CN114441843A - 基于多级嵌套的电流采样精度校准方法和校准码产生方法 - Google Patents

Abstract

基于多级嵌套的电流采样精度校准方法和校准码产生方法，通过模拟电流采样系统处于N种不同温度和M种不同电流的情况来产生N×M种对应条件下的校准码，首先设置N个不同的温度检测值，然后分别获取电流采样系统处于每个温度检测值时对应的M种电流情况下的校准码；随后检测电流采样系统的实时温度情况和输入电流情况，并根据检测结果选择对应温度情况和对应输入电流情况的校准码用于调节可调电阻的电阻值，采样进行调节后的可调电阻上的电压就获得了校准后的采样电流信息。本发明能够使得电流采样系数不受温度系数和电流系数的影响，保证了实时采样的高效性和准确性，具有适用范围广和适合实际应用的特点。

Description

基于多级嵌套的电流采样精度校准方法和校准码产生方法

技术领域

本发明属于模拟集成电路设计技术领域，涉及一种基于多级嵌套的电流采样精度校准方法和提高电流采样精度的校准码产生方法。

背景技术

电流环作为控制系统的内环，其性能影响着控制系统的质量。目前对电流环采样都是利用采样电阻对输出电流信息进行采集，但是由于受到工艺以及版图设计的影响，电流采样精度存在受温度系数和电流变化的影响，导致电流环的反馈值与理想值之间存在很大的误差，使得系统的性能下降。

为了提升电流采样精度，中国发明专利申请CN107505501A中公开了通过将采集续电流改为采集实相电流来避免采样电流信息的丢失，以及通过增大采样窗口并进行补偿的方式解决电流采样盲区问题的技术方案，但都没有考虑到温度系数对采样精度的影响，并且为了改善电流变化对精度的影响采用了十分复杂的算法和结构。

发明内容

为了解决现有电流采样电路存在采样精度随温度与电流变化而产生误差的问题，本发明提出一种提高电流采样精度的校准码产生方法，利用算法先对不同温度、不同电流下的电流采样系数进行校准，以准确获取不同温度和不同电流情况下的校准码；基于该校准码，本发明提出的一种基于多级嵌套的电流采样精度校准方法，根据电流采样系统的实际情况中对应温度和电流情况下调取对应的校准码，从而可以实现采样系数不受温度系数和电流系数的影响，保证了电流采样的高效性和准确性。

本发明产生校准码的技术方案为：

一种提高电流采样精度的校准码产生方法，所述校准码产生方法通过分别模拟电流采样系统处于N种不同温度和M种不同电流的情况来产生共N×M种对应条件下的校准码，N和M均为大于1的正整数；

首先设置N个不同的温度检测值，然后分别获取所述电流采样系统处于每个温度检测值时对应的M种电流情况下的校准码；其中获取所述电流采样系统处于第i个温度检测值时对应的M种电流情况下的校准码的步骤如下，i为正整数且i∈[1，N]：

