CN112285412A - 带隙基准源测量装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种带隙基准源测量装置及方法，其中测量装置包括：测量电容、控制开关、比较器、计数器和计算模块；控制开关与测量电容并联连接，且控制开关在测量电容充电过程中处于常开状态；测量电容的第一端连接比较器的同向输入端，测量电容的第二端接地，比较器的输出端连接计数器的计数输入端以及控制开关的控制端，用于在比较器输出高电平时，控制控制开关闭合；计算模块连接计数器的输出端，用于在将待测量带隙基准源接入带隙基准源测量装置进行测量的过程中，获取计数器的输出计数，并基于输出计数，获取对待测量带隙基准源的测量结果。本发明实施例能够更加准确、直观的显示测量结果。

Description

带隙基准源测量装置及方法

技术领域

本发明涉及集成电路设计技术领域，尤其涉及一种带隙基准源测量装置及方法。

背景技术

带隙基准源作为模拟集成电路设计中的关键基本模块，通常对整个芯片电路的性能具有十分重要的影响，在A/D和D/A转换器等电路中都有着极其广泛的应用。低温度系数、高电源抑制比是带隙基准源的关键设计指标。

在实际的带隙基准源电路中，对带隙基准源输出信号的测量通常是采用直接测量的方法。具体如图1所示，为根据现有技术提供的带隙基准源的测试机构示意图，其中在芯片电路上直接接入电源电压(VDD)和接地(GND)信号，在输出端(Output)用电压/电流表直接测量带隙基准源的输出值。

但是，上述测量方法由于需要采用探针与芯片电路中的PAD直接接触，其中存在着包括器件失配在内的很多误差源，如接触电阻、输出引线、测试设备的精度等，会影响到输出电压/电流的稳定性，从而会对带隙基准源的最终测试结果产生不利的影响。

发明内容

本发明实施例提供一种带隙基准源测量装置及方法，用以解决现有技术中采用直接测量法测量结果不准确的缺陷，实现准确、直观显示测量结果的目标。

本发明实施例提供一种带隙基准源测量装置，包括：测量电容、控制开关、比较器、计数器和计算模块；

所述控制开关与所述测量电容并联连接，且所述控制开关在所述测量电容充电过程中处于常开状态；

所述测量电容的第一端连接所述比较器的同向输入端，所述测量电容的第二端接地，所述比较器的输出端连接所述计数器的计数输入端以及所述控制开关的控制端，用于在所述比较器输出高电平时，控制所述控制开关闭合；

所述计算模块连接所述计数器的输出端，用于在将待测量带隙基准源接入所述带隙基准源测量装置进行测量的过程中，获取所述计数器的输出计数，并基于所述输出计数，获取对所述待测量带隙基准源的测量结果。

根据本发明一个实施例的带隙基准源测量装置，若所述待测量带隙基准源为带隙基准电流源，则所述带隙基准源测量装置还包括：电源电压和参考电压；

所述参考电压连接所述比较器的反向输入端，所述电源电压串联连接所述带隙基准电流源后，连接至所述测量电容的所述第一端。

根据本发明一个实施例的带隙基准源测量装置，所述计算模块还用于：获取所述参考电压、所述测量电容的电容值、所述计数器的时钟周期以及计数测量时长；

相应的，所述计算模块在用于基于所述输出计数，获取对所述待测量带隙基准源的测量结果时，具体用于：

基于所述输出计数、所述参考电压、所述测量电容的电容值、所述计数器的时钟周期以及所述计数测量时长，计算所述带隙基准电流源的测量结果。

根据本发明一个实施例的带隙基准源测量装置，所述计算模块具体按照如下公式，计算所述测量结果，所述如下公式为：

式中，IBG表示对带隙基准电流源的测量结果，C表示测量电容的电容值，V_ref表示参考电压，Output表示输出计数，m表示计数测量时长，Tclk表示计数器的时钟周期。

