CN117833927A - 反馈电路、电压检测电路、温度检测电路、芯片及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种反馈电路、电压检测电路、温度检测电路、芯片及电子设备,反馈电路包括:电压输出模块,电压输出模块用于输出第一电压信号以及第二电压信号,第一电压信号与第二电压信号之间具有第一电压差;反馈模块,反馈模块用于根据第一电压信号和/或者第一电压差输出反馈电荷信号;每当反馈模块根据第一电压差输出一次反馈电荷信号,电压输出模块切换当前的电压输出模式至另一电压输出模式,以使得反馈模块根据不同电压输出模式所产生的第一电压差输出反馈电荷信号。本申请可以通过多种电压输出模式的第一失配电压量化输出N次反馈电荷信号过程中反馈电荷信号的失配量,有利于降低Sigma‑Delta调制器的失配影响。
Description
技术领域
本申请涉及集成电路技术领域,具体涉及一种反馈电路、电压检测电路、温度检测电路、芯片及电子设备。
背景技术
目前,Sigma-Delta调制器(SDM)是一种具有过采样特性的高精度模数转换器,常用于对低频电压信号的高精度测量。在相关技术中,Sigma-Delta调制器主要包括对输入电压信号以及参考电压信号进行电荷积分的积分器、比较积分器输出结果的比较器以及生成参考电压信号的反馈电路,比较器的输出结果控制参考电压信号的正负,使得积分器的输出结果在多次循环过程中接近或等于0,最终在积分器对输入电压信号以及参考电压信号积分多次后,通过反馈参考电压信号正负次数之差以及参考电压信号的大小量化输入电压信号的大小。
然而,由于电子元件存在因工艺误差、尺寸偏差等因素而引起的失配现象,因此Sigma-Delta调制器的反馈电路部分输出的参考电压信号存在失配电压,在无法确定失配电压的情况下,将使得Sigma-Delta调制器造成测量误差,从而降低了Sigma-Delta调制器的测量精度。
发明内容
鉴于以上问题,本申请实施例提供一种反馈电路、电压检测电路、温度检测电路、芯片及电子设备,以解决上述技术问题。
第一方面,本申请实施例提供一种反馈电路,反馈电路用于在一次测量过程中反馈N次反馈电荷信号,N为大于1的整数,反馈电路包括:
电压输出模块,电压输出模块用于输出第一电压信号以及第二电压信号,第一电压信号与第二电压信号之间具有第一电压差;
反馈模块,反馈模块用于根据第一电压信号和/或者第一电压差输出反馈电荷信号;
其中,第一电压信号具有第一失配电压,电压输出模块具有多种电压输出模式,电压输出模块在至少两种电压输出模式下输出的第一电压信号的第一失配电压不相等;
每当反馈模块根据第一电压差输出一次反馈电荷信号,电压输出模块切换当前的电压输出模式至另一电压输出模式,以使得反馈模块根据不同电压输出模式所产生的第一电压差输出反馈电荷信号。
第二方面,本申请提供一种电压检测电路,包括如第一方面所述的反馈电路。
第三方面,本申请提供一种温度检测电路,其特征在于,包括:
如第一方面所述的反馈电路,第一电压差具有第一温度系数,第一电压信号具有第二温度系数,第一温度系数与第二温度系数中的一者为正温度系数,另外一者为负温度系数;
计量电路,计量电路用于对反馈电路输出的N次反馈电荷信号积分,并根据第一次数、第二次数以及参考电压确定第一电压差的电压值;
其中,第一次数为反馈模块基于第一电压信号输出反馈电荷信号的次数,第二次数为反馈模块基于第一电压差输出反馈电荷信号的次数;
参考电压为基于第一电压信号与第一电压差确定的零温度系数电压,计量电路对N次反馈电荷信号的积分结果小于预设电压。
第四方面,本申请实施例还提供一种芯片,包括上述第二方面所述的电压检测电路和/或者第三方面所述的温度检测电路。
第五方面,本申请实施例还提供一种电子设备,包括上述第四方面所述的芯片。
在本申请实施例中,由于每当反馈模块根据第一电压差输出一次反馈电荷信号,电压输出模块切换当前的电压输出模式至另一电压输出模式,可以使得反馈模块根据不同电压输出模式所产生的第一电压差输出反馈电荷信号,从而在输出N次反馈电荷信号的过程中,可以积累不同电压输出模式所产生的第一电压差输出反馈电荷信号的失配量,最终可以通过多种电压输出模式的失配电压量化输出N次反馈电荷信号过程中反馈电荷信号的失配量,在对Sigma-Delta调制器进行校准后可以减小Sigma-Delta调制器受到的失配电压影响,并最终有利于提高Sigma-Delta调制器的测量精度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,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示出了相关技术中Sigma-Delta调制器的一种模块示意图。
图2示出了本申请实施例中反馈电路的一种模块示意图。
图3示出了本申请实施例中电压输出模块的一种模块示意图。
图4示出了本申请实施例中电压输出模块的一种电路示意图。
图5示出了本申请实施例中电压输出模块的另一种电路示意图。
图6示出了本申请实施例中反馈模块的一种电路示意图。
图7示出了本申请实施例中反馈模块的另一种电路示意图。
图8示出了本申请实施例中反馈电路的一种工作示意图。
图9示出了本申请实施例中反馈电路的另一种工作示意图。
图10示出了本申请实施例中反馈电路的另一种工作示意图。
图11示出了本申请实施例中反馈电路的另一种工作示意图。
图12示出了本申请实施例中反馈电路的另一种工作示意图。
图13示出了本申请实施例中反馈电路的另一种工作示意图。
图14示出了本申请实施例中反馈电路的另一种工作示意图。
图15示出了本申请实施例中反馈电路的另一种工作示意图。
图16示出了本申请实施例中反馈电路的另一种工作示意图。
图17示出了本申请实施例中反馈电路的另一种工作示意图。
图18示出了本申请实施例中反馈电路的另一种工作示意图。
图19示出了本申请实施例中反馈电路的另一种工作示意图。
图20示出了本申请实施例中反馈电路的另一种工作示意图。
图21示出了本申请实施例中反馈电路的另一种工作示意图。
图22示出了本申请实施例中反馈模块的一种模块示意图。
图23示出了本申请实施例中反馈模块的另一种电路示意图。
图24示出了本申请实施例中反馈模块的一种工作示意图。
图25示出了本申请实施例中反馈电路的另一种工作示意图。
图26示出了本申请实施例中反馈电路的另一种工作示意图。
图27示出了本申请实施例中反馈电路的另一种工作示意图。
图28示出了本申请实施例中反馈电路的另一种工作示意图。
图29示出了本申请实施例中反馈电路的另一种工作示意图。
图30示出了本申请实施例中反馈电路的另一种工作示意图。
图31示出了本申请实施例中反馈电路的另一种工作示意图。
图32示出了本申请实施例中反馈电路的另一种工作示意图。
图33示出了本申请实施例中反馈电路的另一种工作示意图。
图34示出了本申请实施例中反馈电路的另一种工作示意图。
图35示出了本申请实施例中反馈电路的另一种工作示意图。
图36示出了本申请实施例中反馈电路的另一种工作示意图。
图37示出了本申请实施例中反馈电路的另一种工作示意图。
图38示出了本申请实施例中电压检测电路的一种模块示意图。
图39示出了本申请实施例中电压检测电路的另一种模块示意图。
图40示出了本申请实施例中电压检测电路的一种电路示意图。
图41示出了本申请实施例中温度检测电路的一种模块示意图。
图42示出了本申请实施例中温度检测电路的一种电路示意图。
其中,10电压输出模块,20反馈模块;
第一电压信号Vbep,第二电压信号Vben,第一电压差VBE,反馈电荷信号QR,电压输出模式VM1~VM12,电荷反馈模式QM1~QM2;
电压产生子模块11,第一开关S1,第二开关S2,第三开关S3,第四开关S4,三极管BJT,电流源I u;
电荷反馈子模块21,第一子开关S01,第二子开关S02,第三子开关S03,第一电容Cf;