步骤1、检测所述电流采样系统的温度，当达到所述第i个温度检测值时转到步骤2，否则等待；

步骤2、将变量Q赋值初始值，计数器复位；

步骤3、依次进行M种电流情况的校准码生成，其中第j种电流情况对应的校准码生成方法如下，j为正整数且j∈[1，M]：

3.1、将变量Q的当前值赋值给校准码，计数器加一，其中所述校准码用于调节可调电阻的电阻值，所述可调电阻上流过的电流与所述电流采样系统的输入电流成正比；

3.2、不向所述电流采样系统输入电流，计数器重复加一L次，等待所述电流采样系统稳定，L为大于1的正整数；

3.3、获取所述可调电阻上的电压值并转换为对应的数字信号后存入第一寄存器，计数器加一；

3.4、向所述电流采样系统输入第j种电流情况的电流，计数器重复加一L次，等待所述电流采样系统稳定；

3.5、获取所述可调电阻上的电压值并转换为对应的数字信号后存入第二寄存器，计数器加一；

3.6、将第二寄存器中的值减去第一寄存器中的值后存入第三寄存器，计数器加一；

3.7、判断第三寄存器的值是否在精度要求范围内，若是则转到步骤3.10，否则转到步骤3.8；

3.8、当第三寄存器的值小于精度要求范围的最小值时，将变量Q值减一，且计数器加一；当第三寄存器的值大于精度要求范围的最大值时，将变量Q值加一，且计数器加一；

3.9、计数器复位，转到步骤3.1；

3.10、将变量Q的当前值作为第i个温度检测值对应的第j种电流情况下的校准码。

优选地，在获取第i个温度检测值对应的第j种电流情况下的校准码时，步骤3.3和步骤3.5利用第一模数转换器进行所述可调电阻上的电压值至对应数字信号的转换，步骤3.7中将第三寄存器的值乘以所述第一模数转换器的最低有效位后除以对应的第j种电流情况的电流值得到采样系数G，令采样系数G的精度为±x，上下浮动y％，则所述精度要求范围为x×(1±y％)，当采样系数G<x×(1-y％)时，变量Q值减一；当采样系数G>x×(1+y％)时，变量Q值加一；当采样系数G满足x×(1-y％)≤G≤x×(1+y％)时，将变量Q的当前值作为第i个温度检测值对应的第j种电流情况下的校准码。

本发明提出的应用上述校准码进行电流采样精度校准方法的具体技术方案如下：

一种基于多级嵌套的电流采样精度校准方法，包括如下步骤：

步骤A、分别模拟电流采样系统处于N种不同温度和M种不同电流的情况来产生共N×M种对应条件下的校准码，N和M均为大于1的正整数；首先设置N个不同的温度检测值，然后分别获取所述电流采样系统处于每个温度检测值时对应的M种电流情况下的校准码；其中获取所述电流采样系统处于第i个温度检测值时对应的M种电流情况下的校准码的步骤如下，i为正整数且i∈[1，N]：

A1、检测所述电流采样系统的温度，当达到所述第i个温度检测值时转到步骤A2，否则等待；

A2、将变量Q赋值初始值，计数器复位；

A3、依次进行M种电流情况的校准码生成，其中第j种电流情况对应的校准码生成方法如下，j为正整数且j∈[1，M]：

A 3.1、将变量Q的当前值赋值给校准码，计数器加一，其中所述校准码用于调节可调电阻的电阻值，所述可调电阻上流过的电流与所述电流采样系统的输入电流成正比；

A 3.2、不向所述电流采样系统输入电流，计数器重复加一L次，等待所述电流采样系统稳定，L为大于1的正整数；

A 3.3、获取所述可调电阻上的电压值并转换为对应的数字信号后存入第一寄存器，计数器加一；

A 3.4、向所述电流采样系统输入第j种电流情况的电流，计数器重复加一L次，等待所述电流采样系统稳定；

A 3.5、获取所述可调电阻上的电压值并转换为对应的数字信号后存入第二寄存器，计数器加一；

A 3.6、将第二寄存器中的值减去第一寄存器中的值后存入第三寄存器，计数器加一；

A 3.7、判断第三寄存器的值是否在精度要求范围内，若是则转到步骤A3.10，否则转到步骤A3.8；

A 3.8、当第三寄存器的值小于精度要求范围的最小值时，将变量Q值减一，且计数器加一；当第三寄存器的值大于精度要求范围的最大值时，将变量Q值加一，且计数器加一；

A 3.9、计数器复位，转到步骤A3.1；

A 3.10、将变量Q的当前值作为第i个温度检测值对应的第j种电流情况下的校准码；

步骤B、检测所述电流采样系统的实时温度情况和输入电流情况，并根据检测结果从步骤A生成的N×M个校准码中选择对应温度情况和对应输入电流情况的校准码用于调节所述可调电阻的电阻值，采样进行调节后的所述可调电阻上的电压能够获得校准后的采样电流信息。