根据本发明一个实施例的带隙基准源测量装置，若所述待测量带隙基准源为带隙基准电压源，则所述带隙基准源测量装置还包括：参考电流源；

所述带隙基准电压源连接所述比较器的反向输入端，所述参考电流源连接至所述测量电容的所述第一端。

根据本发明一个实施例的带隙基准源测量装置，所述计算模块还用于：获取所述参考电流源、所述测量电容的电容值、所述计数器的时钟周期以及计数测量时长；

相应的，所述计算模块在用于基于所述输出计数，获取对所述待测量带隙基准源的测量结果时，具体用于：

基于所述输出计数、所述参考电流源、所述测量电容的电容值、所述计数器的时钟周期以及所述计数测量时长，计算所述带隙基准电压源的测量结果。

根据本发明一个实施例的带隙基准源测量装置，所述计算模块具体按照如下公式，计算所述测量结果，所述如下公式为：

式中，VBG表示对带隙基准电压源的测量结果，C表示测量电容的电容值，I_ref表示参考电流源，Output表示输出计数，m表示计数测量时长，Tclk表示计数器的时钟周期。

本发明实施例还提供一种带隙基准源测量方法，包括：

将待测量带隙基准源接入如上述任一所述的带隙基准源测量装置，并接通电源；

利用所述带隙基准源测量装置，将所述待测量带隙基准源的输出转换为设定时长内的脉冲输出；

基于所述脉冲输出、所述设定时长和所述带隙基准源测量装置的结构参数，获取对所述待测量带隙基准源的测量结果。

根据本发明一个实施例的带隙基准源测量方法，若所述待测量带隙基准源为带隙基准电流源，则将所述待测量带隙基准源接入所述带隙基准源测量装置具体包括：

设置电源电压和参考电压，并将所述带隙基准电流源的第一端连接至所述测量电容的第一端，将所述带隙基准电流源的第二端连接至所述电源电压，将所述比较器的反向输入端连接至所述参考电压。

根据本发明一个实施例的带隙基准源测量方法，若所述待测量带隙基准源为带隙基准电压源，则将所述待测量带隙基准源接入所述带隙基准源测量装置具体包括：

设置参考电流源，并将所述带隙基准电压源连接至所述比较器的反向输入端，将所述参考电流源连接至所述测量电容的所述第一端。

本发明实施例提供的带隙基准源测量装置及方法，通过设置计数器，将带隙基准源的输出(电压/电流)直接转换成数字值，并根据数字值反推带隙基准源的输出，能够有效减小接触电阻和外加引线的不利影响，使测量结果更加准确、直观，且具有更好的实时性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据现有技术提供的带隙基准源的测试机构示意图；

图2为本发明实施例提供的带隙基准源测量装置的结构示意图；

图3为根据本发明实施例提供的带隙基准源测量装置测量带隙基准电流源的连接电路示意图；

图4为根据本发明实施例提供的带隙基准源测量装置中典型信号示意图；

图5为根据本发明实施例提供的带隙基准源测量装置测量带隙基准电压源的连接电路示意图；

图6为本发明实施例提供的带隙基准源测量方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例针对现有技术中采用直接测量法测量结果不准确的问题，通过设置计数器，将带隙基准源的输出(电压/电流)直接转换成数字值，并根据数字值反推带隙基准源的输出，能够有效减小接触电阻和外加引线的不利影响，使测量结果更加准确、直观，且具有更好的实时性。以下将结合图2-图6，具体通过多个实施例对本发明实施例进行展开说明和介绍。

图2为本发明实施例提供的带隙基准源测量装置的结构示意图，该装置可以用于更准确的测量带隙基准源的输出，如图2所示，该装置包括测量电容201、控制开关202、比较器203、计数器204以及图2未示出的计算模块。其中：

所述控制开关与所述测量电容并联连接，且所述控制开关在所述测量电容充电过程中处于常开状态；

所述测量电容的第一端连接所述比较器的同向输入端，所述测量电容的第二端接地，所述比较器的输出端连接所述计数器的计数输入端以及所述控制开关的控制端，用于在所述比较器输出高电平时，控制所述控制开关闭合；

