CN116500329B - 宽频电流测量方法、装置、系统及芯片 - Google Patents

Abstract

本发明属于测量电变量技术领域，公开了一种宽频电流测量方法、装置、系统及芯片，包括如下步骤：用于通过Hall传感器对流经导体的电流大小的低频部分进行测量，并输出Hall传感器的低频测量信号vin1；用于通过TMR传感器对流经导体的电流大小的高频部分进行测量，并输出TMR传感器的高频测量信号vin2；用于通过低频通路缓冲级对低频测量信号vin1进行低通滤波，并输出低通滤波信号；用于通过高频通路缓冲级对高频测量信号vin2进行高通滤波，并输出高通滤波信号；用于通过加法级对低通滤波信号及高通滤波信号进行叠加，并输出vout。本发明能实现真正的宽频带检测，解决实际应用中低频信号和高频信号同时存在的问题。

Description

宽频电流测量方法、装置、系统及芯片

技术领域

本发明涉及电流传感器技术领域，尤其涉及一种宽频电流测量方法、装置、系统及芯片。

背景技术

目前在电流传感器的应用中有多种检测方式，包括但不限于电流互感器、罗氏线圈、磁阻类传感器等。各种检测方式各有优缺点，其中磁阻类传感器因为其非接触式测量、抗电磁干扰、高稳定性、封装简单等优点，逐渐成为一种重要的检测检测方式。磁阻式传感器包括Hall、AMR、GMR、TMR等各种形式，根据其各自的特点，有的适用于低频检测，有的比较擅长高频检测。

在很多实际的电流检测应用中，需要对宽频带都进行处理，为了扩展频带，现在有对单一种类传感器进行优化的技术，例如CN115362374，但是这种技术受限于传感器本身特性，不能从根本上解决这个问题；又比如Hall传感器，其在低频端会有比较大的偏移（Offset），需要通过斩波等技术来消除，但是使用斩波技术会将低频的Offset移到高频，需要通过滤波器进行抑制，这自然就限制了Hall传感器在高频侧的应用，而且在高频段Hall还会存在涡流问题，产生较大的损耗，综合来看hall比较适用于低频高精度应用；

现在还有使用罗氏线圈进行高频检测和其它低频技术检测低频，两种方式相结合的方式，例如：US6366076B1，但是罗氏线圈尺寸在10mm以上，且容易产生空间干扰，不是很容易集成，而且因为罗氏线圈本身具有电感特性，其高频滤波点和电感L相关，其它低频传感器不管采用何种滤波器，其低频滤波点一般和电容C相关，在低频和高频切换处，因为无源器件电感L和电容C物理特性不一致，在实际应用中容易出现频响曲线畸变的问题；

现在还有使用多个磁传感器相串联的方式，例如：CN113227813，通过应用频段动态选择磁传感器，来实现较高带宽的检测，但是这个方式只能单独低频或者高频段使用，不能实现真正的宽频带检测，不能解决实际的应用低频和高频信号同时存在的问题。

因此，亟需一种能实现真正的宽频带检测的频电流测量方法、装置、系统及芯片。

发明内容

本发明的目的是提供一种能实现真正的宽频带检测的频电流测量方法、装置、系统及芯片。为了实现上述目的，本发明提供的技术方案为：

第一方面，本发明提供一种宽频电流测量方法，基于Hall传感器及TMR传感器对流经导体的电流大小进行测量，包括如下步骤：

通过所述Hall传感器对流经所述导体的电流大小的低频部分进行测量，并输出所述Hall传感器的低频测量信号vin1；

通过所述TMR传感器对流经所述导体的电流大小的高频部分进行测量，并输出所述TMR传感器的高频测量信号vin2；

通过低频通路缓冲级对所述低频测量信号vin1进行低通滤波，并输出低通滤波信号；

通过高频通路缓冲级对所述高频测量信号vin2进行高通滤波，并输出高通滤波信号；

通过加法级对所述低通滤波信号及高通滤波信号进行叠加，并输出vout。

所述低频通路缓冲级包括：

至少一低频通路运放，所述低频通路运放具有两个输入端及两个输出端；

两个第一电阻及两个第一电容；

所述Hall传感器包括两个输出端，且分别连接所述低频通路运放的两个输入端，且所述Hall传感器的两个输出端与所述低频通路运放的两个输入端之间各设有一所述第一电阻，所述低频通路运放的每个输入端还分别连接其中一所述第一电容，两个所述第一电容的另一端均接地；

所述高频通路缓冲级包括：

至少一高频通路运放，所述高频通路运放具有两个输入端及两个输出端；

两个第二电阻及两个第二电容；

所述TMR传感器包括两个输出端，且分别连接所述高频通路运放的两个输入端，且所述TMR传感器的两个输出端与所述高频通路运放的两个输入端之间各设有一所述第二电阻，所述高频通路运放的每个输入端还分别连接其中一所述第二电容，两个所述第二电容的另一端均接地。

所述加法级包括：

至少一加法运放，所述加法运放具有两个输入端及两个输出端；

两个第三电阻、两个第四电阻、两个第五电阻；

所述低频通路运放的两个输出端分别连接到所述加法运放的两个输入端，且所述低频通路运放的两个输出端与所述加法运放的两个输入端之间各设有一所述第三电阻；

所述高频通路运放的两个输出端分别连接到所述加法运放的两个输入端，且所述高频通路运放的两个输出端与所述加法运放的两个输入端之间各设有一所述第四电阻；

所述加法运放的每组输入端与输出端之间均跨接有一第五电阻。

所述用于通过低频通路缓冲级对vin1进行低通滤波，并输出低通滤波信号，包括：

获取所述低频通路缓冲级的低通滤波频点，通过所述低频通路缓冲级在所述低通滤波频点对vin1进行低通滤波，并输出低通滤波信号；

获取vin1经过所述低频通路缓冲级及加法级的低频增益；

所述用于通过高频通路缓冲级对vin2进行高通滤波，并输出高通滤波信号，包括：

获取所述高频通路缓冲级的高通滤波频点，通过所述高频通路缓冲级在所述高通滤波频点对vin2进行高通滤波，并输出高通滤波信号；

获取vin2经过所述高频通路缓冲级及加法级的高频增益；

其中，所述低通滤波频点与高通滤波频点相互抵消；

其中，所述低频增益与所述高频增益相同。

所述输出所述Hall传感器的低频测量信号vin1，具体包括将所述Hall传感器置于由所述导体产生的磁场中，加载偏置电压Vb1并建立vin1的输出函数：

vin1= Vb1*Sen1*B

其中，Sen1为Hall传感器的灵敏度，B为导体产生的空间磁场；

所述输出所述TMR传感器的高频测量信号vin2，具体包括将所述TMR传感器置于由所述导体产生的磁场中，加载偏置电压Vb2并建立vin2的输出函数：

vin2= Vb2*Sen2*B

其中，Sen2为TMR传感器的灵敏度。

所述获取vin1经过所述低频通路缓冲级及加法级的低频增益，具体包括：

建立vin1到vout1的传输函数Hlp（s）：

Hlp（s）=(R5/R3)*Ha1(s)/(1+sR1*C1)