优选地，在获取第i个温度检测值对应的第j种电流情况下的校准码时，步骤A3.3和步骤A3.5利用第一模数转换器进行所述可调电阻上的电压值至对应数字信号的转换，步骤A3.7中将第三寄存器的值乘以所述第一模数转换器的最低有效位后除以对应的第j种电流情况的电流值得到采样系数G；令采样系数G的精度为±x，上下浮动y％，则所述精度要求范围为x×(1±y％)，当采样系数G<x×(1-y％)时，变量Q值减一；当采样系数G>x×(1+y％)时，变量Q值加一；当采样系数G满足x×(1-y％)≤G≤x×(1+y％)时，将变量Q的当前值作为第i个温度检测值对应的第j种电流情况下的校准码。

优选地，所述电流采样系统包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一开关、第二开关、第三开关、运算放大器和NMOS管，第一电阻一端作为所述电流采样系统的输入端并通过第三电阻后连接运算放大器的正向输入端和NMOS管的漏极，其另一端通过第二电阻后连接运算放大器的负向输入端；NMOS管的栅极连接运算放大器的输出端，其源极通过所述可调电阻后接地；第一开关设置在不同电流情况下施加的电流和所述电流采样系统的输入端之间，第二开关设置在第三电阻和运算放大器的正向输入端之间，第三开关设置在运算放大器的正向输入端和负向输入端之间；步骤A 3.2中将第一开关和第二开关断开、第三开关闭合；步骤A 3.4中将第一开关和第二开关闭合、第三开关断开。

优选地，所述电流采样系统还包括多个具有不同参考电压值的比较器，在步骤B中，通过将所述电流采样系统的输入电流转换为电压后与多个参考电压值进行比较，判断此时所述电流采样系统的实时输入电流情况。

优选地，所述第一模数转换器采用时钟频率选择为42MHz的时钟信号进行驱动。

优选地，L＝2。

优选地，所述校准码增大时调节所述可调电阻的电阻值减小，所述校准码减小时调节所述可调电阻的电阻值增大。

本发明的有益效果为：本发明通过对不同温度、不同电流下的采样系数进行校准产生对应的校准码，并根据电流采样系统当前情况调取对应温度和对应电流的校准码，实现了电流采样精度的提高，使得电流采样系数不受温度系数和电流系数的影响，保证了实时采样的高效性和准确性；本发明可以根据需要任意设置温度和电流需求，适用范围广；没有复杂电路设计，更适合于实际应用。

附图说明

下面的附图有助于更好地理解下述对本发明不同实施例的描述，这些附图示意性地示出了本发明一些实施方式的主要特征。这些附图和实施例以非限制性、非穷举性的方式提供了本发明的一些实施例。

图1为本发明提出的一种基于多级嵌套的电流采样精度校准方法在实施例中的具体流程图。

图2是本发明提出的一种提高电流采样精度的校准码产生方法在实施例中的具体流程图。

图3是实施例中应用本发明提出的电流采样精度校准方法的电流采样系统拓扑图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例详细描述本发明的技术方案。

下面所述实施例中的具体细节，如实施例中的具体电路结构和这些电路元件的具体参数，都用于对本发明的实施例提供更好的理解。本技术领域的技术人员可以理解，即使在缺少一些细节、步骤或采用其他方法、元件、材料等结合的情况下，本发明的实施例也可以被实现。

针对电流采样系统的采样精度会随着温度和电流的变化而变化的问题，本发明首先利用算法对不同温度、不同电流下采样系数进行校准，分别模拟电流采样系统处于N种不同温度和M种不同电流的情况，来产生共N×M种对应条件下的校准码存入对应的N×M个寄存器，N和M均为大于1的正整数；然后根据电流采样系统的内部信号对当前温度和电流情况进行判断后从寄存器中调取对应的校准值，实现实时校准采样精度。

如图3所示给出了一种电流采样系统的结构拓扑图，通过运放采样电流，包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一开关、第二开关、第三开关、运算放大器和NMOS管，第一电阻R1一端作为电流采样系统的输入端并通过第三电阻R3后连接运算放大器的正向输入端和NMOS管的漏极，其另一端通过第二电阻R2后连接运算放大器的负向输入端；NMOS管的栅极连接运算放大器的输出端，其源极通过可调电阻R4后接地；第一开关设置在不同电流情况下施加的电流和电流采样系统的输入端之间，第二开关设置在第三电阻R3和运算放大器的正向输入端之间，第三开关设置在运算放大器的正向输入端和负向输入端之间。第一开关、第二开关和第三开关由算法校准模块产生的in_calen信号和idc_set信号控制，可调电阻R4的阻值通过算法校准模块产生的校准码调节。