所述计算模块连接所述计数器的输出端，用于在将待测量带隙基准源接入所述带隙基准源测量装置进行测量的过程中，获取所述计数器的输出计数，并基于所述输出计数，获取对所述待测量带隙基准源的测量结果。

具体而言，如图2所示，本发明实施例的带隙基准源测量装置至少应包括测量电容201、控制开关202、比较器203、计数器204和计算模块。其中，控制开关202的两个端口并接在测量电容201的两端，且控制开关202在测量电容201充电的过程中处于常开状态，控制开关202具有控制端，可通过高电平控制控制开关202闭合。

测量电容201和控制开关202并联电路的一端接比较器203的同向输入端，将该端口称为测量电容201的第一端。测量电容201和控制开关202并联电路的另一端接地，将该端口称为测量电容201的第二端。

控制开关202断开时，由电源给测量电容201充电。随着充电时间的增长，测量电容201第一端(也是比较器203的同向输入端)的电压不断升高，直至比较器203同向输入端与反向输入端的电压相同，比较器203输出高电平，控制控制开关202闭合接地，测量电容201放电。随着放电时间增长，测量电容201的端电压下降为零，导致比较器203输出低电平，控制开关202打开，从而开始一个新的充电周期。这样的充放电过程周而复始，使得比较器203的输出形成与充放电周期一致的脉冲信号。

比较器203的输出端同时连接计数器204的计数输入端和控制开关202的控制端。当比较器203的同向输入端和反向输入端的电压相同时，会输出高电平。计数器204在接受比较器203的输出的过程中，通过计数器时钟触发计数，输出脉冲计数。

本发明实施例提供的带隙基准源测量装置，通过设置计数器，将带隙基准源的输出(电压/电流)直接转换成数字值，并根据数字值反推带隙基准源的输出，能够有效减小接触电阻和外加引线的不利影响，使测量结果更加准确、直观，且具有更好的实时性。

其中，根据上述各实施例提供的带隙基准源测量装置可选的，若待测量带隙基准源为带隙基准电流源，则带隙基准源测量装置还包括：电源电压和参考电压。如图3所示，为根据本发明实施例提供的带隙基准源测量装置测量带隙基准电流源的连接电路示意图，其中将带隙基准电流源接入到了带隙基准源测量装置的电路中，即参考电压连接比较器的反向输入端，电源电压串联连接带隙基准电流源后，连接至测量电容的第一端。

具体而言，如图3所示，在测量电容C和电源电压VCC间串联接入了带隙基准电流源IBG，同时在比较器的反向输入端接入一参考电压V_ref。在进行测量的过程中，带隙基准电流源IBG为测量电容C充电。随着充电时间的增长，测量电容端的电压不断升高。当该电压升高到与参考电压V_ref相等时，比较器输出高电平，控制控制开关闭合接地，使得测量电容放电。当放电时间达到一定的时长后，测量电容的端电压下降为零，导致比较器输出低电平，控制控制开关断开，从而开始一个新的充电周期。

上述的充放电过程周而复始，因此比较器的输出就是与充放电周期一致的脉冲信号，具体可参见图4，为根据本发明实施例提供的带隙基准源测量装置中典型信号示意图。对于比较器的输出，用计数器就可以完成一段时间内脉冲个数的测量。计数器的测量输出与带隙基准电流源IBG满足一定的转换关系，则可根据计数器的测量输出，反推带隙基准电流源IBG的测量结果。

其中，根据上述各实施例提供的带隙基准源测量装置可选的，计算模块还用于：获取参考电压、测量电容的电容值、计数器的时钟周期以及计数测量时长。相应的，计算模块在用于基于输出计数，获取对待测量带隙基准源的测量结果时，具体用于：基于输出计数、参考电压、测量电容的电容值、计数器的时钟周期以及计数测量时长，计算带隙基准电流源的测量结果。

具体而言，在利用上述各实施例的带隙基准源测量装置对带隙基准电流源进行测量时，测量结果会与带隙基准源测量装置中各元器件，包括测量电容、计数器和参考电压等的参数相关。因此，计算模块首先需获取参考电压、测量电容的电容值、计数器的时钟周期以及计数测量时长。获取的方式可以是被动接收的，如人工手动输入或者其它数据单元发送的等，也可以是计算模块主动从存储设备获取的，本发明实施例对此并不作限制。