反馈电路100,电压输入电路200,计量电路300,积分模块310,比较模块320,计数模块330,待测量电压信号Vin,待测量电荷信号Qin,积分电压信号VI,预设电压Vref,控制信号VC。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施方式,实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性地,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请的方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请实施例中,需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
而且,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。
在本申请实施例的描述中,“示例”或“例如”等词语用于表示举例、说明或描述。本申请实施例中描述为“举例”或“例如”的任何实施例或设计方案均不解释为比另一实施例或设计方案更优选或具有更多优点。使用“示例”或“例如”等词语旨在以清晰的方式呈现相对概念。
另外,本申请实施例中的“多个”是指两个或两个以上,鉴于此,本申请实施例中也可以将“多个”理解为“至少两个”。“至少一个”,可理解为一个或多个,例如理解为一个、两个或更多个。例如,包括至少一个,是指包括一个、两个或更多个,而且不限制包括的是哪几个,例如,包括A、B和C中的至少一个,那么包括的可以是A、B、C、A和B、A和C、B和C、或A和B和C。
需要说明的是,本申请实施例中,“和/或”描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,字符“/”,如无特殊说明,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
需要指出的是,本申请实施例中“连接”可以理解为电连接,两个电学元件连接可以是两个电学元件之间的直接或间接连接。例如,A与B连接,既可以是A与B直接连接,也可以是A与B之间通过一个或多个其它电学元件间接连接。
本申请中实施例中所采用的各晶体管的第一极/第一端为源极和漏极中一者,各晶体管的第二极/第二端为源极和漏极中另一者。由于晶体管的源极、漏极在结构上可以是对称的,所以其源极、漏极在结构上可以是没有区别的,也就是说,本申请的实施例中的晶体管的第一极/第一端和第二极/第二端在结构上可以是没有区别的。示例性地,在晶体管为P型晶体管的情况下,晶体管的第一极/第一端为源极,第二极/第二端为漏极;示例性地,在晶体管为N型晶体管的情况下,晶体管的第一极/第一端为漏极,第二极/第二端为源极。
本申请的实施例提供的电路结构中,第一节点、第二节点等节点并非表示实际存在的部件,而是表示电路图中相关耦接的汇合点,也就是说,这些节点是由电路图中相关耦接的汇合点等效而成的节点。
目前,Sigma-Delta调制器是一种具有过采样特性的高精度模数转换器,常用于对低频电压信号的高精度测量。以图1为例,其中,Sigma-Delta调制器主要包括生成参考电压信号Vdac的反馈电路、对输入电压信号V0以及参考电压信号Vdac进行电荷积分的积分器、比较积分器输出电压的比较器以及对比较器输出结果进行记录的计数器,比较器的输出结果控制参考电压信号Vref的正负,使得积分器的输出结果在多次循环过程中接近或等于0。例如,在一次循环过程中,当比较积分器的输出电压大于参考电压VR时,则控制反馈电路在下一次循环过程中输出负参考电压信号-Vdac,使得积分器的输出电压降低;反之,在一次循环过程中,当比较积分器的输出电压小于参考电压VR时,则控制反馈电路在下一次循环过程输出正参考电压信号+Vdac,使得积分器的输出电压升高。
在Sigma-Delta调制器工作过程中,积分器在每次循环过程中均对输入电压信号V0以及参考电压信号Vdac进行电荷积分,假设输入电压信号V0以及参考电压信号Vdac对应的积分电荷量与电压呈正比,由于积分器的输出结果在多次循环过程后接近或等于0,因此输入电压信号V0、参考电压信号Vdac、反馈正参考电压信号+Vdac的次数以及反馈负参考电压信号-Vdac的次数满足如下关系式:
V0*(X1+X2)=(Vdac*X1)-(Vdac*X2)
其中,X1为反馈正参考电压信号+Vdac的次数,X2为反馈负参考电压信号-Vdac的次数。
因此,输入电压信号V0可以按如下公式计算得到:
可以看出,循环次数(即X1与X2之和)以及参考电压信号Vdac的精度,决定了Sigma-Delta调制器的测量精度。然而,由于电子元件存在因工艺误差、尺寸偏差等因素而引起的失配现象,因此Sigma-Delta调制器的反馈电路部分输出的参考电压信号Vdac存在失配电压,在无法确定失配电压的情况下,将使得Sigma-Delta调制器造成测量误差,从而降低了Sigma-Delta调制器的测量精度。
为此,本申请提供一种反馈电路、电压检测电路、温度检测电路、芯片及电子设备,以下分别进行详细说明。
首先,参阅图2,反馈电路100用于在一次测量过程中反馈N次反馈电荷信号QR,N为大于1的整数,反馈电路100包括:
电压输出模块10,电压输出模块10用于输出第一电压信号Vbep以及第二电压信号Vben,第一电压信号Vbep与第二电压信号Vben之间具有第一电压差VBE;
反馈模块20,反馈模块20用于根据第一电压信号Vbep和/或者第一电压差VBE输出反馈电荷信号QR;
其中,第一电压信号Vbep具有第一失配电压,电压输出模块10具有多种电压输出模式,电压输出模块10在至少两种电压输出模式下输出的第一电压信号Vbep的第一失配电压不相等;
每当反馈模块20根据第一电压差VBE输出一次反馈电荷信号QR,电压输出模块10切换当前的电压输出模式至另一电压输出模式,以使得反馈模块20根据不同电压输出模式所产生的第一电压差VBE输出反馈电荷信号QR。
具体地,电压输出模块10具有多种电压输出模式,并可以在对应的电压输出模式下输出第一电压信号Vbep以及第二电压信号Vben,以便于反馈模块20根据对应电压输出模式生成第一电压信号Vbep和/或者第一电压差VBE输出反馈电荷信号QR。其中,电压输出模块10在电压输出模式下输出的第一电压信号Vbep具有第一失配电压,电压输出模块10在至少两种电压输出模式下输出的第一电压信号Vbep的第一失配电压不相等,该第一失配电压可以是电压输出模块10内部电路的电子元件(例如三极管)失配而造成的失配电压,也可以是指引入的外部信号(例如偏置电流信号)失配而造成的失配电压。
在本申请的一些实施例中,参阅图3,电压输出模块10包括多个电压产生子模块11,每个电压产生子模块11均可以输出第一电压信号Vbep以及第二电压信号Vben,每个电压产生子模块11输出的第一电压信号Vbep的第一失配电压不相等,电压输出模块10通过切换输出第一电压信号Vbep以及第二电压信号Vben的电压产生子模块11实现对电压输出模式的切换,并使得电压输出模块10在至少两种电压输出模式下输出的第一电压信号Vbep的第一失配电压不相等。
作为一示例性地,参阅图4,每个电压产生子模块11均包括电流源I1,电流源I2、开关s1、开关s2、三极管BJT1以及三极管BJT2,当其中一个电压产生子模块11开关s1、开关s2闭合时,电流源I1为三极管BJT1提供电流,电流源I2为三极管BJT2提供电流,从而在三极管BJT1的一端产生第一电压信号Vbep,并在三极管BJT2的一端产生第二电压信号Vben,最终使得每个电压产生子模块11均可以输出第一电压信号Vbep以及第二电压信号Vben。
由于三极管BJT1以及三极管BJT2、电流源IuI1输入的电流信号、电流源IuI2输入的电流信号存在失配现象,因此使得第一电压信号Vbep具有第一失配电压,第二电压信号Vben具有第二失配电压,在各电压产生子模块11三极管BJT1、三极管BJT2电流源I1输入的电流信号、电流源I2输入的电流信号失配不一致的情况,最终使得电压输出模块10在各电压输出模式下输出的第一电压信号Vbep的第一失配电压不相等。
可以理解地,上述电路中的三极管BJT1以及三极管BJT2替换为其他类型的电子件,例如源极与栅极短接的MOS管或者电阻等。