则滤波频点：fp1=1/(2*pi*R1*C1)

所述获取vin2经过所述高频通路缓冲级及加法级的高频增益，具体包括：

建立vin2到vout2的传输函数Hhp (s)：

Hhp (s)=(R5/R4) *Ha2(s)*sR2*C2/(1+sR2*C2)

滤波频点：fp2=1/(2*pi*R2*C2)

令R1*C1= R2*C2=R*C，则所述低通滤波频点与高通滤波频点相互抵消；

令Vb1*Sen1*(R5/R3)= Vb2*Sen2*(R5/R4)，则低频增益和高频增益相等；

其中，Ha1(s)为低频通路缓冲单元的传输函数，Ha2(s)为高频通路缓冲单元的传输函数，s为拉普拉斯算子，pi为圆周率；

其中，R1、R2、R3、R4、R5、C1、C2分别为第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻，第一电容、第二电容。

第二方面，本发明提供一种宽频电流测量装置，基于Hall传感器及TMR传感器对流经导体的电流大小进行测量，包括：

Hall传感单元，用于对流经所述导体的电流大小的低频部分进行测量，并输出低频测量信号vin1；

TMR传感单元，用于对流经所述导体的电流大小的高频部分进行测量，并输出高频测量信号vin2；

低频通路缓冲单元，用于对所述低频测量信号vin1进行低通滤波，并输出低通滤波信号；

高频通路缓冲单元，用于对所述高频测量信号vin2进行高通滤波，并输出高通滤波信号；

加法单元，用于对所述低通滤波信号及高通滤波信号进行叠加，并输出vout。

所述低频通路缓冲单元包括：

至少一低频通路运放，所述低频通路运放具有两个输入端及两个输出端；

两个第一电阻及两个第一电容；

所述Hall传感单元包括两个输出端，且分别连接所述低频通路运放的两个输入端， 且所述Hall传感单元的两个输出端与所述低频通路运放的两个输入端之间各设有一所述第一电阻，所述低频通路运放的每个输入端还分别连接一所述第一电容，两个所述第一电容C1的另一端均接地；

所述高频通路缓冲单元包括：

至少一高频通路运放，所述高频通路运放具有两个输入端及两个输出端；

两个第二电阻及两个第二电容；

所述TMR传感单元包括两个输出端，且分别连接所述高频通路运放的两个输入端，且所述TMR传感单元的两个输出端与所述高频通路运放的两个输入端之间各设有一所述第二电阻，所述高频通路运放的每个输入端还分别连接其中一所述第二电容，两个所述第二电容的另一端均接地。

所述加法单元包括：

至少一加法运放，所述加法运放具有两个输入端及两个输出端；

两个第三电阻、两个第四电阻、两个第五电阻；

所述低频通路运放的两个输出端分别连接到所述加法运放的两个输入端，且所述低频通路运放的两个输出端与所述加法运放的两个输入端之间各设有一所述第三电阻；

所述高频通路运放的两个输出端分别连接到所述加法运放的两个输入端，且所述高频通路运放的两个输出端与所述加法运放的两个输入端之间各设有一所述第四电阻；

所述加法运放的每组输入端与输出端之间均跨接有一第五电阻。

所述用于对所述低频测量信号vin1进行低通滤波，并输出低通滤波信号，包括：

获取所述低频通路缓冲单元的低通滤波频点，通过所述低频通路缓冲单元在所述低通滤波频点对vin1进行低通滤波，并输出低通滤波信号；

获取vin1经过所述低频通路缓冲单元及加法单元的低频增益；

所述用于对所述高频测量信号vin2进行高通滤波，并输出高通滤波信号，包括：

获取所述高频通路缓冲单元的高通滤波频点，通过所述高频通路缓冲单元在所述高通滤波频点对vin2进行高通滤波，并输出高通滤波信号；

获取vin2经过所述高频通路缓冲单元及加法单元的高频增益；

其中，所述低通滤波频点与高通滤波频点相互抵消；

其中，所述低频增益与所述高频增益相同。

所述输出低频测量信号vin1，具体包括将所述Hall传感器置于由所述导体产生的磁场中，加载偏置电压Vb1并建立vin1的输出函数：

vin1= Vb1*Sen1*B

其中，Sen1为Hall传感器的灵敏度，B为导体产生的空间磁场；

所述输出高频测量信号vin2，具体包括将所述TMR传感器置于由所述导体产生的磁场中，加载偏置电压Vb2并建立vin2的输出函数：

vin2= Vb2*Sen2*B

其中，Sen2为TMR传感器的灵敏度。

所述获取vin1经过所述低频通路缓冲单元及加法单元的低频增益，具体包括：

建立vin1到vout1的传输函数Hlp（s）：

Hlp（s）=(R5/R3)*Ha1(s)/(1+sR1*C1)

滤波频点：fp1=1/(2*pi*R1*C1)

所述获取vin2经过所述高频通路缓冲单元及加法单元的高频增益，具体包括：

建立vin2到vout2的传输函数Hhp (s)：

Hhp (s)=(R5/R4) *Ha2(s)*sR2*C2/(1+sR2*C2)

滤波频点：fp2=1/(2*pi*R2*C2)