电流采样系统正常进行电流采样时输入电感电流IL，此时第一电阻R1上压降为电感电流IL乘以第一电阻R1的阻值，由于虚短虚断，则第三电阻R3的两端压降等于第一电阻R1两端电压压降，则可调电阻R4上流过的电流为

则可调电阻R4上端的电压为

该处电流方向由运放控制，图示仅为示意图，本发明可兼容不同电流方向。可见可调电阻R4上流过的电流与电流采样系统的输入电流成正比，利用第一模数转换器对可调电阻R4上的电压进行采样和转换，能够得到电流采样系统的输入电流信息。本发明在电流采样系统中设置算法校准模块产生校准码用于调节可调电阻R4的电阻值，可调电阻R4上的电压和电流存在采样系数G，在获取校准码时通过调节可调电阻R4的电阻值使得采样系数G满足精度要求范围，并在电流采样系统进行电流采样时根据不同温度和不同输入电流情况选择对应的校准码，就实现了对电流采样精度的校准。

为了获取电流采样系统处于N种不同温度和M种不同电流下对应的校准码，首先需要设置N个不同的温度检测值，然后分别获取电流采样系统处于每个温度检测值时对应的M种电流情况下的校准码；每个温度检测值获取对应M种电流情况下的校准码的过程类似，以处于第i个温度检测值时获取对应的M种电流情况下的校准码为例，i为正整数且i∈[1，N]：

步骤1、检测电流采样系统的温度，当达到所述第i个温度检测值时转到步骤2，否则等待。

步骤2、将变量Q赋值初始值，计数器复位；其中变量Q和计数器可采用任意位数的二进制表示。

步骤3、依次进行M种电流情况的校准码生成，当前温度下检测对应的M种电流情况的步骤类似，以第j种电流情况对应的校准码生成为例，j为正整数且j∈[1，M]：

3.1、将变量Q的当前值赋值给校准码，计数器加一，根据此时的校准码调节可调电阻的电阻值。

3.2、不向所述电流采样系统输入电流，此时可调电阻R4上只有静态电流，计数器重复加一L次，L为大于1的正整数，优选为2。设置计数器重复加一L次的目的是为了等待电流采样系统稳定。

3.3、利用第一模数转换器获取可调电阻R4上的电压值并转换为对应的数字信号后存入第一寄存器，计数器加一。一些实施例中第一模数转换器可以采用时钟频率选择为42MHz的时钟信号进行驱动，以保证电路的采样高效性。

3.4、向电流采样系统输入第j种电流情况的电流Idc_j，此时可调电阻R4上的电流是静态电流+Idc_j，计数器重复加一L次，等待电流采样系统稳定。

3.5、利用第一模数转换器获取可调电阻R4上的电压值并转换为对应的数字信号后存入第二寄存器，计数器加一。

3.6、将第二寄存器中的值减去第一寄存器中的值后存入第三寄存器，计数器加一。

3.7、判断第三寄存器的值是否在精度要求范围内，若是则转到步骤3.10，否则转到步骤3.8。其中判断第三寄存器的值是否在精度要求范围内有多种方法，比如本实施例中采用将第三寄存器的值乘以第一模数转换器的最低有效位后除以对应的第j种电流情况的电流值来得到采样系数G，如果采样系数G的精度为±x，上下浮动y％，则精度要求范围为x×(1±y％)，比较G与x×(1-y％)和x×(1+y％)判断是否满足精度要求范围，若G满足x×(1-y％)≤G≤x×(1+y％)，转到步骤3.10。

3.8、当第三寄存器的值小于精度要求范围的最小值时，即G<x×(1-y％)时，将变量Q值减一，且计数器加一；当第三寄存器的值大于精度要求范围的最大值时，即G>x×(1+y％)，将变量Q值加一，且计数器加一；