作为另一示例性地,参阅图5,其中,电压输出模块10包括M1个偏置电流源Iu、M1个第一开关S1、M1个第二开关S2、N1个第三开关S3、N1个第四开关S4以及N1个三极管BJT;第一开关S1与偏置电流源Iu一一对应,每个第一开关S1的第一端与对应的偏置电流源Iu连接,每个第一开关S1的第二端与N1个第三开关S3的第一端连接;第三开关S3与三极管BJT一一对应,每个第三开关S3的第二端与对应的三极管BJT连接;第二开关S2与偏置电流源Iu一一对应,每个第二开关S2的第一端与对应的偏置电流源Iu连接,每个第二开关S2的第二端与N1个第四开关S4连接;第四开关S4与三极管BJT一一对应,每个第四开关S4的第二端与对应的三极管BJT连接;其中,M1、N1为大于1的整数。
具体地,当电压输出模块10处于某一电压输出模式时,M1个第一开关S1中任意M2个第一开关S1闭合,N1个第三开关S3中任意N2个第二开关S2闭合,此时M2个偏置电流源Iu为N2个并联三极管BJT提供电流,从而在第一开关S1与第三开关S3之间产生第一电压信号Vbep。同时,当电压输出模块10处于某一电压输出模式时,M1个第二开关S2中任意M1-M2个第一开关S1闭合,N1个第三开关S3中任意N1-N2个第二开关S2闭合,从而在第二开关S2与第四开关S4之间产生第二电压信号Vben。
可以看出,由于三极管BJT以及电流源Iu输入的电流信号存在失配现象,当电压输出模块10切换电压输出模式改变闭合的开关而引入不同的三极管BJT以及电流源Iu的电流信号时,则使得第一电压信号Vbep的第一失配电压在不同的电压输出模式下不相等,同时得第二电压信号Vben的第二失配电压在不同的电压输出模式下也不相等。
在本申请的一些实施例中,M1、M2、N1、N2满足如下关系式:
M1-M2=1
N2=1
对于第一电压信号Vbep而言,电流源Iu的选择有种(即/>M1种)组合,而三极管BJT的选择有/>种(即/>N1种)组合,因此第一电压信号Vbep根据上述组合可以对应M1*N1种电压输出模式;同样地,对于第二电压信号Vben而言,电流源Iu的选择有/>种(即/>M1种)组合,而三极管BJT的选择有/>种(即/>N1种)组合,因此第二电压信号Vben根据上述组合也可以对应M1*N1种电压输出模式,最终使得电压输出模块10具有M1*N1种电压输出模式,相对于电压输出模块10包括多个电压产生子模块11的实施例而言,上述实施例的电压输出模块10共用了三极管BJT以及电流源Iu可以在提供更多数量电压输出模式的情况下简化电路结构。
在本申请的一些实施例中,第一电压信号Vbep具有第一温度系数,第一电压差VBE具有第二温度系数,第一温度系数与第二温度系数中的一者为正温度系数,另外一者为负温度系数,以在反馈模块20根据第一电压信号Vbep以及第一电压差VBE输出反馈电荷信号QR时,通过第一电压信号Vbep以及第一电压差VBE生成零温度系数的参考电压,并使得反馈模块20可以根据零温度系数的参考电压生成对应的反馈电荷信号QR,避免反馈电荷信号QR因电压信号具有温度系数而间接地受到温度影响的现象。
在本申请的一些实施例中,例如对于根据三极管以及电流源产生第二电压信号Vben与第一电压信号Vbep的实施例,第二电压信号Vben与第一电压信号Vbep均为负温度系数电压,第一电压差VBE为正温度系数电压。
可以理解地,第二电压信号Vben与第一电压信号Vbep也可以均为正温度系数电压,而第一电压差VBE为负温度系数电压。
反馈模块20可以根据第一电压信号Vbep和/或者第一电压差VBE输出反馈电荷信号QR。例如,反馈模块20可以仅根据第一电压信号Vbep输出反馈电荷信号QR,以便于输出具有温度系数(例如负温度系数)的反馈电荷信号QR。又例如,反馈模块20可以仅根据第一电压差VBE输出反馈电荷信号QR,以便于输出具有温度系数(例如正温度系数)的反馈电荷信号QR。再例如,反馈模块20可以根据第一电压差VBE以及第一电压信号Vbep输出反馈电荷信号QR,以便于输出零温度系数的反馈电荷信号QR。
需要说明的是,在本申请中,反馈模块20仅根据第一电压信号Vbep(或者第一电压差VBE)输出反馈电荷信号QR,是指反馈模块20仅接入第一电压信号Vbep(或者第一电压差VBE)并输出反馈电荷信号QR;而反馈模块20根据第一电压信号Vbep输出反馈电荷信号QR,可以是指反馈模块20仅接入第一电压信号Vbep并输出反馈电荷信号QR,也可以是指反馈模块20同时接入第一电压信号Vbep以及第一电压差VBE并输出反馈电荷信号QR;同样地,反馈模块20根据第一电压信号Vbep输出反馈电荷信号QR,可以是指反馈模块20仅接入第一电压差VBE并输出反馈电荷信号QR,也可以是指反馈模块20同时接入第一电压信号Vbep以及第一电压差VBE并输出反馈电荷信号QR。
在本申请的一些实施例中,反馈模块20可以包括开关电容电路,通过开关电容电路的方式输出反馈电荷信号QR。例如,参阅图6,反馈模块20包括第一子开关S01、第二子开关S02、第三子开关S03以及第一电容Cf,第一子开关S01的第一端用于接入第一电压信号Vbep,第一子开关S01的第二端与第一电容Cf的第一端连接;第二子开关S02的第一端用于接入第二电压信号Vben,第二子开关S02的第二端与第一电容Cf的第一端连接;第三子开关S03的第一端用于连接接地端,第三子开关S03的第二端与第一电容Cf的第一端连接。
例如,以反馈模块20根据第一电压信号Vbep输出反馈电荷信号QR为例,当第一子开关S01闭合,第二子开关S02断开以及第三子开关S03断开时,第一电容Cf接入第一电压信号Vbep进行充电;当第一电容Cf完成充电后,第一子开关S01以及第二子开关S02断开,第三子开关S03闭合,则第一电容Cf输出反馈电荷信号QR的电荷量满足关系式:QR=-Vbep*Cf,从而使得反馈模块20根据第一电压信号Vbep输出对应电荷量的反馈电荷信号QR。
又例如,以反馈模块20根据第一电压差VBE输出反馈电荷信号QR为例,当第一子开关S01闭合,第二子开关S02断开以及第三子开关S03断开时,第一电容Cf接入第一电压信号Vbep进行充电;当第一电容Cf完成充电后,第一子开关S01以及第三子开关S03断后,第二子开关S02闭合,则第一电容Cf输出反馈电荷信号QR的电荷量满足关系式:QR=(Vbep-Vben)*Cf=VBE*Cf,从而使得反馈模块20根据第一电压差VBE输出对应电荷量的反馈电荷信号QR。
可以理解地,当反馈模块20需要根据第一电压差VBE以及第一电压信号Vbep输出反馈电荷信号QR时,则可以将上述电路结构阵列,使得阵列电路中的一个开关电容电路根据第一电压差VBE输出反馈电荷信号QR,同时使得阵列电路中的另一个开关电容电路根据第一电压信号Vbep输出反馈电荷信号QR,最终使得反馈模块20根据第一电压差VBE以及第一电压信号Vbep输出对应电荷量的反馈电荷信号QR。
在本申请的一些实施例中,反馈模块20可以包括开关电阻电路,通过开关电阻电路的方式输出反馈电荷信号QR。例如,参阅图7,反馈模块20包括第一子开关S01、第二子开关S02以及第一电阻,第一子开关S01的第一端用于接入第一电压信号Vbep,第一子开关S01的第二端与第一电阻的第一端连接,第二子开关S02的的第一端用于接入第一电压差VBE,第二子开关S02的第二端与第一电阻的第一端连接。当第一子开关S01闭合预设时间然后断开时,则流经第一电阻的电荷量为:Q=Vbep/Rf*t1,t1为第一子开关S01的闭合时间,从而使得反馈模块20根据第一电压信号Vbep输出对应电荷量的反馈电荷信号QR;同样地,当第二子开关S02闭合预设时间然后断开时,则流经第一电阻的电荷量为:Q=VBE/Rf*t2,t2为第二子开关S02闭合时间,从而使得反馈模块20根据第一电压差VBE输出对应电荷量的反馈电荷信号QR。
可以理解地,反馈模块20也可以同时包括开关电容电路以及开关电阻电路,例如,反馈模块20的开关电阻电路用于根据第一电压信号Vbep输出对应电荷量的反馈电荷信号QR,而反馈模块20的开关电容电路用于根据第一电压差VBE输出对应电荷量的反馈电荷信号QR。
在本申请的一些实施例中,在某次反馈电路100输出反馈电荷信号QR时,反馈电荷信号QR可以为正电荷信号,也可以为负电荷信号,或者为0,使得Sigma-Delta调制器多次接收反馈电荷信号QR后积分器的输出结果接近或等于零,以便于Sigma-Delta调制器对电压和/或者温度进行测量。