可以理解，计数测量时长是指测量计数过程的时间长度。通常参考电压、测量电容的电容值和计数器的时钟周期都是固定的常数。因此可根据这些常数，结合计数器的输出计数结果(即输出计数)，反推计算带隙基准电流源的测量结果，也即带隙基准电流源的输出电流。

本发明实施例通过计数器输出测量计数，并据此结合测量装置结构参数反推带隙基准电流源的输出电流，能够避免直接测量接触电阻和外加引线带来的不利影响，使测量结果更准确。

其中，根据上述各实施例提供的带隙基准源测量装置可选的，计算模块具体按照如下公式，计算测量结果，如下公式为：

式中，IBG表示对带隙基准电流源的测量结果，C表示测量电容的电容值，V_ref表示参考电压，Output表示输出计数，m表示计数测量时长，Tclk表示计数器的时钟周期。

具体而言，在利用上述各实施例的带隙基准源测量装置对带隙基准电流源进行测量时，用计数器就可以完成一段时间内脉冲个数的测量，这个输出与带隙基准电流源IBG满足以下关系：

则根据上述关系式，可反推带隙基准电流源IBG的测量结果，也即输出电流IBG，具体如上述IBG计算公式所示。其中，测量电容的电容值C、比较器的参考电压V_ref、测量时长m和计数器时钟周期Tclk都是常数，因此IBG的变化就能直观的反映在计数器的输出值上。

其中，根据上述各实施例提供的带隙基准源测量装置可选的，若待测量带隙基准源为带隙基准电压源，则带隙基准源测量装置还包括参考电流源。如图5所示，为根据本发明实施例提供的带隙基准源测量装置测量带隙基准电压源的连接电路示意图，其中将带隙基准电压源接入到了带隙基准源测量装置的电路中，即带隙基准电压源连接比较器的反向输入端，参考电流源连接至测量电容的第一端。

具体而言，如图5所示，将带隙基准电压源VBG连接到了比较器的反向输入端，同时将测量电容的第一端连接至一参考电流源I_ref。在进行测量的过程中，参考电流源I_ref为测量电容C充电。随着充电时间的增长，测量电容端的电压不断升高。当该电压升高到与带隙基准电压源VBG相等时，比较器输出高电平，控制控制开关闭合接地，使得测量电容放电。当放电时间达到一定的时长后，测量电容的端电压下降为零，导致比较器输出低电平，控制控制开关断开，从而开始一个新的充电周期。

上述的充放电过程周而复始，因此比较器的输出就是与充放电周期一致的脉冲信号，具体可参见图4。对于比较器的输出，用计数器就可以完成一段时间内脉冲个数的测量。计数器的测量输出与带隙基准电压源VBG满足一定的转换关系，则可根据计数器的测量输出，反推带隙基准电压源VBG的测量结果。

其中，根据上述各实施例提供的带隙基准源测量装置可选的，计算模块还用于：获取参考电流源、测量电容的电容值、计数器的时钟周期以及计数测量时长。相应的，计算模块在用于基于输出计数，获取对待测量带隙基准源的测量结果时，具体用于：基于输出计数、参考电流源、测量电容的电容值、计数器的时钟周期以及计数测量时长，计算带隙基准电压源的测量结果。

具体而言，在利用上述各实施例的带隙基准源测量装置对带隙基准电压源进行测量时，测量结果会与带隙基准源测量装置中各元器件，包括测量电容、计数器和参考电流源等的参数相关。因此，计算模块首先需要获取参考电流源、测量电容的电容值、计数器的时钟周期以及计数测量时长。获取的方式可以是被动接收的，如人工手动输入或者其它数据单元发送的等，也可以是计算模块主动从存储设备获取的，本发明实施例对此并不作限制。