3.9、G不满足精度要求，计数器复位，转到步骤3.1，重复步骤3.1-3.10调整变量Q直到G不满足精度要求时，将调整后的变量Q的当前值作为第i个温度检测值对应的第j种电流情况下的校准码。

3.10、此时G满足x×(1-y％)≤G≤x×(1+y％)，则将变量Q的当前值作为第i个温度检测值对应的第j种电流情况下的校准码。

获得第i个温度检测值对应的第j种电流情况下的校准码后，再进行第i个温度检测值对应的第j+1种电流情况下的校准码的获取，重复步骤3.1-3.10，此时第j+1种电流情况下步骤3.1中赋值给校准码的变量Q的当前值是第j种电流情况最终调整获得的变量Q的值，而第1种电流情况对应步骤3.1中赋值给校准码的变量Q的当前值是步骤2赋值给Q的初始值。第i个温度检测值对应的M种电流情况下的校准码全部获取之后，将变量Q复位为初始值，进行第i+1个温度检测值对应的M种电流情况下的校准码的获取。

下面实施例中以25度和85度作为温度检测值为例进行说明，但温度检测值的设置个数和具体对应温度不用于限制本发明，实际应用中也可以设置其他多个不同的温度检测值。如图1所示是整体电流采样精度校准流程，图2所示是进行对应一个温度和一种电流情况下调整变量Q的流程图，本实施例的具体步骤如下：

步骤a：检测常温信号flagA与高温信号flagB进入不同温度下校准，令电流采样系统处于25度时产生高电平的常温信号flagA，处于85度时产生高电平的高温信号flagB。图3中Temp作为温度标志位，在校准时产生不同温度信号的标志信号flag，当不同温度的标志信号到来后，算法校准模块进入不同温度的校准，在不同温度下，利用内部信号进行不同电流下的校准，实现校准结果多样化。

步骤b：先进行常温情况下trimA过程

b1：实时判断电流采样系统的温度是否等于25度，若不等于则常温信号flagA不为高，当温度等于25度时常温信号flagA为高则立即跳出等待。

b2：实时检测算法校准模块的使能信号en_stage，若为低电平则进入等待，当en_stage变为高电平时候，立即跳出等待状态，将算法校准模块的内部变量Q赋值为初始值，内部计数器cpp复位，本实施例中令变量Q初始值为10000，内部计数器cpp复位时设为0000。

b3：先将当前Q值赋值于校准码trimA1(trimA1中的A表示第一种温度情况即25度，1表示第一种电流情况)，根据校准码trimA1调节可调电阻R4的电阻值，计数器加一，内部计数器变为0001。

b4：拉高in_calen信号，idc_set信号为低，In_calen与idc_set信号为高电平的时候，代表其控制开断导通，低电平代表控制关断，则此时第一开关和第二开关断开、第三开关闭合，运放正负输入端短接在一起，此时可调电阻R4上只有静态电流，可以认为是无电流情况；同时为了保证测量结果正确，内部计数器加1重复两次，等待2个周期后系统稳定。

b5：将无电流情况下可调电阻R4上电压值通过第一模数转换器进行采集，此时测量为静态值，随后转换为对应数字信号送至第一寄存器，内部计数器加一。

b6：拉低in_calen信号，同时拉高idc_set信号，第一开关和第二开关闭合、第三开关断开，使得电流(第j种电流情况时将电流Idc_j输入电流采样系统)流过可调电阻R4，可调电阻R4上既有静态电流又有施加的电流Idc_j，为保证测量结果正确，内部计数器加1重复两次，等待系统稳定。

b7：将此时有电流下可调电阻R4上的电压值通过第一模数转换器进行采集并转换为对应数字信号后送至第二寄存器，内部计数器加一。

b8：将第二寄存器中的值减去第一寄存器中的值后存于第三寄存器，内部计数器加一。

b9：将第三寄存器乘以ADC的精度便得到处理后的电压值，即将第三寄存器的值乘以第一模数转换器的最低有效位LSB，随后将处理后的电压值除以对应的第j种电流情况的电流值，就得到了此时的采样系数G，为了方便比较将G扩大1000倍。