需要说明的是,以反馈模块20包括开关电容电路,反馈模块每次均根据第一电压差VBE以及第一电压信号Vbep输出反馈信号为例,每次反馈电路输出的反馈电荷信号可以按如下公式计算:
其中,为第一电压差VBE对应电容器的电容值,/>为第一电压信号Vbep为对应电容器的电容值。
则,反馈电荷信号的电荷失配量dQ可以按如下公式计算:
在上述公式中,第一电压差VBE、第一电压信号Vbep可以按如下公式计算:
Ix=xIu
Iy=yIs
其中,VT为热电压的温度系数,Ix为三极管BJT的输入电流,Is为三极管BJT的饱和电流,Iu为三极管BJT的输入电流,Iy为三极管BJT的饱和电流。
而对于电容失配量dC以及电流失配量可以按如下公式计算:
其中,σu为电容的标准差,为电流的标准差,n2为电容的数量,x输入电流Iu的数量。
因此,反馈电荷信号的电荷失配量dQ最终可以按如下公式计算:
可以看出,对于第一输入电压Vbep而言,导致反馈电荷信号的电荷失配量dQ主要影响为电容失配而对于第一电压差而言,导致反馈电荷信号的电荷失配量dQ主要影响为电流以及三极管失配影响/>即第一输入电压Vbep所产生的第一失配电压(第二输入电压Vben所产生的第二失配电压)。
因此,在本申请实施例中,由于每当反馈模块20根据第一电压差VBE输出一次反馈电荷信号QR,电压输出模块10切换当前的电压输出模式至另一电压输出模式,可以使得反馈模块20根据不同电压输出模式所产生的第一电压差VBE输出反馈电荷信号QR,从而在输出N次反馈电荷信号QR的过程中,可以积累不同电压输出模式所产生的第一电压差VBE输出反馈电荷信号QR的电荷失配量,最终可以通过多种电压输出模式的失配电压量化输出N次反馈电荷信号QR过程中反馈电荷信号QR的失配量,在对Sigma-Delta调制器进行校准后则可以减小Sigma-Delta调制器受到的失配电压影响,并最终有利于提高Sigma-Delta调制器的电压测量精度。
在本申请的一些实施例中,每当反馈模块20仅根据第一电压信号Vbep输出一次反馈电荷信号QR,电压输出模块10的电压输出模式保持不变。例如,参阅图8,其中,电压输出模块10的当前电压输出模式为VM2模式,在反馈模块20根据电压输出模式VM2对应的第一电压信号Vbep输出一次反馈电荷信号QR之后,电压输出模块10的电压输出模式保持为VM2模式,也就是说,在下一次反馈模块20输出反馈电荷信号QR时,电压输出模块10的电压输出模式仍为VM2模式。
需要说明的是,由于对于第一电压差VBE而言,导致反馈电荷信号的电荷失配量dQ主要影响为电容失配,因此,每当反馈模块20根据第一电压差VBE输出一次反馈电荷信号QR,电压输出模块10切换当前的电压输出模式至另一电压输出模式,有利于保证电压输出模块10切换至其他电压输出模式,并积累第一电压差VBE对应反馈电荷信号QR的失配量;而每当反馈模块20根据第一电压信号Vbep输出一次反馈电荷信号QR,电压输出模块10的电压输出模式保持不变,则可以保证在反馈模块20根据第一电压差VBE输出下一次反馈电荷信号QR时,采集到该电压输出模式对应的失配量,有利于保证反馈模块20根据每种电压输出模式对应的第一电压差VBE输出至少一次反馈电荷信号QR。
也就是说,在本申请实施例中,在反馈模块20仅根据第一电压信号Vbep输出一次反馈电荷信号QR时,反馈模块20不切换电压输出模式,只有在反馈模块20根据第一电压差VBE(或者根据第一电压差VBE以及第一电压信号Vbep)输出一次反馈电荷信号QR时,反馈模块20才切换电压输出模式,不仅有利于电压输出模块10切换至其他电压输出模式,也可以保证反馈模块20根据每种电压输出模式对应的第一电压差VBE输出至少一次反馈电荷信号QR。
在本申请的一些实施例中,可以在反馈模块20根据第一电压差VBE输出一次反馈电荷信号QR之后,电压输出模块10切换当前的电压输出模式至另一电压输出模式。例如,参阅图9,其中,电压输出模块10的当前电压输出模式为VM2模式,在反馈模块20根据电压输出模式VM2对应的第一电压差VBE输出一次反馈电荷信号QR之后,电压输出模块10的电压输出模式切换为VM3模式。也就是说,可以在输出一次反馈电荷信号QR之后,电压输出模块10再切换当前的电压输出模式至另一电压输出模式。
在本申请的一些实施例中,可以在反馈模块20根据第一电压差VBE输出一次反馈电荷信号QR之前,电压输出模块10切换当前的电压输出模式至另一电压输出模式。例如,参阅图10,反馈模块20根据第一电压差VBE输出一次反馈电荷信号QR之前,电压输出模块10已将电压输出模式由VM2模式切换至VM3模式,以便于在本次输出反馈电荷信号QR过程中,反馈模块20根据VM3模式对应的第一电压差VBE输出反馈电荷信号QR。也就是说,可以在输出一次反馈电荷信号QR之前,电压输出模块10已将当前的电压输出模式切换至另一电压输出模式。
需要说明的是,反馈模块20根据第一电压差VBE输出一次反馈电荷信号QR,可以是指反馈模块20仅根据第一电压差VBE输出一次反馈电荷信号QR,例如参阅图9或者图10,反馈模块20仅根据第一电压差VBE输出一次反馈电荷信号QR;同时,还可以是指反馈模块20根据第一电压差VBE以及第一电压信号Vbep输出一次反馈电荷信号QR,例如,参阅图11,其中,在反馈模块20根据第一电压信号Vbep以及第一电压差VBE输出一次反馈电荷信号QR之后,电压输出模块10的电压输出模式由VM2模式切换至VM3模式。
在本申请的一些实施例中,例如对于反馈电荷信号QR可以为正电荷信号或负电荷信号的实施例,在反馈模块20根据第一电压差VBE输出一次第一极性的反馈电荷信号QR之后,电压输出模块10切换当前的电压输出模式至下一电压输出模式;在反馈模块20根据第一电压差VBE输出一次第二极性的反馈电荷信号QR之前,电压输出模块10切换当前的电压输出模式至上一电压输出模式;其中,第一极性与第二极性相反,下一电压输出模式为下一次反馈模块20输出反馈电荷信号QR时电压输出模块10所处于的电压输出模式,上一电压输出模式为上一次反馈模块20根据第一电压差VBE输出第一极性的反馈电荷信号QR时电压输出模块10所处于的电压输出模式。
作为一示例性地,参阅图12,其中,在输出第M次反馈电荷信号QR时,电压输出模块10处于电压输出模式VM2,反馈模块20根据电压输出模式VM2对应的第一电压差VBE输出一次带正电的反馈电荷信号QR,并在输出一次带正电的反馈电荷信号QR之后电压输出模块10将电压输出模式VM2切换至电压输出模式VM3;而在输出第M+1次反馈电荷信号QR时,由于本次根据第一电压差VBE输出带负电的反馈电荷信号QR,因此在输出带负电的反馈电荷信号QR之前,电压输出模块10将电压输出模式VM3切换至电压输出模式VM2,反馈模块20根据电压输出模式VM2对应的第一电压差VBE输出一次带负电的反馈电荷信号QR;在输出第M+2次反馈电荷信号QR时,反馈模块20继续根据电压输出模式VM2对应的第一电压差VBE输出一次带正电的反馈电荷信号QR,并在输出一次带正电的反馈电荷信号QR之后电压输出模块10将电压输出模式VM2切换至电压输出模式VM3。
作为另一示例性地,参阅图13,其中,在输出第M次反馈电荷信号QR时,电压输出模块10处于电压输出模式VM2,反馈模块20根据电压输出模式VM2对应的第一电压差VBE输出一次带正电的反馈电荷信号QR;在输出第M+1次反馈电荷信号QR时,反馈模块20根据电压输出模式VM3对应的第一电压信号Vbep输出一次反馈电荷信号QR;而在输出第M+2次反馈电荷信号QR时,反馈模块20根据电压输出模式VM2对应的第一电压差VBE输出一次带负电的反馈电荷信号QR;在输出第M+3次反馈电荷信号QR时,反馈模块20继续根据电压输出模式VM2对应的第一电压差VBE输出一次带正电的反馈电荷信号QR。
