[发明专利]一种电流采样电路

说明书

本发明涉及电流采样技术领域,公开了一种电流采样电路，包括电流镜电路、电压钳位电路和输出cascode电流镜电路；电流镜电路包括采样电路和镜像电路，采样电路包括多个并联的第一MOS管，镜像电路包括多个串联的第二MOS管，第一个第二MOS管的漏极向输出cascode电流镜电路输入第一镜像电流，输出cascode电流镜电路将第一镜像电流比例转换为第二镜像电流，第二镜像电流输入到采样电阻Rsense；电压钳位电路将第一MOS管的漏极电压和第一个第二MOS管的漏极电压钳至到同一电位，在实际使用时，由于第一MOS管和第一个第二MOS管的漏极电压相同，可以保证电流镜电路的采样比例，在需要高采样比例时可以降低采样电阻Rsense的精度要求。

技术领域

本发明涉及电流采样技术领域，具体涉及一种电流采样电路。

背景技术

目前，对于许多直流刷式电机或者步进电机来说采样并检测电流是其工作的必要条件，对于刷式电机来说，采样并检测到电流信息可以确定负载条件的变化，也可以用来限制启动电流或者失速电流。当电机处于启动期间，在到达稳态条件之前通常需要保持在某个特定的电流条件，如果没有电流调节功能，有可能会无法满足这种特定的条件从而导致无法正常启动。同时在电机驱动产生过流时，也能够通过电流采样与电流调节对芯片的电流进行调整或者进行过流保护。因此一种高精度的电流采样电路以及相对应的电流调节功能对于电机驱动芯片来说是十分的重要的。而传统的电机电流采用方式大多通过在电机外部并联电阻器接地从而对电流进行限制，产生分流器检测电机的电压降，然后与芯片内部或者外部的参考电压进行比较。这种电流采样方式因为是对于满载电流的采样，因此在外部并联的电阻器往往采用精度较高的功率电阻器，在需要满足高精度的同时也会占用较大的面积以及产生较高的成本。另外现有电流采样电路大多采用常规的电流镜架构，这样当检测很小的电流时对于采样电阻的精度要求很高，很难达到很高的采样比例，除此之外，现有电流采样电路一般都会在电流经过的采样管上进行，电流采样的精度会受到采样比例的影响，采样比例越大，精度越差，采样比例缩小又不仅会给增加电路的面积，还会给电路带来过多的额外功耗。

发明内容

鉴于背景技术的不足，本发明是提供了一种采样比例可调、高精度的电流采样电路。

为解决以上技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种电流采样电路，包括电流镜电路、电压钳位电路和输出cascode电流镜电路；电流镜电路包括采样电路和镜像电路，采样电路包括至少两个第一MOS管，所有第一MOS管的漏极分别输入检测电流，所有第一MOS管的栅极输入第一驱动电压VIN，所有第一MOS管的源极接地；镜像电路包括至少两个第二MOS管，所有第二MOS管依次串联，串联是指上一个第二MOS管的源极与下一个第二MOS管的漏极电连接，第一个第二MOS管的漏极向输出cascode电流镜电路输入第一镜像电流，最后一个第二MOS管的源极接地，所有第二MOS管的栅极分别输入第一驱动电压VIN；输出cascode电流镜电路将第一镜像电流比例转换为第二镜像电流，第二镜像电流输入到采样电阻Rsense；电压钳位电路将第一MOS管的漏极电压和第一个第二MOS管的漏极电压钳至到目标电位。

在某种实施方式中，采样电路包括四个第一MOS管，镜像电路包括三个第二MOS管。

在某种实施方式中，电压钳位电路包括误差放大器AMP和输出管MN1，误差放大器AMP的正极与第一MOS管的漏极电连接，误差放大器的负极与第一个第二MOS管的漏极电连接，误差放大器的输出信号输入到输出管MN1的栅极，第一镜像电流通过输出管MN1的源极和漏极输入到输出cascode电流镜电路。

在某种实施方式中，误差放大器包括一级放大电路、二级放大电路、三级放大电路和偏置电流产生电路；

偏置电流产生电路产生第一偏置电流、第二偏置电流和第三偏置电流；