可以理解，通常参考电流源、测量电容的电容值、计数测量时长和计数器的时钟周期都是固定的常数。因此可根据这些常数，结合计数器的输出计数结果(即输出计数)，反推计算带隙基准电压源的测量结果，也即带隙基准电压源的输出电压。

本发明实施例通过计数器输出测量计数，并据此结合测量装置结构参数反推带隙基准电压源的输出电压，能够避免直接测量接触电阻和外加引线带来的不利影响，使测量结果更准确。

其中，根据上述各实施例提供的带隙基准源测量装置可选的，计算模块具体按照如下公式，计算测量结果，如下公式为：

式中，VBG表示对带隙基准电压源的测量结果，C表示测量电容的电容值，I_ref表示参考电流源，Output表示输出计数，m表示计数测量时长，Tclk表示计数器的时钟周期。

具体而言，在利用上述各实施例的带隙基准源测量装置对带隙基准电压源进行测量时，用计数器就可以完成一段时间内脉冲个数的测量，这个输出与带隙基准电压源VBG满足以下关系：

则根据上述关系式，可反推带隙基准电压源VBG的测量结果，也即输出电压VBG，具体如上述VBG计算公式所示。其中，测量电容的电容值C、参考电流源I_ref、测量时长m和计数器时钟周期Tclk都是常数，因此VBG的变化就能直观的反映在计数器的输出值上。

基于相同的发明构思，本发明实施例根据上述各实施例还提供一种带隙基准源测量方法，该方法通过应用上述各实施例提供的带隙基准源测量装置，实现对待测量带隙基准源的测量。因此，在上述各实施例的带隙基准源测量装置中的描述和定义，可以用于本发明实施例中相关处理步骤的理解，具体可参考上述各实施例，此处不在赘述。

根据本发明的一个实施例，带隙基准源测量方法的处理流程如图6所示，为本发明实施例提供的带隙基准源测量方法的流程示意图，该方法可通过应用上述各实施例的带隙基准源测量装置实现，具体包括以下处理步骤：

S601，将待测量带隙基准源接入如上述任一实施例所述的带隙基准源测量装置，并接通电源。

具体而言，本发明实施例采用片上测试电路完成带隙基准源测量，如图6所示，首先将待测量带隙基准源接入对应的带隙基准源测量装置。也就是说，若待测量带隙基准源为待测量带隙基准电流源，则按照上述实施例中测量带隙基准电流源的接线方式，将带隙基准电流源接入带隙基准源测量装置。若待测量带隙基准源为待测量带隙基准电压源，则按照上述实施例中测量带隙基准电压源的接线方式，将带隙基准电压源接入带隙基准源测量装置。之后接通电源，使测量测试电路运行。

S602，利用带隙基准源测量装置，将待测量带隙基准源的输出转换为设定时长内的脉冲输出。

具体而言，在测量测试电路运行的过程中，通过比较器对测量电容的充放电控制，以及计数器对比较器输出波形的脉冲计数，将待测量带隙基准源的输出转换为计数器的脉冲输出。可采集一段时间内计数器的脉冲计数，作为该时间段内的脉冲输出，该时间段即作为设定时长。

S603，基于脉冲输出、设定时长和带隙基准源测量装置的结构参数，获取对待测量带隙基准源的测量结果。

具体而言，本发明实施例的最后，根据测量过程的某段设定时长、该设定时长内测得的脉冲输出(即脉冲计数)以及预先获知的带隙基准源测量装置的结构参数，包括测量电容、参考电流/电压和计数器的参数等，计算对待测量带隙基准源的测量结果。

本发明实施例提供的带隙基准源测量方法，通过设置计数器，将带隙基准源的输出(电压/电流)直接转换成数字值，并根据数字值反推带隙基准源的输出，能够有效减小接触电阻和外加引线的不利影响，使测量结果更加准确、直观，且具有更好的实时性。

其中，根据上述各实施例提供的带隙基准源测量方法可选的，若待测量带隙基准源为带隙基准电流源，则将待测量带隙基准源接入带隙基准源测量装置具体包括：设置电源电压和参考电压，并将带隙基准电流源的第一端连接至测量电容的第一端，将带隙基准电流源的第二端连接至电源电压，将比较器的反向输入端连接至参考电压。