结合图12以及图13可以看出,在上述输出第M次反馈电荷信号QR以及第M+1次(第M+2次)反馈电荷信号QR的过程中,反馈模块20根据第一电压差VBE分别在相同的电压输出模式(VM2)输出一次第一极性以及第二极性的反馈电荷信号QR,从而通过正负电荷抵消了反馈电荷信号QR在电压输出模式(VM2)的失配量;而在输出第M+2次(第M+3次)反馈电荷信号QR的过程中,反馈模块20继续根据电压输出模式VM2对应的第一电压差VBE输出了一次带正电的反馈电荷信号QR,从而有利于积累所有电压输出模式第一电压差VBE对应的第一极性(或者第二极性)的电荷失配量,避免正负电荷抵消而导致部分电压输出模式的失配量并未被积累而无法对Sigma-Delta调制器进行增益校准的现象。
在本申请的一些实施例中,电压输出模块10基于多种电压输出模式按第一预设顺序切换当前的电压输出模式至下一电压输出模式;电压输出模块10基于多种电压输出模式按第二预设顺序切换当前的电压输出模式至上一电压输出模式;其中,第一预设顺序与第二预设顺序相反。
例如,参阅图12或图13,当电压输出模块10需要切换至下一电压输出模式时,电压输出模块10按VM1-VM8的顺序切换当前的电压输出模式至下一电压输出模式;反之,当电压输出模块10需要切换至上一电压输出模式时,电压输出模块10按VM8-VM1的顺序切换当前的电压输出模式至下一电压输出模式。
又例如,参阅图14,当电压输出模块10需要切换至下一电压输出模式时,电压输出模块10按VM1-VM12的顺时针顺序切换当前的电压输出模式VM1至下一电压输出模式VM2;参阅图15,当电压输出模块10需要切换至上一电压输出模式时,电压输出模块10按VM12-VM1的逆时针顺序切换当前的电压输出模式VM2至上一电压输出模式VM1。
需要说明的是,当反馈电路100从一开始即持续即根据第一电压差VBE输出第二极性的反馈电荷信号QR,则电压输出模块10的电压输出模式则可以在起始的电压输出模式按照第二预设顺序切换至上一电压输出模式,例如参阅图14,若电压输出模块10起始的电压输出模式为VM1,反馈电路100第一次输出反馈反馈电荷信号QR时,由于本次根据第一电压差VBE输出带第二极性的反馈电荷信号QR,因此在输出带第二极性的反馈电荷信号QR之前,电压输出模块10将电压输出模式VM1切换至电压输出模式VM12,反馈模块20根据电压输出模式VM12对应的第一电压差VBE输出一次第二极性的反馈电荷信号QR。
在本申请的一些实施例中,参阅图16,其中,电压输出模块10的电压输出模式包括第一极性电压输出模式以及第二极性电压输出模式,第一极性电压输出模式为反馈模块20根据第一电压差VBE输出第一极性的反馈电荷信号QR对应的电压输出模式,第二极性电压输出模式为反馈模块20根据第一电压差VBE输出第二极性的反馈电荷信号QR对应的电压输出模式。
具体地,在反馈模块20根据第一电压差VBE输出一次第一极性的反馈电荷信号QR之后,电压输出模块10切换当前的电压输出模式至下一第一极性电压输出模式,该下一第一极性电压输出模式为下一次反馈模块20根据第一电压差VBE输出第一极性的反馈电荷信号QR时,电压输出模块10所处于的电压输出模式。
例如,参阅图17,在输出第M次反馈电荷信号QR时,电压输出模块10处于第一极性电压输出模式VM2,反馈模块20根据电压输出模式VM2对应的第一电压差VBE输出第一极性的反馈电荷信号QR;而在输出第M+a次(a≥1)反馈电荷信号QR时,电压输出模块10处于第一极性电压输出模式VM3,因此反馈模块20根据电压输出模式VM3对应的第一电压差VBE输出第一极性的反馈电荷信号QR,以便于积累所有电压输出模式第一电压差VBE对应的第一极性的电荷失配量。
反之,在反馈模块20根据第一电压差VBE输出一次第二极性的反馈电荷信号QR之后,电压输出模块10切换当前的电压输出模式至下一第二极性电压输出模式,下一第二极性电压输出模式为下一次反馈模块20根据第一电压差VBE输出第二极性的反馈电荷信号QR时,电压输出模块10所处于的电压输出模式。
例如,参阅图18,在输出第M次反馈电荷信号QR时,电压输出模块10处于第二极性电压输出模式VM1,反馈模块20根据电压输出模式VM1对应的第一电压差VBE输出第二极性的反馈电荷信号QR;而在输出第M+b次(b≥1)反馈电荷信号QR时,电压输出模块10处于第二极性电压输出模式VM2,因此反馈模块20根据电压输出模式VM2对应的第一电压差VBE输出第二极性的反馈电荷信号QR,以便于积累所有电压输出模式第一电压差VBE对应的第二极性的电荷失配量。
也就是说,在反馈模块20根据第一电压差VBE输出第一极性的反馈电荷信号QR时,电压输出模块10的输出模式按照第一极性电压输出模式切换,以便于反馈模块20可以根据所有电压模式对应的第一电压差VBE输出第一极性的反馈电荷信号QR,从而积累第一极性的电荷失配量。而在反馈模块20根据第一电压差VBE输出第二极性的反馈电荷信号QR时,电压输出模块10的输出模式按照第二极性电压输出模式切换,以便于反馈模块20可以根据所有电压模式对应的第一电压差VBE输出第二极性的反馈电荷信号QR,从而积累第二极性的电荷失配量。在得到第一极性的电荷失配量以及第二极性的电荷失配量后,则可以将第一极性的电荷失配量与第二极性的电荷失配量相减后作为总的电荷失配量并量化失配电压。
可以理解地,也可以在反馈模块20根据第一电压差VBE输出一次第一极性的反馈电荷信号QR之前,电压输出模块10切换当前的电压输出模式至下一第一极性电压输出模式;或者,也可以在反馈模块20根据第一电压差VBE输出一次第二极性的反馈电荷信号QR之前,电压输出模块10切换当前的电压输出模式至上一第一极性电压输出模式。
作为本申请反馈电路100工作过程的一种示例性说明,参阅图19,在输出第M次反馈电荷信号QR时,电压输出模块10处于第二极性电压输出模式VM1,反馈模块20根据电压输出模式VM1对应的第一电压差VBE输出第一极性的反馈电荷信号QR;而在输出第M+1次反馈电荷信号QR时,第二极性电压输出模式由VM1电压输出模式改变为VM2电压输出模式,由于本次输出第一极性的反馈电荷信号QR,电压输出模块10处于第一极性电压输出模式VM2,反馈模块20根据第一极性电压输出模式VM2对应的第一电压差VBE输出第一极性的反馈电荷信号QR;而在输出第M+2次反馈电荷信号QR时,第一极性电压输出模式由VM2电压输出模式改变为VM3电压输出模式,由于本次输出第二极性的反馈电荷信号QR,电压输出模块10处于第二极性电压输出模式VM2,反馈模块20根据第二极性电压输出模式VM2对应的第一电压差VBE输出第二极性的反馈电荷信号QR。
作为本申请反馈电路100工作过程的另一种示例性说明,参阅图20,在输出第M次反馈电荷信号QR时,反馈模块20根据电压输出模式VM2对应的第一电压差VBE输出第一极性的反馈电荷信号QR;而在输出第M+1次反馈电荷信号QR时,反馈模块20根据第二极性电压输出模式VM1对应的第一电压差VBE输出第一极性的反馈电荷信号QR;而在输出第M+2次反馈电荷信号QR时,反馈模块20根据第一极性电压输出模式VM3对应的第一电压差VBE输出第一极性的反馈电荷信号QR。
在本申请的一些实施例中,电压输出模块10基于多种电压输出模式按第三预设顺序切换当前的电压输出模式至下一第一极性电压输出模式;电压输出模块10基于多种电压输出模式按第四预设顺序切换当前的电压输出模式至下一第二极性电压输出模式;其中,第三预设顺序与第四预设顺序相同或者相反。
例如,参阅图19或图20,当电压输出模块10需要切换至下一第一极性电压输出模式时,电压输出模块10按VM1-VM8的顺序切换当前的电压输出模式至下一电压输出模式;反之,当电压输出模块10需要切换至下一第二极性电压输出模式时,电压输出模块10可以按VM8-VM1的顺序切换当前的电压输出模式至下一电压输出模式,以便于在反馈模块20输出N次反馈电荷信号QR过程中,电压输出模块10切换至其他电压输出模式。
需要说明的是,上述内容为解决电压失配现象的相关内容,实际上根据电荷计算公式:Q=U*C,反馈电路100在反馈电荷信号QR时不仅存在电压失配而导致的失配现象,还存在因电容失配而导致的失配现象。为解决电容失配问题,请参阅下述内容:
在本申请的一些实施例中,参阅图21,反馈模块20具有多种电荷反馈模式,反馈模块20在至少两种电荷反馈模式下的失配电容不相等。其中,失配电容是指反馈模块20中电容因失配而偏离设定电容值的偏差量。例如,反馈模块20中某一电容的电容值设定为100pF,而电容的实际值可能为95pF~105pF,该偏离的±5pF即为反馈模块20的失配电容。