令R1*C1= R2*C2=R*C，则所述低通滤波频点与高通滤波频点相互抵消；

令Vb1*Sen1*(R5/R3)= Vb2*Sen2*(R5/R4)，则低频增益和高频增益相等；

其中，Ha1(s)为低频通路缓冲单元的传输函数，Ha2 (s)为高频通路缓冲单元的传输函数，s为拉普拉斯算子，pi为圆周率；

其中，R1、R2、R3、R4、R5、C1、C2分别为第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻，第一电容、第二电容。

第三方面，本发明提供一种宽频电流测量系统，包括所述的宽频电流测量装置。

第四方面，本发明提供一种芯片，包括所述的宽频电流测量装置。

与现有技术相比，本宽频电流测量方法、装置、系统及芯片，具有以下有益效果：

1、Hall传感器从电流I到输出vout传输函数Hlp具有低频特性，TMR传感器从电流I到输出vout传输函数Hhp，具有高频特性，能够实现真正的宽频带检测，解决实际的应用低频和高频信号同时存在的问题；

2、能够通过匹配低频增益和高频增益，实现宽频带一致的增益响应，可以实现从电流I到输出vout的传输函数的频率响应曲线不畸变，可以不受Hall传感器的高频限制和TMR传感器的低频限制，扩展了传感器应用频带。

通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。

附图说明

图1所示为Hall传感器和TMR传感器在磁场中的示意图。

图2所示为本发明宽频电流测量方法的流程框图。

图3所示为本发明宽频电流测量装置的一个实施例的电路原理图。

图4所示为本发明宽频电流测量装置的另一个实施例的示意图。

图5所示为将Hall传感器和TMR传感器频响曲线进行抽象的示意图。

图6所示为本发明宽频电流测量装置的框图。

图7所示为本发明宽频电流测量系统的框图。

图8所示为本发明芯片的框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做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。

在下文中，若在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

此外，若本发明涉及到术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。

本发明基于磁阻封装简单易集成抗干扰能力强的优点，选择组合使用两种适合低频和高频检测的磁阻类传感器来解决宽频带检测的难题。比如，霍尔传感器（Hall）本身容易与半导体工艺相集成，但是因为偏离（offset）比较大，现在的应用中多使用旋转电流的方式来消除offset，但是这会限制霍尔传感器的应用带宽，比较适合低频检测应用；隧道磁阻传感器（TMR）虽然无法和半导体工艺完全兼容集成，但是尺寸一般小于1mm，容易和信号处理芯片封装在一起，其信号比较大，响应速度快，但是因为制造工艺的问题，其低频噪声会比较大，比较适用于高频检测应用。本次发明将以这两种磁阻传感器相结合为例，解决宽频带应用问题。

参考图1、2，本发明实施例公开了一种宽频电流测量方法，基于Hall传感器及TMR传感器对流经导体的电流大小进行测量，包括如下步骤：

S100，通过所述Hall传感器对流经所述导体的电流大小的低频部分进行测量，并输出所述Hall传感器的低频测量信号vin1；

S200，通过所述TMR传感器对流经所述导体的电流大小的高频部分进行测量，并输出所述TMR传感器的高频测量信号vin2；

S300，通过低频通路缓冲级对所述低频测量信号vin1进行低通滤波，并输出低通滤波信号；

S400，通过高频通路缓冲级对所述高频测量信号vin2进行高通滤波，并输出高通滤波信号；

S500，通过加法级对所述低通滤波信号及高通滤波信号进行叠加，并输出vout。

参考图1，Vb1为Hall传感器的偏置电压，Vb2为TMR传感器的偏置电压，I为经过导体的电流大小。

参考图1，一个实施例中，Hall传感器和TMR传感器分别检测垂直和平行磁场，可以通过两者相互垂直封装的形式，使得Hall传感器和TMR传感器能同时感应到电流磁场。

由于Hall传感器和TMR传感器对于磁场的灵敏度方向一个是垂直的，一个是平行的，需要在封装上做一下相互垂直，保证能够检测到相同的电流（磁场）。

步骤S100中，由于Hall传感器主要用于对流经所述导体的电流大小的低频部分进行测量，在偏置电压Vb1的作用下，输出低频测量信号vin1；

步骤S200中，由于TMR传感器主要用于对流经所述导体的电流大小的高频部分进行测量，在偏置电压Vb2的作用下，输出高频测量信号vin2。

需要说明的是，步骤S300、S400中，所述低频通路缓冲级可以是本领域技术人员所熟知的各种低频通路缓冲电路，均能够对低频测量信号vin1进行低通滤波，并输出低通滤波信号；所述高频通路缓冲级可以是本领域技术人员所熟知的各种高频通路缓冲电路，均能够对高频测量信号vin2进行高通滤波，并输出高通滤波信号。

参考图2和3，Hall传感器10输出的低频测量信号vin1在低频通路缓冲级20进行低通滤波后输出低通滤波信号，TMR传感器11输出的高频测量信号vin2在高频通路缓冲级21进行高通滤波后输出高通滤波信号，在步骤S500中，将步骤S300和S400中分别得到的低通滤波信号和高通滤波信号在加法级30进行叠加并输出叠加后的信号vout，需要说明的是，vout是能够同时具有低频段或高频段的信号，能够实现真正的宽频带测量，能够解决实际应用中低频和高频同时存在的问题。

参考图4，所述低频通路缓冲级20包括：

至少一低频通路运放Ha1，所述低频通路运放Ha1具有两个输入端及两个输出端；

两个电阻R1及两个电容C1；

Hall传感器10包括两个输出端，且分别连接所述低频通路运放Ha1的两个输入端，且Hall传感器10的两个输出端与所述低频通路运放的两个输入端之间各设有一所述电阻R1，所述低频通路运放的每个输入端还分别连接一所述电容C1，所述电容C1的另一端接地；所述高频通路缓冲级21包括：

至少一高频通路运放Ha2，所述高频通路运放Ha2具有两个输入端及两个输出端；

两个电阻R2及两个电容C2；

TMR传感器11包括两个输出端，且分别连接所述高频通路运放的两个输入端， 且所述TMR传感器的两个输出端与所述高频通路运放的两个输入端之间各设有一所述电阻R2，所述高频通路运放的每个输入端还分别连接一所述电容C2，所述电容C2的另一端接地。