具体而言，本发明实施例在应用上述各实施例的带隙基准源测量装置对带隙基准电流源进行测量时，首先设置一电源电压VCC和一参考电压V_ref。之后，将带隙基准电流源IBG串联接入测量电容C和电源电压VCC之间，同时将参考电压V_ref接入比较器的反向输入端，以将带隙基准源IBG输出的电流作为测试电路中电容C的充电电流。在进行测量的过程中，带隙基准电流源IBG为测量电容C充电。

随着充电时间的增长，测量电容端的电压不断升高。当该电压升高到与参考电压V_ref相等时，比较器输出高电平，控制控制开关闭合接地，使得测量电容放电。当放电时间达到一定的时长后，测量电容的端电压下降为零，导致比较器输出低电平，控制控制开关断开，从而开始一个新的充电周期。

上述充放电过程周而复始，因此比较器的输出就是与充放电周期一致的脉冲信号。通过计数器对该脉冲信号进行计数，即可将带隙基准电流源的输出(电流)直接转换成数字值，数字值的变化就直接反映出带隙基准电流源的输出情况。

其中，根据上述各实施例提供的带隙基准源测量方法可选的，若待测量带隙基准源为带隙基准电压源，则将待测量带隙基准源接入带隙基准源测量装置具体包括：设置参考电流源，并将带隙基准电压源连接至比较器的反向输入端，将参考电流源连接至测量电容的第一端。

具体而言，本发明实施例在应用上述各实施例的带隙基准源测量装置对带隙基准电压源进行测量时，首先设置一参考电流源I_ref。之后，将带隙基准电压源VBG连接到比较器的反向输入端，同时将参考电流源I_ref连接至测量电容的第一端，以将参考电流源I_ref作为测试电路中电容C的充电电流，并将带隙基准源VBG输出的电压作为比较器的参考电压。在进行测量的过程中，参考电流源Iref为测量电容C充电。

随着充电时间的增长，测量电容端的电压不断升高。当该电压升高到与带隙基准电压源VBG相等时，比较器输出高电平，控制控制开关闭合接地，使得测量电容放电。当放电时间达到一定的时长后，测量电容的端电压下降为零，导致比较器输出低电平，控制控制开关断开，从而开始一个新的充电周期。

上述充放电过程周而复始，因此比较器的输出就是与充放电周期一致的脉冲信号。通过计数器对该脉冲信号进行计数，即可将带隙基准电压源的输出(电压)直接转换成数字值，数字值的变化就直接反映出带隙基准电压源的输出情况。

本发明实施例利用片上电路，直接测量带隙基准源输出，不需要使用外接的电压/电流表，其原理是将带隙基准源的输出(电压/电流)直接转换成数字值，数字值的变化可直接反映出带隙基准源的输出情况，实现了一种用数字输出表征电学模拟信号的目的，具有实时、直观、便于后续数字信号处理的特点。同时，由于片上测试电路与带隙基准源在设计和制备过程都是一起完成的，能够进一步减小接触电阻和外加引线的不利影响。

可以理解的是，以上所描述的实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，既可以位于一个地方，或者也可以分布到不同网络单元上。可以根据实际需要选择其中的部分或全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解，各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等，包括若干指令，用以使得一台计算机设备(如个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行上述各方法实施例或者方法实施例的某些部分所述的方法。

另外，本领域内的技术人员应当理解的是，在本发明实施例的申请文件中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本发明实施例的说明书中，说明了大量具体细节。然而应当理解的是，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。类似地，应当理解，为了精简本发明实施例公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明实施例的示例性实施例的描述中，本发明实施例的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种带隙基准源测量装置，其特征在于，包括：测量电容、控制开关、比较器、计数器和计算模块；

所述控制开关与所述测量电容并联连接，且所述控制开关在所述测量电容充电过程中处于常开状态；

所述测量电容的第一端连接所述比较器的同向输入端，所述测量电容的第二端接地，所述比较器的输出端连接所述计数器的计数输入端以及所述控制开关的控制端，用于在所述比较器输出高电平时，控制所述控制开关闭合；