在本申请的一些实施例中,参阅图22,其中,反馈模块20包括多个电荷反馈子模块21;每个电荷反馈子模块21用于输出反馈电荷信号QR,每个电荷反馈子模块21的失配电容不相等;反馈模块20在不同的电荷反馈模式根据根据第一电压信号Vbep和/或者第一电压差VBE输出反馈电荷信号QR。
在本申请的一些实施例中,多个电荷反馈子模块21中的一者输出反馈电荷信号QR即为反馈模块20的一种电荷反馈模式,例如,参阅图21以及图22,当反馈模块20处于电荷反馈模式QM1时,反馈模块20通过电荷反馈子模块1输出反馈电荷信号QR;当反馈模块20处于电荷反馈模式QM2时,反馈模块20通过电荷反馈子模块2输出反馈电荷信号QR,并依次类推。
在本申请的一些实施例中,多个电荷反馈子模块21中的多者同时输出反馈电荷信号QR即为反馈模块20的一种电荷反馈模式。例如,继续参阅图21以及图22,反馈模块20处于电荷反馈模式QM1时,反馈模块20通过电荷反馈子模块1以及电荷反馈子模块2输出反馈电荷信号QR。
在本申请的一些实施例中,例如对于反馈模块20包括多个电荷反馈子模块21的实施例,参阅图23,每个电荷反馈子模块21包括第一子开关S01、第二子开关S02、第三子开关S03以及第一电容Cf;第一子开关S01的第一端用于接入第一电压信号Vbep,第一子开关S01的第二端与第一电容Cf的第一端连接;第二子开关S02的第一端用于接入第二电压信号Vben,第二子开关S02的第二端与第一电容Cf的第一端连接;第三子开关S03的第一端用于连接接地端,第三开关S3的第二端与第一电容Cf的第一端连接。
具体地,以反馈模块20输出零温度系数参考电压对应的反馈电荷信号QR为例,假设第一电压信号Vbep为负温度系数电压、第一电压差VBE为正温度系数电压,同时零温度系数参考电压与第一电压信号Vbep、第一电压差VBE满足如下关系式:
Vdac=Vbep+2*VBE
此时,则需要在n个电荷反馈子模块21选择3个电荷反馈子模块21工作,以输出零温度系数参考电压对应的反馈电荷信号QR。例如,参阅图24,其中,电荷反馈子模块21a根据第一电压信号Vbep输出电荷量为QR=Vbep*Cf,电荷反馈子模块21b根据第一电压差VBE输出电荷量为QR=VBE*Cf,电荷反馈子模块21c根据第一电压差VBE输出电荷量为QR=VBE*Cf,将电荷反馈子模块21a、电荷反馈子模块21b、电荷反馈子模块21c输出的反馈电荷信号QR叠加后,可知:
QR=(Vbep+2*VBE)*Cf=Vdac*Cf
可以看出,当反馈模块20根据第一电压信号Vbep以及第一电压差VBE输出反馈电荷信号QR时,通过控制电荷反馈子模块21的工作数量以及对应电荷反馈子模块21的开关,最终可以输出零温度系数参考电压对应的反馈电荷信号QR。
同时,需要说明的是,由于每个电荷反馈子模块21的电容值存在不同的失配电容,因此当反馈模块20切换不同的电荷反馈子模块21工作时,则可以使得反馈模块20处于不同的电荷反馈模式。例如,对于上述在n个电荷反馈子模块21选择3个电荷反馈子模块21工作的实施例而言,若反馈模块20的电荷反馈子模块21数量为5,则在3个电荷反馈子模块21选择5个电荷反馈子模块21具有种组合,即反馈模块20具有10种电荷反馈模式。
在本申请的一些实施例中,每当反馈模块20根据第一电压信号Vbep输出一次反馈电荷信号QR,反馈模块20切换当前的电荷反馈模式至另一电荷反馈模式,以使得反馈模块20在不同电荷反馈模式下输出反馈电荷信号QR。
需要说明的是,如前述内容所述,对于第一输入电压Vbep而言,导致反馈电荷信号的电荷失配量dQ主要影响为电容失配因此,在本申请实施例中,由于每当反馈模块20根据第一电压信号Vbep输出一次反馈电荷信号QR,反馈模块20切换当前的电荷反馈模式至另一电荷反馈模式,以使得反馈模块20在不同电荷反馈模式下输出反馈电荷信号QR,可以使得反馈模块20根据不同电荷反馈模式所产生的失配电容输出反馈电荷信号QR,从而在输出N次反馈电荷信号QR的过程中,可以积累不同电荷反馈模式所产生的第一电压信号Vbep输出反馈电荷信号QR的失配量,最终可以通过多种电荷反馈模式的失配电容量化输出N次反馈电荷信号QR过程中反馈电荷信号QR的失配量,在对Sigma-Delta调制器进行校准后则可以减小Sigma-Delta调制器受到的失配电压影响,并最终有利于提高Sigma-Delta调制器的测量精度。
在本申请的一些实施例中,每当反馈模块20仅根据第一电压差VBE输出一次反馈电荷信号QR,反馈模块20的电荷反馈模式保持不变。例如,参阅图25,其中,电压输出模块10的当前电压输出模式为VM2模式,反馈模块20的当前电荷反馈模式为QM3模式,在反馈模块20在电压输出模式QM3根据电压输出模式VM2对应的第一电压差VBE输出一次反馈电荷信号QR之后,反馈模块20保持为QM3模式,而电压输出模块10由VM2模式改变为VM3模式,也就是说,在下一次反馈模块20输出反馈电荷信号QR时,电压输出模块10的电压输出模式为VM3模式,而电荷反馈模块20的电荷反馈模式仍为QM3。
需要说明的是,每当反馈模块20根据第一电压信号Vbep输出一次反馈电荷信号QR,反馈模块20切换当前的电荷反馈模式至另一电荷反馈模式,有利于保证电压输出模块10切换至其他电荷反馈模式;而每当反馈模块20根据第一电压差VBE输出一次反馈电荷信号QR,反馈模块20的电荷反馈模式保持不变,则可以保证在反馈模块20根据第一电压信号Vbep输出下一次反馈电荷信号QR时,采集到该电荷反馈模式对应的失配量,有利于使得反馈模块20在每种电荷反馈模式根据第一电压信号Vbep输出至少一次反馈电荷信号QR。
在本申请的一些实施例中,在反馈模块20根据第一电压信号Vbep输出一次反馈电荷信号QR之后,反馈模块20切换当前的电荷反馈模式至另一电荷反馈模式。例如,参阅图26,电压输出模块10的当前电压输出模式为VM2,反馈模块20的当前电荷反馈模式为QM3,在反馈模块20根据电压输出模式VM2对应的第一电压信号Vbep输出一次反馈电荷信号QR之后,电压输出模块10的电压输出模式仍为VM2,而反馈模块20的电荷反馈模式切换QM4。
在本申请的一些实施例中,可以在反馈模块20根据第一电压信号Vbep输出一次反馈电荷信号QR之前,反馈模块20切换当前的电荷反馈模式至另一电荷反馈模式。例如,参阅图27,反馈模块20根据第一电压信号Vbep输出一次反馈电荷信号QR之前,反馈模块20已将电荷反馈模式由QM3模式切换至QM4模式,以便于在本次输出反馈电荷信号QR过程中,反馈模块20在QM3模式根据第一电压信号Vbep输出反馈电荷信号QR。
需要说明的是,反馈模块20根据第一电压信号Vbep输出一次反馈电荷信号QR,可以是指反馈模块20仅根据第一电压信号Vbep输出一次反馈电荷信号QR,例如参阅图26或者图27,反馈模块20仅根据第一电压信号Vbep输出一次反馈电荷信号QR;同时,还可以是指反馈模块20根据第一电压差VBE以及第一电压信号Vbep输出一次反馈电荷信号QR,例如,参阅图28,其中,在反馈模块20根据第一电压信号Vbep以及第一电压差VBE输出一次反馈电荷信号QR之后,反馈模块20的电荷反馈模式由QM3模式切换至QM4模式。
在本申请的一些实施例中,例如对于反馈电荷信号QR可以为正电荷信号或负电荷信号的实施例,在反馈模块20根据第一电压信号Vbep输出一次第一极性的反馈电荷信号QR之后,反馈模块20切换当前的电荷反馈模式至下一电荷反馈模式;在反馈模块20根据第一电压信号Vbep输出一次第二极性的反馈电荷信号QR之前,反馈模块20切换当前的电荷反馈模式至上一电荷反馈模式;其中,第一极性与第二极性相反,下一电荷反馈模式为下一次反馈模块20输出反馈电荷信号QR时反馈模块20所处于的电荷反馈模式,上一电荷反馈模式为上一次反馈模块20根据第一电压信号Vbep输出第一极性的反馈电荷信号QR时反馈模块20所处于的电荷反馈模式。