所述加法级30包括：

至少一加法运放，所述加法运放具有两个输入端及两个输出端；

两个电阻R3、两个电阻R4、两个电阻R5；

所述低频通路运放Ha1的两个输出端分别连接到所述加法运放的两个输入端，且所述低频通路运放Ha1的两个输出端与所述加法运放的两个输入端之间各设有一所述电阻R3；

所述高频通路运放Ha2的两个输出端分别连接到所述加法运放的两个输入端，且所述高频通路运放的两个输出端与所述加法运放的两个输入端之间各设有一所述电阻R4；

所述加法运放的每组输入端与输出端之间均跨接有一电阻R5。所述加法运放的其中一个输入端与输出端组成一组，例如图4所示，所述加法运放的负输入端与正输出端之间跨接有一电阻R5，所述加法运放的正输入端与负输出端之间跨接有一电阻R5。

一个实施例中，参考图3和4，所述用于通过低频通路缓冲级20对vin1进行低通滤波，并输出低通滤波信号，包括：

获取所述低频通路缓冲级20的低通滤波频点，通过所述低频通路缓冲级20在所述低通滤波频点对vin1进行低通滤波，并输出低通滤波信号；获取vin1经过所述低频通路缓冲级20及加法级30的低频增益；

本实施例中，获取所述低频通路缓冲级20的低通滤波频点，是通过所述低频通路缓冲级20具体的电路设计来确定所述低通滤波频点的大小；

本实施例中，获取vin1经过所述低频通路缓冲级20及加法级30的低频增益，主要是参考图1、4，取决于Hall传感器10的偏置电压Vb1的大小、Hall传感器10的灵敏度Sen1，及所述加法级30的具体电路设计来确定所述低频增益的大小。

参考图3和4，所述用于通过高频通路缓冲级21对vin2进行高通滤波，并输出高通滤波信号，包括：

获取所述高频通路缓冲级21的高通滤波频点，通过所述高频通路缓冲级21在所述高通滤波频点对vin2进行高通滤波，并输出高通滤波信号；

获取vin2经过所述高频通路缓冲级及加法级的高频增益；

本实施例中，获取所述高频通路缓冲级21的高通滤波频点，是通过所述高频通路缓冲级21具体的电路设计来确定所述高通滤波频点的大小；

本实施例中，获取vin2经过所述高频通路缓冲级21及加法级30的高频增益，主要是参考图1、4，取决于TMR传感器11的偏置电压Vb2的大小、TMR传感器11的灵敏度Sen2，及所述加法级30的具体电路设计来确定所述高频增益的大小。

其中，所述低通滤波频点与高通滤波频点相互抵消；vin1经过低频通路缓冲级20的低通滤波频点和vin2经过高频通路缓冲级21的高通滤波频点若相互抵消，能够保证信号在宽频带内频响曲线不畸变；

其中，所述低频增益与所述高频增益相同。如此能够实现具有低频和高频宽频带的一致的增益相应。

参考图1和3，所述输出所述Hall传感器10的低频测量信号vin1，具体包括将所述Hall传感器10置于由所述导体产生的磁场中，加载偏置电压Vb1并建立vin1的输出函数：

vin1= Vb1*Sen1*B

其中，Sen1为Hall传感器的灵敏度，B为导体产生的空间磁场；

所述输出所述TMR传感器11的高频测量信号vin2，具体包括将所述TMR传感器11置于由所述导体产生的磁场中，加载偏置电压Vb2并建立vin2的输出函数：

vin2= Vb2*Sen2*B

其中，Sen2为TMR传感器11的灵敏度。

需要说明的是，Hall传感器10的灵敏度Sen1为常数，B的大小取决于导体通过的电流大小及Hall传感器10所处的位置，同理TMR传感器11的灵敏度Sen2亦为常数，B的大小取决于导体通过的电流大小及TMR传感器所处的位置。

所述获取vin1经过所述低频通路缓冲级20及加法级30的低频增益，具体包括：

建立vin1到vout1的传输函数Hlp（s）：

Hlp（s）=(R5/R3)*Ha1(s)/(1+sR1*C1)

滤波频点：fp1=1/(2*pi*R1*C1)

其中，Ha1(s)为低频通路缓冲级20的传输函数，s为拉普拉斯算子，pi为圆周率；

所述获取vin2经过所述高频通路缓冲级21及加法级30的高频增益，具体包括：

建立vin2到vout2的传输函数Hhp (s)：

Hhp (s)=(R5/R4) *Ha2(s)*sR2*C2/(1+sR2*C2)

滤波频点：fp2=1/(2*pi*R2*C2)

需要说明的是，本文所涉及到的vout、vout1和vout2是指从加法级30所输出的信号，其中为了便于区分，在本文的所有实施例中，加法级30的输出标记为vout，而vin1经过低频通路缓冲级20及加法级30而对应得到的输出标示为vout1，而vin2经过高频通路缓冲级21及加法级30而对应得到的输出标示为vout2。

具体到图4所示的实施例中，为了更加方便地说明本发明，将所述低频通路缓冲级20及加法级30、高频通路缓冲级21的电路尽可能简便地表示，且该电路的其他不付出创造性劳动便可得到的等效电路，也应该属于本发明的保护范围，例如所述低频通路缓冲级20、高频通路缓冲级21际应用还可扩展到相同类型阻容形成的有源、无源，一阶、高阶低通滤波缓冲电路及高通滤波缓冲电路；所述加法级30应该包括本领域技术人员所熟知的可应用于本发明的其他加法电路。

令R1*C1= R2*C2=R*C，则所述低通滤波频点与高通滤波频点相互抵消；

令Vb1*Sen1*(R5/R3)= Vb2*Sen2*(R5/R4)，则低频增益和高频增益相等。

具体地，所述低通滤波频点与高通滤波频点相互抵消，首先是建立vout的输出函数：

vout=Hlp（s）*vin1+Hhp（s）*vin2

由于式子（1）、（2）、（3）、（5）可知：

= Vb1*Sen1*I*(R5/R3)*Ha1(s)/(1+sR1*C1)+ Vb2*Sen2*I*(R5/R4) *Ha2(s)*sR2*C2/(1+sR2*C2)

其中Vb1和Vb2是Hall和TMR传感器的偏置电压，Sen1和Sen2是Hall和TMR传感器的灵敏度，I为待测电流；

当低频通路缓冲级20及高频通路缓冲级21的传输函数相同时，即：

Ha1(s)= Ha2(s)=Ha(s)

