[发明专利]积分时间和/或电容测量系统、方法及设备

权利要求书

1.一种用于测量长时间周期的设备，其包含：

时钟间隔计数器，其具有耦合到系统时钟的时钟输入，其中所述时钟间隔计数器 在事件的开始后起始对系统时钟周期进行计数，且在所述事件的终止后停止对系统 时钟周期进行计数；

第一时间测量单元，其包含：

第一恒定电流源；

第一电流导引开关，其耦合到所述第一恒定电流源；

第一电容器，其耦合到所述第一电流导引开关，所述第一电容器具有已知电容 值，其中当所述第一电流导引开关将所述第一恒定电流源耦合到所述第一电容器 时，所述第一电容器上的第一电压随时间线性增加；

第一电路，其用于控制所述第一电流导引开关，其中所述第一电流导引开关在 所述第一电路检测到所述事件的开始时将所述第一电容器耦合到所述第一恒定 电流源，且在所述第一电路检测到在所述事件的开始后出现的所述系统时钟周期 时将所述第一电容器从所述第一恒定电流源去耦；

第二时间测量单元，其包含：

第二恒定电流源；

第二电流导引开关，其耦合到所述第二恒定电流源；

第二电容器，其耦合到所述第二电流导引开关，所述第二电容器具有已知电容 值，其中当所述第二电流导引开关将所述第二恒定电流源耦合到所述第二电容器 时，所述第二电容器上的第二电压随时间线性增加；

第二电路，其用于控制所述第二电流导引开关，其中所述第二电流导引开关在 所述第二电路检测到所述事件终止时将所述第二电容器耦合到所述第二恒定电 流源，且在所述第二电路检测到在所述事件终止后出现的所述系统时钟周期时将 所述第二电容器从所述第二恒定电流源去耦；

模/数转换器，其用于将所述第一电压转换成第一数字表示和将所述第二电压转换 成第二数字表示；以及

数字处理器，其中所述数字处理器在确定所述事件的时间周期时，将所述第一电 压的所述第一数字表示转换成第一时间值，将所述第二电压的所述第二数字表示转 换成第二时间值，从所述时钟间隔计数器读取所述系统时钟周期的所述计数，将所 述系统时钟周期的所述计数转换成第三时间值，将所述第一时间值加到所述第三时 间值，且从所述第一与第三时间值的和中减去所述第二时间值。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述数字处理器根据所述第一电容器的所述已知 电容值以及所述第一电压的所述第一数字表示计算所述第一时间值，根据所述第二 电容器的所述已知电容值以及所述第二电压的所述第二数字表示计算所述第二时 间值。

3.根据权利要求1所述的设备，其进一步包含用于将所述第一和第二电压耦合到所述 模/数转换器的模拟多路复用器。

4.根据权利要求1所述的设备，其中所述数字处理器为微控制器。

5.根据权利要求1所述的设备，其中所述时钟间隔计数器、所述第一和第二恒定电流 源、所述第一和第二电流导引开关、所述第一和第二电容器、用于闭合和断开所述 第一电流导引开关的所述第一电路、用于闭合和断开所述第二电流导引开关的所述 第二电路、所述模/数转换器以及所述数字处理器制造于集成电路裸片上。

6.根据权利要求5所述的设备，其中所述集成电路裸片封闭于集成电路封装中。