电压的电流传感器，该基于电压的电流传感器可以利用其组件中的一个或多个组件，例如输入放大器、电压电流转换器、第一振荡器和第二振荡器、以及连接至基于电压的电流传感器的第一输入的第一感测晶体管和第一共模晶体管、以及连接至基于电压的电流传感器的第二输入的第二感测晶体管和第二共模晶体管。

在一方面，图13中的用于提供基于电压的电流检测的一个或多个步骤可以由一个或多个可以包括硬件、软件、固件等的处理器执行，该处理器。在一方面，图13中的一个或多个步骤可以由一个或多个可以包括硬件、软件、固件等的处理器执行。图13的流程图可以由一个或多个可以包括硬件、软件、固件等的处理器执行。例如，一个或多个处理器可以用于执行图13的流程图中的步骤所需的软件或固件。软件应广义地解释为是指指令、指令集、代码、代码段、程序代码、程序、子程序、软件模块、应用程序、软件应用程序、软件包、例程、子例程、对象、可执行文件、执行线程、规程、功能等，无论是被称为软件、固件、中间件、微码、硬件描述语言还是其他形式。该软件可以驻留在计算机可读介质上。该计算机可读介质可以是非暂时性计算机可读介质。非暂时性计算机可读介质例如包括磁存储设备(例如，硬盘、软盘、磁条)、光盘(例如，光盘(cd)或数字通用盘(dvd))、智能卡、闪存装置(例如卡、棒或密钥驱动器)、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、可擦除的prom(eprom)、电可擦除的prom(eeprom)、寄存器、可移动磁盘，以及用于存储软件和/或可由计算机访问和读取的指令的任何其他合适的介质。例如，计算机可读介质还可以包括载波、传输线以及用于传输可以被计算机访问和读取的软件和/或指令的任何其他合适的介质。计算机可读介质可以驻留在处理系统中、处理系统外部或分布在包括处理系统的多个实体中。计算机可读介质可以体现在计算机程序产品中。举例来说，计算机程序产品可以包括包封材料中的计算机可读介质。该计算机可读介质可以包括用于执行基于电压的电流感测的软件或固件。本领域技术人员将认识到，取决于特定应用和强加于整个系统的总体设计约束，如何最佳地实现贯穿本公开呈现的所述功能。

仅作为示例提供了包括在处理器中的任何电路系统，并且用于执行所描述的功能的其他手段可以包括在本公开的各个方面内，包括但不限于存储在计算机中的指令可读介质，或本文所述的任何其他合适的设备或构件，并利用例如与示例性流程图有关的本文所述的过程和/或算法。

在本公开中，词语“示例性”用于表示“用作示例、实例或说明”。本文中描述为“示例性”的任何实施方式或方面都不必被解释为比本公开的其他方面优选或有利。同样，术语“方面”并不要求本公开的所有方面都包括所讨论的特征、优点或操作模式。本文使用术语“耦连”来指两个对象之间的直接或间接耦连。例如，如果对象a物理接触对象b，而对象b接触对象c，则即使对象a和c彼此不直接物理接触，它们仍然可以视为彼此耦连。例如，即使第一管芯从不直接与第二管芯物理接触，也可以将第一管芯耦连至封装中的第二管芯。术语“电路”和“电路系统”被广泛地使用，并且旨在包括电气装置和导体的硬件实施以及信息和指令的软件实施，硬件实施方式在被连接和配置时能够实现本公开中描述的功能，而不受电子电路类型的限制，软件实施方式在由处理器执行时能够执行本公开中描述的功能。

附图中所示的一个或多个组件、步骤、特征和/或功能可以重新布置和/或组合成单个组件、步骤、特征或功能，或者体现在几个组件、步骤或功能中。在不脱离本文公开的新颖特征的情况下，还可以添加附加的元件、组件、步骤和/或功能。附图中所示的设备、装置和/或组件可以被配置为执行本文描述的方法、特征或步骤中的一个或多个。本文描述的新颖算法也可以有效地以软件实现和/或嵌入在硬件中。

应理解，所公开的过程中步骤的特定顺序或层次是示例性方法的说明。基于设计偏好，应当理解，可以重新布置过程中步骤的特定顺序或层次。此外，可以组合或省略一些步骤。随附的方法权利要求以示例顺序呈现了各个步骤的要素，并不意味着限于所呈现的特定顺序或层次。

提供先前的描述以使本领域的任何技术人员能够实践本文描述的各个方面。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员将是显而易见的，并且本文定义的一般原理可以应用于其他方面。因此，权利要求书并不旨在意图限于本文中所展示的方面，而是应被赋予与语言权利要求一致的完整范围，其中除非以单数形式提及元素并不意图表示“一个且仅一个”，除非明确指出，而是“一个或多个”。除非另有特别说明，术语“一些”是指一个或多个。指代项目列表“中的至少一个”的短语是指那些项目的任何组合，包括单个成员。例如，“a、b或c中的至少一个”旨在涵盖：a；b；c；a和b；a和c；b和c；和a、b和c。本领域普通技术人员已知或以后将知道的、贯穿本公开内容所描述的各个方面的元件的所有结构和功能等同物均通过引用明确地并入本文，并且旨在由权利要求书涵盖。而且，本文中所披露的任何内容均不意欲专用于公众，无论在权利要求书中是否明确叙述了该内容。所主张的元素不应被理解为根据35u.s.c.§112第六段的规定，除非使用短语“用于…的构件”明确叙述该元素，或者在方法权利要求的情况下，使用短语“用于…的步骤”叙述该元素。