则：vout=（ Vb1*Sen1*(R5/R3) /(1+sR1*C1)+ Vb2*Sen2*(R5/R4) *sR2*C2/(1+sR2*C2)）*I* Ha(s)

从公式可知：

当Vb1*Sen1*(R5/R3)= Vb2*Sen2*(R5/R4)=K时，

vout=（K/(1+sR1*C1)+ K*sR2*C2/(1+sR2*C2)）*B* Ha(s)

如果，R1*C1= R2*C2=R*C，

则vout=K*B* Ha(s)

需要说明的是，为了能够使得低频增益和高频的增益一致，而定义一个“K”，并，令K=Vb1*Sen1*(R5/R3)= Vb2*Sen2*(R5/R4)，如此能够确保低频增益和高频的增益一致；

需要说明的是，只要能够满足R1*C1= R2*C2=R*C，则可以保证低通滤波器的滤波频点和高通滤波器的滤波频点相互抵消，保证信号在宽频带内频响曲线不畸变；只要能够满足Vb1*Sen1*(R5/R3)= Vb2*Sen2*(R5/R4)，则低频增益和高频增益相等，保证信号在宽频带内具有一致的增益响应；则可以使得vout不受hall传感器和TMR传感器本身频响的影响。

参考图5，图5所示为将Hall传感器和TMR传感器频响曲线进行抽象的示意图。其中Hall传感器从电流I到输出vout传输函数Hlp具有低频特性；TMR传感器从电流I到输出vout传输函数Hhp，具有高频特性（忽略实际电路在极高频处的低通特性，如Ha(s)带宽限制）；通过匹配Hlp的低频增益和Hhp的高频增益，实现宽频带一致的增益响应，通过匹配Hlp的频点fp1和Hhp的频点fp2，则可以实现从电流I到输出vout的传输函数Hs在频点处频率响应曲线不畸变。因此，满足上文描述的条件，即可以不受Hall传感器（高频限制）和TMR传感器（低频限制）的限制，使得，fp1=fp2，扩展了传感器应用频带。

参考图6，一个实施例中，本发明提供一种宽频电流测量装置100，基于Hall传感器及TMR传感器对流经导体的电流大小进行测量，包括：

Hall传感单元40，用于对流经所述导体的电流大小的低频部分进行测量，并输出低频测量信号vin1；

TMR传感单元41，用于对流经所述导体的电流大小的高频部分进行测量，并输出高频测量信号vin2；

低频通路缓冲单元50，用于对所述低频测量信号vin1进行低通滤波，并输出低通滤波信号；

高频通路缓冲单元51，用于对所述高频测量信号vin2进行高通滤波，并输出高通滤波信号；

加法单元60，用于对所述低通滤波信号及高通滤波信号进行叠加，并输出vout。

参考图1，Vb1为Hall传感单元40的偏置电压，Vb2为TMR传感单元41的偏置电压，I为经过导体的电流大小。

参考图1，一个实施例中，Hall传感单元40和TMR传感单元41分别检测垂直和平行磁场，可以通过垂直封装的形式，使得Hall传感单元40和TMR传感单元41能同时感应到电流磁场。

由于Hall传感单元40主要用于对流经所述导体的电流大小的低频部分进行测量，在偏置电压Vb1的作用下，输出低频测量信号vin1；

由于TMR传感单元41主要用于对流经所述导体的电流大小的高频部分进行测量，在偏置电压Vb2的作用下，输出高频测量信号vin2。

需要说明的是，低频通路缓冲单元50、高频通路缓冲单元51中，所述低频通路缓冲单元可以是本领域技术人员所熟知的各种低频通路缓冲电路，均能够对低频测量信号vin1进行低通滤波，并输出低通滤波信号；所述高频通路缓冲单元可以是本领域技术人员所熟知的各种高频通路缓冲电路，均能够对高频测量信号vin2进行高通滤波，并输出高通滤波信号。

参考图6，Hall传感单元40输出的低频测量信号vin1在低频通路缓冲单元50进行低通滤波后输出低通滤波信号，TMR传感单元41输出的高频测量信号vin2在高频通路缓冲单元51进行高通滤波后输出高通滤波信号，在加法单元60中，将低频通路缓冲单元50和高频通路缓冲单元51分别得到的低通滤波信号和高通滤波信号在加法单元60进行叠加并输出叠加后的信号vout，需要说明的是，vout是能够同时具有低频段或高频段的信号，能够实现真正的宽频带测量，能够解决实际应用中低频和高频同时存在的问题。

所述低频通路缓冲单元50的内部结构和工作原理可以参考图4低频通路缓冲级20的电路原理图，包括：

至少一低频通路运放Ha1，所述低频通路运放Ha1具有两个输入端及两个输出端；

两个电阻R1及两个电容C1；

Hall传感器10包括两个输出端，且分别连接所述低频通路运放的两个输入端， 且所述Hall传感器10的两个输出端与所述低频通路运放的两个输入端之间各设有一所述电阻R1，所述低频通路运放的每个输入端还分别连接一所述电容C1，所述电容C1的另一端接地；

所述高频通路缓冲单元51的内部结构和工作原理同样可以参考图4高频通路缓冲级21的电路 原理图包括：

至少一高频通路运放Ha2，所述高频通路运放Ha2具有两个输入端及两个输出端；

两个电阻R2及两个电容C2；

TMR传感器11包括两个输出端，且分别连接所述高频通路运放的两个输入端， 且所述TMR传感器11的两个输出端与所述高频通路运放的两个输入端之间各设有一所述电阻R2，所述高频通路运放的每个输入端还分别连接一所述电容C2，所述电容C2的另一端接地。

