[发明专利]基于低功率高分辨率振荡器的电压传感器

权利要求书

1.一种电压传感器，包括：

压控振荡器，其被耦合到正被感测的电压并且包括多个反相器；

多个转变检测器，其中所述转变检测器中的每一个转变检测器被耦合到所述反相器中的一个不同反相器的输出，并且其中所述转变检测器中的每一个转变检测器被配置成在一时间段上对相应位置处的转变的数目进行计数；以及

加法器，其被配置成将来自所述转变检测器的转变的数目相加以生成与所述电压大致成比例的输出值。

2.如权利要求1所述的电压传感器，其特征在于，所述多个反相器被耦合成环路，并且所述反相器中的每一个反相器由所述电压来偏置。

3.如权利要求2所述的电压传感器，其特征在于，所述转变检测器中的每一个转变检测器被配置成对与所述相应位置处的上升沿相对应的转变进行计数。

4.如权利要求2所述的电压传感器，其特征在于，所述转变检测器中的每一个转变检测器被配置成对与所述相应位置处的上升沿和下降沿相对应的转变进行计数。

5.如权利要求1所述的电压传感器，其特征在于，所述转变检测器中的每一个转变检测器被配置成接收时钟信号，并且所述时间段包括所述时钟信号的一循环。

6.如权利要求5所述的电压传感器，其特征在于，所述转变检测器中的每一个转变检测器包括：

计数器，其被配置成对所述压控振荡器上的所述相应位置处的转变进行计数并且输出所述转变的计数；

第一锁存器，其被配置成在所述时钟信号的当前边沿上锁存来自所述计数器的当前计数；

第二锁存器，其被配置成锁存由所述第一锁存器在所述时钟信号的前一边沿上锁存的来自所述计数器的前一计数；以及

减法器，其被配置成计算由所述第一锁存器锁存的所述当前计数与由所述第二锁存器锁存的所述前一计数之差。

7.如权利要求6所述的电压传感器，其特征在于，每一个转变检测器中的所述计数器被配置成对与所述压控振荡器上的所述相应位置处的上升沿相对应的转变进行计数。

8.如权利要求6所述的电压传感器，其特征在于，每一个转变检测器中的所述计数器被配置成对与所述压控振荡器上的所述相应位置处的上升沿和下降沿相对应的转变进行计数。

9.如权利要求5所述的电压传感器，其特征在于，所述转变检测器中的每一个转变检测器包括：

第一锁存器，其被配置成在所述时钟信号的当前边沿上锁存所述压控振荡器上的所述相应位置处的当前逻辑状态；

第二锁存器，其被配置成锁存所述压控振荡器上的所述相应位置处的前一逻辑状态，其中所述前一逻辑状态由所述第一锁存器在所述时钟信号的前一边沿上锁存；以及

XOR门，其被配置成在所述当前和前一逻辑状态是不同的情况下输出逻辑1，所述逻辑1指示所述相应位置处的一个检测到的转变。

10.如权利要求1所述的电压传感器，其特征在于，所述电压是电源轨的电压。

11.一种用于感测电压的方法，包括：

将所述电压输入到压控振荡器，所述压控振荡器包括多个反相器；

在一时间段上对所述压控振荡器上的多个不同位置中的每一个位置处的转变的数目进行计数，其中所述位置中的每一个位置对应于所述反相器中的一个不同反相器的输出；以及

将所述不同位置的转变的数目相加以生成与所述电压大致成比例的输出值。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述多个反相器被耦合成环路，并且所述反相器中的每一个反相器由所述电压来偏置。

13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，对每一个位置处的转变的数目进行计数包括检测每一个位置处的上升沿。