b10：判断G是否处于精度范围，本实施例令精度为±8，上下浮动1％，则精度要求范围为8×(1±1％)，同步扩大1000倍后即判断G×1000是否属于792-808范围内，若G大于808则将Q值加1，若G小于792则将Q值减一，然后内部计数器加一，跳转至步骤b11；若G属于792-808之间则跳转至步骤b13。

b11：将内部计数器复位为0001，即跳转至步骤b3，先加一或者减一后的Q值赋值于校准码trimA1继续调节可调电阻R4的电阻值，本实施例中校准码trimA1增加，则可调电阻R4的阻值减小，校准码trimA1减小，则可调电阻R4的阻值增加。

b12：重复步骤b3-b10直到获得理想G，跳转至步骤b13。

b13：此时的G对应的变量Q就是最终调整后的校准码trimA1，将trimA1进行锁存，并使能下一级进行trimA2(即第一种温度25度对应的第二种电流情况下校准码)的获取。重复以上步骤在常温25度下连续进行M种电流条件的采样系数校准，每种电流条件的操作流程重复步骤b3-步骤b13。

图2中cpp为内部计数器，本实施例中其输出是一个4bit信号，从0000开始向上增加，受到内部时钟的上升沿驱动，当计数器加至不同值的时候，进行对应操作。当一个温度中每一级(即每一种电流情况)操作完成后，lock信号为高，将此时校准码trimAj的值进行锁存，同时输出驱动下一级模块的信号，并将当前校准完成后的trimA(j)值赋值给trimA(j+1)作为下一级的初始校准值，在下一种电流条件下进行继续校准。

步骤c：当常温25度下的采样系数全部校准完成后，将flagA信号拉低，表示低温下校准过程结束，然后进入高温下trimB的校准过程。与步骤b过程类似，区别在于步骤b1时是实时判断电流采样系统的温度是否等于85度，若不等于则高温信号flagB不为高，当温度等于85度时高常温信号flagB为高，跳出等待重复步骤b2-步骤b13。

步骤d：完成常温和高温下校准后，将所有校准码(trimA1-trimA(M)和trimB1-trimB(M))的值进行锁存，以上步骤即为N种不同温度和M种不同电流对应校准码值的产生过程。当所有温度及电流情况均校准完后，此时所有校准码的值均已存储于N×M个寄存器中。

步骤e：以上步骤以及获得了各种情况下对应的校准码，接下来利用电流采样系统电路内部的温度检测模块，对当前电流采样系统所处温度进行检测，获得当前温度信息，同时为了获得电流采样系统的实时输入电流情况，可以设置多个具有不同参考电压值的比较器，如图3所示设置了三个比较器，与输入的电感电流IL成比例的电流K*IL流过第五电阻R5，根据R5上的压降K*IL*R5与设定好的三个参考电压VREF1、VREF2、VREF3进行比较，根据三个比较器的输出结果可以获得此时输入电流的大小信息，从而判断定当前电路中电流大小。接下来算法校准模块根据内部温度检测模块获得的温度结果和三个比较器获得的电流结果进行选取，从存储N×M个校准码的寄存器中调取对应温度、对应电流的校准码trim值赋值给电流采样系统，来调节可调电阻R4的大小，保证在不同环境下的采样精度。

综上所述，本发明首先对不同温度、不同电流下的采样系数进行校准产生对应的校准码，然后对电流采样系统当前情况进行判断并调取对应温度和对应电流的校准码，从而实现了采样系数不受温度系数和电流系数的影响，保证了实时采样的高效性和准确性；可以根据需要任意设置温度和电流需求，适用范围广，且不需要复杂电路设计，更适合于实际应用。虽然实施例以25度和85度作为两种温度检测情况、以电压比较的方式检测当前电流情况、以运放采样的形式获取电流采样结果，但这只是以示例性的方式进行了说明，并不限定本发明的范围，本领域技术人员应该理解其他的结构和方法也可以应用于本发明用于设定具体温度和电流，对于公开的实施例进行变化和修改都是可能的，其他可行的选择性实施例和对实施例中器件的等同变化变化可以被本领域技术人员所了解，如果本领域技术人员，在不脱离本发明的精神所做的非实质性改变或改进，都应该属于本发明权利要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种提高电流采样精度的校准码产生方法，其特征在于，所述校准码产生方法通过分别模拟电流采样系统处于N种不同温度和M种不同电流的情况来产生共N×M种对应条件下的校准码，N和M均为大于1的正整数；