所述加法单元60同样参考所述加法级30的电路原理图，包括：

至少一加法运放，所述加法运放具有两个输入端及两个输出端；

两个电阻R3、两个电阻R4、两个电阻R5；

所述低频通路运放Ha1的两个输出端分别连接到所述加法运放的两个输入端，且所述低频通路运放Ha1的两个输出端与所述加法运放的两个输入端之间各设有一所述电阻R3；

所述高频通路运放Ha2的两个输出端分别连接到所述加法运放的两个输入端，且所述高频通路运放的两个输出端与所述加法运放的两个输入端之间各设有一所述电阻R4；

所述加法运放的每组输入端与输出端之间均跨接有一电阻R5。

一个实施例中，参考图6，所述用于通过低频通路缓冲单元50对vin1进行低通滤波，并输出低通滤波信号，包括：

获取所述低频通路缓冲单元50的低通滤波频点，通过所述低频通路缓冲单元50在所述低通滤波频点对vin1进行低通滤波，并输出低通滤波信号；

获取vin1经过所述低频通路缓冲单元50及加法单元60的低频增益；

本实施例中，获取所述低频通路缓冲单元50的低通滤波频点，是通过所述低频通路缓冲单元50具体的电路设计来确定所述低通滤波频点的大小；

本实施例中，获取vin1经过所述低频通路缓冲单元50及加法单元60的低频增益，主要是参考图1取决于Hall传感单元40的偏置电压Vb1的大小、Hall传感单元40的灵敏度Sen1，及所述加法单元60的具体电路设计来确定所述低频增益的大小。

参考图6，所述用于通过高频通路缓冲单元51对vin2进行高通滤波，并输出高通滤波信号，包括：

获取所述高频通路缓冲单元51的高通滤波频点，通过所述高频通路缓冲单元51在所述高通滤波频点对vin2进行高通滤波，并输出高通滤波信号；

获取vin2经过所述高频通路缓冲单元51及加法单元60的高频增益；

本实施例中，获取所述高频通路缓冲单元51的高通滤波频点，是通过所述高频通路缓冲单元51具体的电路设计来确定所述高通滤波频点的大小；

本实施例中，获取vin2经过所述高频通路缓冲单元51及加法单元60的高频增益，主要是参考图1取决于TMR传感单元41的偏置电压Vb2的大小、TMR传感单元41的灵敏度Sen2，及所述加法单元60的具体电路设计来确定所述高频增益的大小。

其中，所述低通滤波频点与高通滤波频点相互抵消；vin1经过低频通路缓冲单元50的低通滤波频点和vin2经过高频通路缓冲单元51的高通滤波频点若相互抵消，能够保证信号在宽频带内频响曲线不畸变；

其中，所述低频增益与所述高频增益相同。如此能够实现具有低频和高频宽频带的一致的增益相应。

所述输出所述Hall传感单元40的低频测量信号vin1，具体包括将所述Hall传感单元40置于由所述导体产生的磁场中，加载偏置电压Vb1并建立vin1的输出函数：

vin1= Vb1*Sen1*B

其中，Vb1为Hall传感单元40的偏置电压，Sen1为Hall传感单元40的灵敏度，B为导体产生的空间磁场；

所述输出所述TMR传感单元41的高频测量信号vin2，具体包括将所述TMR传感单元41置于由所述导体产生的磁场中，加载偏置电压Vb2并建立vin2的输出函数：

vin2= Vb2*Sen2*B

其中，Vb2为TMR传感单元41的偏置电压，Sen2为TMR传感单元41的灵敏度。

需要说明的是，Hall传感单元40的灵敏度Sen1为常数，B的大小取决于导体通过的电流大小及Hall传感单元40所处的位置，同理TMR传感单元41的灵敏度Sen2亦为常数，B的大小取决于导体通过的电流大小及TMR传感单元41所处的位置。

所述获取vin1经过所述低频通路缓冲单元50及加法单元的低频增益，具体包括：

建立vin1到vout1的传输函数Hlp（s）：

Hlp（s）=(R5/R3)*Ha1(s)/(1+sR1*C1)

滤波频点：fp1=1/(2*pi*R1*C1)

其中，Ha1(s)为低频通路缓冲单元50的传输函数，s为拉普拉斯算子，pi为圆周率；

所述获取vin2经过所述高频通路缓冲单元50及加法单元60的高频增益，具体包括：

建立vin2到vout2的传输函数Hhp (s)：

Hhp (s)=(R5/R4) *Ha2(s)*sR2*C2/(1+sR2*C2)

滤波频点：fp2=1/(2*pi*R2*C2)

为了更加方便地说明本发明，将所述低频通路缓冲单元50、高频通路缓冲单元51及加法单元60分别参考：所述低频通路缓冲级20及加法级30、高频通路缓冲级21，具体到图4所示的实施例中，电路尽可能简便地表示，且该电路的其他不付出创造性劳动便可得到的等效电路，也应该属于本发明的保护范围，例如所述低频通路缓冲级20、高频通路缓冲级21际应用还可扩展到相同类型阻容形成的有源、无源，一阶、高阶低通滤波缓冲电路及高通滤波缓冲电路；所述加法级30应该包括本领域技术人员所熟知的可应用于本发明的其他加法电路。

令R1*C1= R2*C2=R*C，则所述低通滤波频点与高通滤波频点相互抵消；

令Vb1*Sen1*(R5/R3)= Vb2*Sen2*(R5/R4)，则低频增益和高频增益相等。

具体地，所述低通滤波频点与高通滤波频点相互抵消，首先是建立vout的输出函数：

vout=Hlp（s）*vin1+Hhp（s）*vin2

由于式子（1）、（2）、（3）、（5）可知：

= Vb1*Sen1*I*(R5/R3)*Ha1(s)/(1+sR1*C1)+ Vb2*Sen2*I*(R5/R4) *Ha2(s)*sR2*C2/(1+sR2*C2)

其中Vb1和Vb2是Hall传感单元40和TMR传感单元41的偏置电压，Sen1和Sen2是Hall传感单元40和TMR传感单元41的灵敏度，I为待测电流；

当低频通路缓冲单元50及高频通路缓冲单元51的传输函数相同时，即：

Ha1(s)= Ha2(s)=Ha(s) （9）

则：vout=（ Vb1*Sen1*(R5/R3) /(1+sR1*C1)+ Vb2*Sen2*(R5/R4) *sR2*C2/(1+sR2*C2)）*I* Ha(s)

从公式可知：

当Vb1*Sen1*(R5/R3)= Vb2*Sen2*(R5/R4)=K时，

vout=（K/(1+sR1*C1)+ K*sR2*C2/(1+sR2*C2)）*B* Ha(s)

如果，R1*C1= R2*C2=R*C，

则vout=K*B* Ha(s)