作为一示例性地,参阅图29,其中,在输出第M次反馈电荷信号QR时,反馈模块20处于电荷反馈模式QM3,反馈模块20在电荷反馈模式QM3根据第一电压信号Vbep输出一次带正电的反馈电荷信号QR,并输出一次带正电的反馈电荷信号QR之后反馈模块20将电荷反馈模式QM3切换至电荷反馈模式QM4;而在输出第M+1次反馈电荷信号QR时,由于本次根据第一电压信号Vbep输出带负电的反馈电荷信号QR,因此在输出带负电的反馈电荷信号QR之前,反馈模块20由电荷反馈模式QM4切换至电荷反馈模式QM3,反馈模块20在电荷反馈模式QM3根据第一电压信号Vbep输出带负电的反馈电荷信号QR;而在输出第M+2次反馈电荷信号QR时,反馈模块20继续在电荷反馈模式QM3根据第一电压信号Vbep输出一次带正电的反馈电荷信号QR,并输出一次带正电的反馈电荷信号QR之后反馈模块20将电荷反馈模式QM3切换至电荷反馈模式QM4。
作为另一示例性地,参阅图30,其中,在输出第M次反馈电荷信号QR时,反馈模块20处于电荷反馈模式QM3,反馈模块20在电荷反馈模式QM3根据第一电压信号Vbep输出一次带正电的反馈电荷信号QR;在输出第M+1次反馈电荷信号QR时,反馈模块20在电荷反馈模式QM4根据第一电压差VBE输出反馈电荷信号QR;在输出第M+2次反馈电荷信号QR时,反馈模块20在电荷反馈模式QM3根据第一电压信号Vbep输出带负电的反馈电荷信号QR;而在输出第M+3次反馈电荷信号时,反馈模块20继续在电荷反馈模式QM3根据第一电压信号Vbep输出一次带正电的反馈电荷信号QR。
结合图29以及图30可以看出,在上述输出第M次反馈电荷信号QR以及第M+1次(第M+2次)反馈电荷信号QR的过程中,反馈模块20根据第一电压信号Vbep分别在相同的电荷反馈模式(QM3)输出一次第一极性以及第二极性的反馈电荷信号QR,从而通过正负电荷抵消了反馈电荷信号QR在同一电荷反馈模式的失配量;而在输出第M+2次(第M+3次)反馈电荷信号QR的过程中,反馈模块20继续在电荷反馈模式QM3根据第一电压信号Vbep输出一次第一极性的反馈电荷信号QR,从而有利于积累所有电荷反馈模式第一电压信号Vbep对应的第一极性(或者第二极性)的电荷失配量,避免正负电荷抵消而导致部分电荷反馈模式的失配量并未被积累而无法对Sigma-Delta调制器进行增益校准的现象。
在本申请的一些实施例中,反馈模块20基于多种电荷反馈模式按第五预设顺序切换当前的电荷反馈模式至下一电荷反馈模式;反馈模块20基于多种电荷反馈模式按第六预设顺序切换当前的电荷反馈模式至上一电荷反馈模式;其中,第五预设顺序与第六预设顺序相反。
例如,参阅图29或图30,当反馈模块20需要切换至下一电荷反馈模式时,电荷反馈模式按QM1-QM8的顺序切换当前的电荷反馈模式至下一电荷反馈模式;反之,当反馈模块20需要切换至上一电荷反馈模式时,反馈模块20按QM8-QM1的顺序切换当前的电荷反馈模式至下一电荷反馈模式,以便于在反馈模块20输出N次反馈电荷信号QR过程中,反馈模块20切换其他电荷反馈模式。
又例如,参阅图31,当反馈模块20需要切换至下一电荷反馈模式时,电压输出模块10按QM1-QM12的顺时针顺序切换当前的电荷反馈模式QM1至下一电荷反馈模式QM2;参阅图32,当反馈模块20需要切换至上一电荷反馈模式时,反馈块按QM12-QM1的逆时针顺序切换当前的电荷反馈模式QM2至上一电荷反馈模式QM1。
在本申请的一些实施例中,参阅图33,其中,反馈模块20的电荷反馈模式包括第一极性电荷反馈模式以及第二极性电荷反馈模式,第一极性电荷反馈模式为反馈模块20根据第一电压信号Vbep输出第一极性的反馈电荷信号QR对应的电荷反馈模式,第二极性电荷反馈模式为反馈模块20根据第一电压信号Vbep输出第二极性的反馈电荷信号QR对应的电荷反馈模式。
具体地,在反馈模块20根据第一电压信号Vbep输出一次第一极性的反馈电荷信号QR之后,反馈模块20切换当前的电荷反馈模式至下一第一极性电荷反馈模式,下一第一极性电荷反馈模式为下一次反馈模块20根据第一电压信号Vbep输出第一极性的反馈电荷信号QR时,反馈模块20所处于的电荷反馈模式。
例如,参阅图34,在输出第M次反馈电荷信号QR时,反馈模块20处于第一极性电荷反馈模式QM1,反馈模块20在电荷反馈模式QM1根据第一电压信号Vbep输出第一极性的反馈电荷信号QR;而在输出第M+a次(a≥1)反馈电荷信号QR时,反馈模块20处于第一极性电荷反馈模式QM2,因此反馈模块20在电荷反馈模式QM2根据第一电压信号Vbep输出第一极性的反馈电荷信号QR。
反之,在反馈模块20根据第一电压信号Vbep输出一次第二极性的反馈电荷信号QR之后,反馈模块20切换当前的电荷反馈模式至下一第二极性电荷反馈模式,下一第二极性电荷反馈模式为下一次反馈模块20根据第一电压信号Vbep输出第二极性的反馈电荷信号QR时,反馈模块20所处于的电荷反馈模式。
例如,参阅图35,在输出第M次反馈电荷信号QR时,反馈模块20处于第二极性电荷反馈模式QM2,反馈模块20在电荷反馈模式QM2根据第一电压信号Vbep输出第二极性的反馈电荷信号QR;而在输出第M+b次(b≥1)反馈电荷信号QR时,反馈模块20处于第二极性电荷反馈模式QM3,因此反馈模块20在电荷反馈模式QM3根据第一电压信号Vbep输出第二极性的反馈电荷信号QR。
也就是说,在反馈模块20根据第一电压信号Vbep输出第一极性的反馈电荷信号QR时,反馈模块20按照第一极性电荷反馈模式切换,以便于反馈模块20可以在所有电荷反馈模式根据第一电压信号Vbep输出第一极性的反馈电荷信号QR,从而积累第一极性的电荷失配量。而在反馈模块20根据第一电压信号Vbep输出第二极性的反馈电荷信号QR时,反馈模块20的输出模式按照第二极性电荷反馈模式切换,以便于反馈模块20在所有电荷反馈模式根据第一电压信号Vbep输出第二极性的反馈电荷信号QR,从而积累第二极性的电荷失配量,以便于将第一极性的电荷失配量与第二极性的电荷失配量相减后计算总的电荷失配量以及对应的电容失配量。
作为本申请反馈电路100工作过程的一种示例性说明,参阅图36,在输出第M次反馈电荷信号QR时,反馈模块20处于第一极性电荷反馈模式QM1,反馈模块20在电荷反馈模式QM1根据第一电压信号Vbep输出第一极性的反馈电荷信号QR;而在输出第M+1次反馈电荷信号QR时,第一极性电荷反馈模式由QM1电荷反馈模式改变为QM2电荷反馈模式,由于本次输出第二极性的反馈电荷信号QR,反馈模块20处于第二极性电荷反馈模式QM2,反馈模块20在第二极性电荷反馈模式QM2根据第一电压信号Vbep输出第二极性的反馈电荷信号QR;而在输出第M+2次反馈电荷信号QR时,第二极性电荷反馈模式由QM2电荷反馈模式改变为QM3电荷反馈模式,由于本次输出第一极性的反馈电荷信号QR,反馈模块20处于第一极性电荷反馈模式QM2,反馈模块20在第一极性电荷反馈模式QM2根据第一电压信号Vbep输出第二极性的反馈电荷信号QR。
作为本申请反馈电路100工作过程的另一种示例性说明,参阅图37,在输出第M次反馈电荷信号QR时,反馈模块20处于第二极性电荷反馈模式QM2,反馈模块20在电荷反馈模式QM2根据第一电压信号Vbep输出第一极性的反馈电荷信号QR;而在输出第M+1次反馈电荷信号QR时,反馈模块20在第一极性电荷反馈模式QM1根据第一电压信号Vbep输出第一极性的反馈电荷信号QR;而在输出第M+2次反馈电荷信号QR时,反馈模块20在第二极性电荷反馈模式QM3根据第一电压信号Vbep输出第一极性的反馈电荷信号QR。
在本申请的一些实施例中,反馈模块20基于多种电荷反馈模式按第七预设顺序切换当前的电荷反馈模式至下一第一极性电荷反馈模式;反馈模块20基于多种电荷反馈模式按第八预设顺序切换当前的电荷反馈模式至下一第一极性电荷反馈模式;其中,第七预设顺序与第八预设顺序相同或者相反。
例如,参阅图36或图37,当反馈模块20需要切换至下一第一极性电荷反馈模式时,反馈模块20按QM1-QM8的顺序切换当前的电荷反馈模式至下一电荷反馈模式;反之,当反馈模块20需要切换至下一第二极性电荷反馈模式时,反馈模块20可以按QM8-QM1的顺序切换当前的电荷反馈模式至下一电荷反馈模式。