首先设置N个不同的温度检测值，然后分别获取所述电流采样系统处于每个温度检测值时对应的M种电流情况下的校准码；其中获取所述电流采样系统处于第i个温度检测值时对应的M种电流情况下的校准码的步骤如下，i为正整数且i∈[1，N]：

步骤1、检测所述电流采样系统的温度，当达到所述第i个温度检测值时转到步骤2，否则等待；

步骤2、将变量Q赋值初始值，计数器复位；

步骤3、依次进行M种电流情况的校准码生成，其中第j种电流情况对应的校准码生成方法如下，j为正整数且j∈[1，M]：

3.1、将变量Q的当前值赋值给校准码，计数器加一，其中所述校准码用于调节可调电阻的电阻值，所述可调电阻上流过的电流与所述电流采样系统的输入电流成正比；

3.2、不向所述电流采样系统输入电流，计数器重复加一L次，等待所述电流采样系统稳定，L为大于1的正整数；

3.3、获取所述可调电阻上的电压值并转换为对应的数字信号后存入第一寄存器，计数器加一；

3.4、向所述电流采样系统输入第j种电流情况的电流，计数器重复加一L次，等待所述电流采样系统稳定；

3.5、获取所述可调电阻上的电压值并转换为对应的数字信号后存入第二寄存器，计数器加一；

3.6、将第二寄存器中的值减去第一寄存器中的值后存入第三寄存器，计数器加一；

3.7、判断第三寄存器的值是否在精度要求范围内，若是则转到步骤3.10，否则转到步骤3.8；

3.8、当第三寄存器的值小于精度要求范围的最小值时，将变量Q值减一，且计数器加一；当第三寄存器的值大于精度要求范围的最大值时，将变量Q值加一，且计数器加一；

3.9、计数器复位，转到步骤3.1；

3.10、将变量Q的当前值作为第i个温度检测值对应的第j种电流情况下的校准码。

2.根据权利要求1所述的提高电流采样精度的校准码产生方法，其特征在于，在获取第i个温度检测值对应的第j种电流情况下的校准码时，步骤3.3和步骤3.5利用第一模数转换器进行所述可调电阻上的电压值至对应数字信号的转换，步骤3.7中将第三寄存器的值乘以所述第一模数转换器的最低有效位后除以对应的第j种电流情况的电流值得到采样系数G，令采样系数G的精度为±x，上下浮动y％，则所述精度要求范围为x×(1±y％)，当采样系数G<x×(1-y％)时，变量Q值减一；当采样系数G>x×(1+y％)时，变量Q值加一；当采样系数G满足x×(1-y％)≤G≤x×(1+y％)时，将变量Q的当前值作为第i个温度检测值对应的第j种电流情况下的校准码。

3.一种基于多级嵌套的电流采样精度校准方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤A、分别模拟电流采样系统处于N种不同温度和M种不同电流的情况来产生共N×M种对应条件下的校准码，N和M均为大于1的正整数；首先设置N个不同的温度检测值，然后分别获取所述电流采样系统处于每个温度检测值时对应的M种电流情况下的校准码；其中获取所述电流采样系统处于第i个温度检测值时对应的M种电流情况下的校准码的步骤如下，i为正整数且i∈[1，N]：