也即是，只要能够满足R1*C1= R2*C2=R*C，则可以保证低频通路缓冲单元50的滤波频点和高频通路缓冲单元51的滤波频点相互抵消，保证信号在宽频带内频响曲线不畸变；只要能够满足Vb1*Sen1*(R5/R3)= Vb2*Sen2*(R5/R4)，则低频增益和高频增益相等，保证信号在宽频带内具有一致的增益响应；则可以使得vout不受hall传感单元和TMR传感单元本身频响的影响。

参考图5，图5所示为将Hall传感单元和TMR传感单元频响曲线进行抽象的示意图。其中Hall传感单元从电流I到输出vout传输函数Hlp具有低频特性；TMR传感单元从电流I到输出vout传输函数Hhp，具有高频特性（忽略实际电路在极高频处的低通特性，如Ha(s)带宽限制）；通过匹配Hlp的低频增益和Hhp的高频增益，实现宽频带一致的增益响应，通过匹配Hlp的频点fp1和Hhp的频点fp2，则可以实现从电流I到输出vout的传输函数Hs在频点处频率响应曲线不畸变。满足上文描述的条件，即可以不受Hall传感单元（高频限制）和TMR传感单元（低频限制）的限制，扩展了传感单元应用频带。

相比于专利US6366076B1，1、Hall和TMR均是磁阻类型的传感器，易于封装和抗干扰能力强；2、使用相同类型的传感器，使用互补式的低高通滤波器实现频点补偿，使得低频到高频切换比较平坦，实现真正的宽频带应用；3、实现低频增益和高频增益一致的问题，实现宽频带一致的增益响应，完成宽频带传感器应用电路的校准，且能够同时输出低频和高频真正实现宽频带输出。

参考图7，本发明提供一种宽频电流测量系统200，包括所述的宽频电流测量装置100。

需要说明的是，所述宽频电流测量系统200还可以包括上位机、通信模块、显示模块等等，能够基于所述的宽频电流测量装置100的基础上，对通过导体的电流的大小、低频、高频信息实时进行测量，并将相关的信息向外部设备进行发送、或者进行显示等等。

参考图8，本发明提供一种芯片300，包括所述的宽频电流测量装置100。

需要说明的是，所述的宽频电流测量装置100通常是封装成一个芯片的形式存在的。

以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (12)

1.一种宽频电流测量方法，基于Hall传感器及TMR传感器对流经导体的电流大小进行测量，其特征在于，包括如下步骤：

通过所述Hall传感器对流经所述导体的电流大小的低频部分进行测量，并输出所述Hall传感器的低频测量信号vin1；

通过所述TMR传感器对流经所述导体的电流大小的高频部分进行测量，并输出所述TMR传感器的高频测量信号vin2；

通过低频通路缓冲级对所述低频测量信号vin1进行低通滤波，并输出低通滤波信号；

通过高频通路缓冲级对所述高频测量信号vin2进行高通滤波，并输出高通滤波信号；

通过加法级对所述低通滤波信号及高通滤波信号进行叠加，并输出vout；

所述低频通路缓冲级包括：

至少一低频通路运放，所述低频通路运放具有两个输入端及两个输出端；

两个第一电阻及两个第一电容；

所述Hall传感器包括两个输出端，且分别连接所述低频通路运放的两个输入端，且所述Hall传感器的两个输出端与所述低频通路运放的两个输入端之间各设有一所述第一电阻，所述低频通路运放的每个输入端还分别连接其中一所述第一电容，两个所述第一电容的另一端均接地；

所述高频通路缓冲级包括：

至少一高频通路运放，所述高频通路运放具有两个输入端及两个输出端；

两个第二电阻及两个第二电容；

所述TMR传感器包括两个输出端，且分别连接所述高频通路运放的两个输入端，且所述TMR传感器的两个输出端与所述高频通路运放的两个输入端之间各设有一所述第二电阻，所述高频通路运放的每个输入端还分别连接其中一所述第二电容，两个所述第二电容的另一端均接地。

2.如权利要求1所述的宽频电流测量方法，其特征在于，

所述加法级包括：

至少一加法运放，所述加法运放具有两个输入端及两个输出端；

两个第三电阻、两个第四电阻、两个第五电阻；

所述低频通路运放的两个输出端分别连接到所述加法运放的两个输入端，且所述低频通路运放的两个输出端与所述加法运放的两个输入端之间各设有一所述第三电阻；

所述高频通路运放的两个输出端分别连接到所述加法运放的两个输入端，且所述高频通路运放的两个输出端与所述加法运放的两个输入端之间各设有一所述第四电阻；

所述加法运放的每组输入端与输出端之间均跨接有一第五电阻。

3.如权利要求2所述的宽频电流测量方法，其特征在于，

所述通过低频通路缓冲级对所述低频测量信号vin1进行低通滤波，并输出低通滤波信号，包括：

获取所述低频通路缓冲级的低通滤波频点，通过所述低频通路缓冲级在所述低通滤波频点对vin1进行低通滤波，并输出低通滤波信号；

获取vin1经过所述低频通路缓冲级及加法级的低频增益；

所述通过高频通路缓冲级对所述高频测量信号vin2进行高通滤波，并输出高通滤波信号，包括：

获取所述高频通路缓冲级的高通滤波频点，通过所述高频通路缓冲级在所述高通滤波频点对vin2进行高通滤波，并输出高通滤波信号；

获取vin2经过所述高频通路缓冲级及加法级的高频增益；

其中，所述低通滤波频点与高通滤波频点相互抵消；

其中，所述低频增益与所述高频增益相同。

4.如权利要求1-3任一项所述的宽频电流测量方法，其特征在于，

所述输出所述Hall传感器的低频测量信号vin1，具体包括将所述Hall传感器置于由所述导体产生的磁场中，加载偏置电压Vb1并建立vin1的输出函数：

vin1＝Vb1*Sen1*B

其中，Sen1为Hall传感器的灵敏度，B为导体产生的空间磁场；

所述输出所述TMR传感器的高频测量信号vin2，具体包括将所述TMR传感器置于由所述导体产生的磁场中，加载偏置电压Vb2并建立vin2的输出函数：

vin2＝Vb2*Sen2*B

其中，Sen2为TMR传感器的灵敏度。

5.如权利要求3所述的宽频电流测量方法，其特征在于，

所述获取vin1经过所述低频通路缓冲级及加法级的低频增益，具体包括：

建立vin1到vout1的传输函数Hlp(s)：

Hlp(s)＝(R5/R3)*Ha1(s)/(1+sR1*C1)