所述计算模块连接所述计数器的输出端，用于在将待测量带隙基准源接入所述带隙基准源测量装置进行测量的过程中，获取所述计数器的输出计数，并基于所述输出计数，获取对所述待测量带隙基准源的测量结果。

2.根据权利要求1所述的带隙基准源测量装置，其特征在于，若所述待测量带隙基准源为带隙基准电流源，则所述带隙基准源测量装置还包括：电源电压和参考电压；

所述参考电压连接所述比较器的反向输入端，所述电源电压串联连接所述带隙基准电流源后，连接至所述测量电容的所述第一端。

3.根据权利要求2所述的带隙基准源测量装置，其特征在于，所述计算模块还用于：获取所述参考电压、所述测量电容的电容值、所述计数器的时钟周期以及计数测量时长；

相应的，所述计算模块在用于基于所述输出计数，获取对所述待测量带隙基准源的测量结果时，具体用于：

基于所述输出计数、所述参考电压、所述测量电容的电容值、所述计数器的时钟周期以及所述计数测量时长，计算所述带隙基准电流源的测量结果。

4.根据权利要求3所述的带隙基准源测量装置，其特征在于，所述计算模块具体按照如下公式，计算所述测量结果，所述如下公式为：

式中，IBG表示对带隙基准电流源的测量结果，C表示测量电容的电容值，V_ref表示参考电压，Output表示输出计数，m表示计数测量时长，Tclk表示计数器的时钟周期。

5.根据权利要求1所述的带隙基准源测量装置，其特征在于，若所述待测量带隙基准源为带隙基准电压源，则所述带隙基准源测量装置还包括：参考电流源；

所述带隙基准电压源连接所述比较器的反向输入端，所述参考电流源连接至所述测量电容的所述第一端。

6.根据权利要求5所述的带隙基准源测量装置，其特征在于，所述计算模块还用于：获取所述参考电流源、所述测量电容的电容值、所述计数器的时钟周期以及计数测量时长；

相应的，所述计算模块在用于基于所述输出计数，获取对所述待测量带隙基准源的测量结果时，具体用于：

基于所述输出计数、所述参考电流源、所述测量电容的电容值、所述计数器的时钟周期以及所述计数测量时长，计算所述带隙基准电压源的测量结果。

7.根据权利要求6所述的带隙基准源测量装置，其特征在于，所述计算模块具体按照如下公式，计算所述测量结果，所述如下公式为：

式中，VBG表示对带隙基准电压源的测量结果，C表示测量电容的电容值，I_ref表示参考电流源，Output表示输出计数，m表示计数测量时长，Tclk表示计数器的时钟周期。

8.一种带隙基准源测量方法，其特征在于，包括：

将待测量带隙基准源接入如权利要求1-7中任一项所述的带隙基准源测量装置，并接通电源；

利用所述带隙基准源测量装置，将所述待测量带隙基准源的输出转换为设定时长内的脉冲输出；

基于所述脉冲输出、所述设定时长和所述带隙基准源测量装置的结构参数，获取对所述待测量带隙基准源的测量结果。

9.根据权利要求8所述的带隙基准源测量方法，其特征在于，若所述待测量带隙基准源为带隙基准电流源，则将所述待测量带隙基准源接入所述带隙基准源测量装置具体包括：

设置电源电压和参考电压，并将所述带隙基准电流源的第一端连接至所述测量电容的第一端，将所述带隙基准电流源的第二端连接至所述电源电压，将所述比较器的反向输入端连接至所述参考电压。

10.根据权利要求8所述的带隙基准源测量方法，其特征在于，若所述待测量带隙基准源为带隙基准电压源，则将所述待测量带隙基准源接入所述带隙基准源测量装置具体包括：

设置参考电流源，并将所述带隙基准电压源连接至所述比较器的反向输入端，将所述参考电流源连接至所述测量电容的所述第一端。

Images