A1、检测所述电流采样系统的温度，当达到所述第i个温度检测值时转到步骤A2，否则等待；

A2、将变量Q赋值初始值，计数器复位；

A3、依次进行M种电流情况的校准码生成，其中第j种电流情况对应的校准码生成方法如下，j为正整数且j∈[1，M]：

A3.1、将变量Q的当前值赋值给校准码，计数器加一，其中所述校准码用于调节可调电阻的电阻值，所述可调电阻上流过的电流与所述电流采样系统的输入电流成正比；

A3.2、不向所述电流采样系统输入电流，计数器重复加一L次，等待所述电流采样系统稳定，L为大于1的正整数；

A3.3、获取所述可调电阻上的电压值并转换为对应的数字信号后存入第一寄存器，计数器加一；

A3.4、向所述电流采样系统输入第j种电流情况的电流，计数器重复加一L次，等待所述电流采样系统稳定；

A3.5、获取所述可调电阻上的电压值并转换为对应的数字信号后存入第二寄存器，计数器加一；

A3.6、将第二寄存器中的值减去第一寄存器中的值后存入第三寄存器，计数器加一；

A3.7、判断第三寄存器的值是否在精度要求范围内，若是则转到步骤A3.10，否则转到步骤A3.8；

A3.8、当第三寄存器的值小于精度要求范围的最小值时，将变量Q值减一，且计数器加一；当第三寄存器的值大于精度要求范围的最大值时，将变量Q值加一，且计数器加一；

A3.9、计数器复位，转到步骤A3.1；

A3.10、将变量Q的当前值作为第i个温度检测值对应的第j种电流情况下的校准码；

步骤B、检测所述电流采样系统的实时温度情况和输入电流情况，并根据检测结果从步骤A生成的N×M个校准码中选择对应温度情况和对应输入电流情况的校准码用于调节所述可调电阻的电阻值，采样进行调节后的所述可调电阻上的电压能够获得校准后的采样电流信息。

4.根据权利要求3所述的基于多级嵌套的电流采样精度校准方法，其特征在于，在获取第i个温度检测值对应的第j种电流情况下的校准码时，步骤A3.3和步骤A3.5利用第一模数转换器进行所述可调电阻上的电压值至对应数字信号的转换，步骤A3.7中将第三寄存器的值乘以所述第一模数转换器的最低有效位后除以对应的第j种电流情况的电流值得到采样系数G；令采样系数G的精度为±x，上下浮动y％，则所述精度要求范围为x×(1±y％)，当采样系数G<x×(1-y％)时，变量Q值减一；当采样系数G>x×(1+y％)时，变量Q值加一；当采样系数G满足x×(1-y％)≤G≤x×(1+y％)时，将变量Q的当前值作为第i个温度检测值对应的第j种电流情况下的校准码。

5.据权利要求3或4所述的基于多级嵌套的电流采样精度校准方法，其特征在于，所述电流采样系统包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一开关、第二开关、第三开关、运算放大器和NMOS管，第一电阻一端作为所述电流采样系统的输入端并通过第三电阻后连接运算放大器的正向输入端和NMOS管的漏极，其另一端通过第二电阻后连接运算放大器的负向输入端；NMOS管的栅极连接运算放大器的输出端，其源极通过所述可调电阻后接地；第一开关设置在不同电流情况下施加的电流和所述电流采样系统的输入端之间，第二开关设置在第三电阻和运算放大器的正向输入端之间，第三开关设置在运算放大器的正向输入端和负向输入端之间；步骤A3.2中将第一开关和第二开关断开、第三开关闭合；步骤A3.4中将第一开关和第二开关闭合、第三开关断开。

6.根据权利要求5所述的基于多级嵌套的电流采样精度校准方法，其特征在于，所述电流采样系统还包括多个具有不同参考电压值的比较器，在步骤B中，通过将所述电流采样系统的输入电流转换为电压后与多个参考电压值进行比较，判断此时所述电流采样系统的实时输入电流情况。

7.根据权利要求4所述的基于多级嵌套的电流采样精度校准方法，其特征在于，所述第一模数转换器采用时钟频率选择为42MHz的时钟信号进行驱动。

8.根据权利要求3所述的基于多级嵌套的电流采样精度校准方法，其特征在于，L＝2。

9.根据权利要求3所述的基于多级嵌套的电流采样精度校准方法，其特征在于，所述校准码增大时调节所述可调电阻的电阻值减小，所述校准码减小时调节所述可调电阻的电阻值增大。

Images