则滤波频点：fp1＝1/(2*pi*R1*C1)

所述获取vin2经过所述高频通路缓冲级及加法级的高频增益，具体包括：

建立vin2到vout2的传输函数Hhp(s)：

Hhp(s)＝(R5/R4)*Ha2(s)*sR2*C2/(1+sR2*C2)

滤波频点：fp2＝1/(2*pi*R2*C2)

令R1*C1＝R2*C2＝R*C，则所述低通滤波频点与高通滤波频点相互抵消；

令Vb1*Sen1*(R5/R3)＝Vb2*Sen2*(R5/R4)，则低频增益和高频增益相等；

其中，Ha1(s)为低频通路缓冲单元的传输函数，Ha2(s)为高频通路缓冲单元的传输函数，s为拉普拉斯算子，pi为圆周率；

其中，R1、R2、R3、R4、R5、C1、C2分别为第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻，第一电容、第二电容。

6.一种宽频电流测量装置，基于Hall传感器及TMR传感器对流经导体的电流大小进行测量，其特征在于，包括：

Hall传感单元，用于对流经所述导体的电流大小的低频部分进行测量，并输出低频测量信号vin1；

TMR传感单元，用于对流经所述导体的电流大小的高频部分进行测量，并输出高频测量信号vin2；

低频通路缓冲单元，用于对所述低频测量信号vin1进行低通滤波，并输出低通滤波信号；

高频通路缓冲单元，用于对所述高频测量信号vin2进行高通滤波，并输出高通滤波信号；

加法单元，用于对所述低通滤波信号及高通滤波信号进行叠加，并输出vout；

所述低频通路缓冲单元包括：

至少一低频通路运放，所述低频通路运放具有两个输入端及两个输出端；

两个第一电阻及两个第一电容；

所述Hall传感单元包括两个输出端，且分别连接所述低频通路运放的两个输入端，且所述Hall传感单元的两个输出端与所述低频通路运放的两个输入端之间各设有一所述第一电阻，所述低频通路运放的每个输入端还分别连接一所述第一电容，两个所述第一电容C1的另一端均接地；

所述高频通路缓冲单元包括：

至少一高频通路运放，所述高频通路运放具有两个输入端及两个输出端；

两个第二电阻及两个第二电容；

所述TMR传感单元包括两个输出端，且分别连接所述高频通路运放的两个输入端，且所述TMR传感单元的两个输出端与所述高频通路运放的两个输入端之间各设有一所述第二电阻，所述高频通路运放的每个输入端还分别连接其中一所述第二电容，两个所述第二电容的另一端均接地。

7.如权利要求6所述的宽频电流测量装置，其特征在于，

所述加法单元包括：

至少一加法运放，所述加法运放具有两个输入端及两个输出端；

两个第三电阻、两个第四电阻、两个第五电阻；

所述低频通路运放的两个输出端分别连接到所述加法运放的两个输入端，且所述低频通路运放的两个输出端与所述加法运放的两个输入端之间各设有一所述第三电阻；

所述高频通路运放的两个输出端分别连接到所述加法运放的两个输入端，且所述高频通路运放的两个输出端与所述加法运放的两个输入端之间各设有一所述第四电阻；

所述加法运放的每组输入端与输出端之间均跨接有一第五电阻。

8.如权利要求7所述的宽频电流测量装置，其特征在于，

所述用于对所述低频测量信号vin1进行低通滤波，并输出低通滤波信号，包括：

获取所述低频通路缓冲单元的低通滤波频点，通过所述低频通路缓冲单元在所述低通滤波频点对vin1进行低通滤波，并输出低通滤波信号；

获取vin1经过所述低频通路缓冲单元及加法单元的低频增益；

所述用于对所述高频测量信号vin2进行高通滤波，并输出高通滤波信号，包括：

获取所述高频通路缓冲单元的高通滤波频点，通过所述高频通路缓冲单元在所述高通滤波频点对vin2进行高通滤波，并输出高通滤波信号；

获取vin2经过所述高频通路缓冲单元及加法单元的高频增益；

其中，所述低通滤波频点与高通滤波频点相互抵消；

其中，所述低频增益与所述高频增益相同。

9.如权利要求6-8任一项所述的宽频电流测量装置，其特征在于，

所述输出低频测量信号vin1，具体包括将所述Hall传感器置于由所述导体产生的磁场中，加载偏置电压Vb1并建立vin1的输出函数：

vin1＝Vb1*Sen1*B

其中，Sen1为Hall传感器的灵敏度，B为导体产生的空间磁场；

所述输出高频测量信号vin2，具体包括将所述TMR传感器置于由所述导体产生的磁场中，加载偏置电压Vb2并建立vin2的输出函数：

vin2＝Vb2*Sen2*B

其中，Sen2为TMR传感器的灵敏度。

10.如权利要求8所述的宽频电流测量装置，其特征在于，

所述获取vin1经过所述低频通路缓冲单元及加法单元的低频增益，具体包括：

建立vin1到vout1的传输函数Hlp(s)：

Hlp(s)＝(R5/R3)*Ha1(s)/(1+sR1*C1)

滤波频点：fp1＝1/(2*pi*R1*C1)

所述获取vin2经过所述高频通路缓冲单元及加法单元的高频增益，具体包括：

建立vin2到vout2的传输函数Hhp(s)：

Hhp(s)＝(R5/R4)*Ha2(s)*sR2*C2/(1+sR2*C2)

滤波频点：fp2＝1/(2*pi*R2*C2)

令R1*C1＝R2*C2＝R*C，则所述低通滤波频点与高通滤波频点相互抵消；

令Vb1*Sen1*(R5/R3)＝Vb2*Sen2*(R5/R4)，则低频增益和高频增益相等；

其中，Ha1(s)为低频通路缓冲单元的传输函数，Ha2(s)为高频通路缓冲单元的传输函数，s为拉普拉斯算子，pi为圆周率；

其中，R1、R2、R3、R4、R5、C1、C2分别为第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻，第一电容、第二电容。

11.一种宽频电流测量系统，其特征在于，包括如权利要求6-10任一项所述的宽频电流测量装置。

12.一种芯片，其特征在于，包括如权利要求6-10任一项所述的宽频电流测量装置。