为了更好地实施本申请实施例中的反馈电路100,在反馈电路100的基础上,本申请还提供一种电压检测电路电压检测电路包括如上述任一实施例所述的反馈电路100。作为一示例性地,参阅图38,电压检测电路可以包括:
电压输入电路200,电压输入电路200用于根据待测量电压信号Vin输出N次待测量电荷信号Qin;
如上述任一实施例所述的反馈电路100,第一电压差VBE具有第一温度系数,第一电压信号Vbep具有第二温度系数,第一温度系数与第二温度系数中的一者为正温度系数,另外一者为负温度系数;
计量电路300,计量电路300用于对反馈电路100输出的N次反馈电荷信号QR,以及电压输入电路200输出的N次待测量电荷信号Qin积分,并根据第一次数、第二次数、第一极性反馈电荷信号QR以及第二极性反馈电荷信号QR确定待测量电压信号Vin对应的待测量电荷信号Qin;
其中,第一次数为反馈模块20输出第一极性反馈电荷信号QR的次数,第二次数为反馈模块20输出第二极性反馈电荷信号QR的次数,第一极性与第二极性相反;
反馈电荷信号QR的温度系数为零,且计量电路300对N次反馈电荷信号QR以及N次待测量电荷信号Qin的积分结果小于预设电压Vref。
需要说明的是,当反馈电路100应用于电压检测时,反馈模块20输出的反馈电荷信号QR均为零温度系数的参考电压所生成的电荷信号,也就是说,反馈电荷信号QR的温度系数为零,以避免在测量电压时受到环境温度影响导致电压测量不准确的现象。同时,由于计量电路300对N次反馈电荷信号QR以及N次待测量电荷信号Qin的积分结果小于预设电压Vref,若反馈电路100每次输出反馈电荷信号QR的电荷量相等,因此待测量电压信号Vin对应的待测量电荷信号Qin可以按如下公式计算:
其中,N为电压输入电路200输出待测量电荷信号Qin的次数,QN1为待测量电荷信号Qin的电荷量,QN2为反馈电路100每次输出反馈电荷信号QR的电荷量,Y1为反馈模块20输出第一极性反馈电荷信号QR的次数,Y2为反馈模块20输出第二极性反馈电荷信号QR的次数,Y3为反馈模块20输出电荷量为0的次数。
可以看出,根据上式可以计算得到待测量电荷信号Qin,并在得到待测量电荷信号Qin后,则可以计算得到待测量电压信号Vin,并最终电压测量的目的。
在本申请的一些实施例中,继续参阅图39,其中,计量电路300包括积分模块310、比较模块320以及计数模块330。具体地,积分模块310用于对反馈电荷信号QR以及待测量电荷信号Qin积分并输出积分电压信号VI,比较模块320用于在积分器每积分至少一次待测量电荷信号Qin和/或者至少一次反馈电荷信号QR后,比较积分电压信号VI与预设电压Vref并输出控制信号VC,控制信号VC用于控制反馈模块20输出第一极性的反馈电荷信号QR或者第二极性的反馈电荷信号QR,以使得积分模块310对N次反馈电荷信号QR以及N次待测量电荷信号Qin的积分结果小于预设电压Vref;计数模块330用于根据控制信号VC记录反馈模块20输出第一极性的反馈电荷信号QR的次数,以及反馈模块20输出第二极性的反馈电荷信号QR的次数,以便于得到第一次数以及第二次数并计算待测量电压的电压值。
作为一示例性地,参阅图40,图40示出了本申请实施例中电压测量电路的一种电路结构示意图,其中,反馈电路100仅展示反馈模块20部分电路结构,并省略计量电路300的计数模块330,以该图为例对本申请测量电压的过程进行示例性说明:
在开始测量时,开关S7、S8闭合,开关S1<i>、S4<i>闭合,开关S5<i>、S6<i>断开,开关S13、S15断开,开关S14、S16闭合,开关S01、S02断开,开关S03闭合,待测量电压信号Vin对电容cs1<i>、cs2<i>充电;待电容cs1<i>、cs2<i>充电完成后,开关S1<i>、S2<i>断开,开关S5<i>、S6<i>闭合,开关S13、S15闭合,开关S14、S16断开,此时电容cs1<i>、cs2<i>由于两端电压改变释放待测量电荷信号Qin,其大小为(V0-Vcm)*cs,cs为cs1<i>、cs2<i>的电容值,积分模块310的电容器接收待测量电荷信号Qin,并使得积分模块310的输出信号电压抬高,当积分模块310的输出信号电压高于预设参考电压时,比较器输出高电平的控制信号VC,并完成一次循环过程。
在下一次循环过程开始时,电压输入电路200重复上述待测量电荷信号Qin输入过程,而反馈电路100则接收上一次循环过程比较器输出的高电平控制信号VC,并控制开关S01以及S02以及开关S03,使得反馈电路100输出带负电的反馈电荷信号,由此积分器的输出信号电压降低,当积分模块310的输出信号电压低于预设参考电压时,比较器输出低电平的控制信号VC,并完成一次循环过程。
在下一次循环过程开始时,电压输入电路200重复上述待测量电荷信号Qin输入过程,而反馈电路100则接收上一次循环过程比较器输出的低电平控制信号VC,并控制开关S01以及S02以及开关S03,使得反馈电路100输出带正电的反馈电荷信号,由此积分器的输出信号电压降低,当积分模块310的输出信号电压仍低于预设参考电压时,比较器输出高电平的控制信号VC,并完成一次循环过程。
上述过程重复执行多次后,最终可以根据正负反馈电荷信号的反馈次数以及待测量电荷信号Qin输入次数,计算得到待测量电荷信号Qin以及待测量电压。
为了更好地实施本申请实施例中的反馈电路100,在反馈电路100的基础上,本申请还提供一种温度检测电路,参阅图41,图41示出了本申请实施例中温度检测电路的一种模块示意图,温度检测电路包括:
如上述任一实施例所述的反馈电路100,第一电压差VBE具有第一温度系数,第一电压信号Vbep具有第二温度系数,第一温度系数与第二温度系数中的一者为正温度系数,另外一者为负温度系数;
计量电路300,计量电路300用于对反馈电路100输出的N次反馈电荷信号QR积分,并根据第一次数、第二次数以及参考电压确定第一电压差VBE的电压值;
其中,第一次数为反馈模块20基于第一电压信号Vbep输出反馈电荷信号QR的次数,第二次数为反馈模块20基于第一电压差VBE输出反馈电荷信号QR的次数;
参考电压为基于第一电压信号Vbep与第一电压差VBE确定的零温度系数电压,计量电路300对N次反馈电荷信号QR的积分结果小于预设电压Vref。
需要说明的是,由于第一电压差VBE、第一电压信号Vbep具有温度系数,因此通过测量第一电压差VBE或者第一电压信号Vbep即可计算得到对应的温度。具体地,反馈模块20基于第一电压信号Vbep输出反馈电荷信号QR、反馈模块20基于第一电压差VBE输出反馈电荷信号QR可以按如下公式计算:
QX1=-a1*Vbep*C
QX2=b1*VBE*C
Vref=a1*Vbep+b1*VBE
其中,QX1为反馈模块20基于第一电压信号Vbep输出反馈电荷信号QR的电荷量,QX2为反馈模块20基于第一电压差VBE输出反馈电荷信号QR的电荷量,C为对应电容的电容值,Vref为第一电压信号Vbep与第一电压差VBE确定的零温度系数参考电压,a1、b1为零温度系数参考电压对应的系数。
由于计量电路300对N次待测量电荷信号Qin的积分结果小于预设电压Vref,可知:
QX1*X1+QX2*X2=0
其中,X1为反馈模块20基于第一电压信号Vbep输出反馈电荷信号QR的次数,X2为反馈模块20基于第一电压差VBE输出反馈电荷信号QR的次数。
对上式进行转换:
QX2*X2+QX1*X1=-QX1*X1+QX1*X1
QX2(X1+X2)=X1(-QX1+QX2)
将参考电压计算公式、QX1以及QX2计算公式代入上式,可知:
b1*VBE*C(X1+X2)=X1(Vref*C)
因此,第一电压信号Vbep可以按如下公式计算得到:
可以看出,通过记录反馈模块20基于第一电压信号Vbep输出反馈电荷信号QR的次数以及反馈模块20基于第一电压差VBE输出反馈电荷信号QR的次数,以及第一电压信号Vbep与第一电压差VBE确定的零温度系数电压Vref,则可以得到第一电压差VBE的大小,从而计算得到对应的环境温度。
可以理解地,可以通过测量第一电压信号Vbep的大小,以计算得到对应的环境温度。
作为一示例性地,参阅图42,图42示出了本申请实施例中电压测量电路的一种电路结构示意图,其中,反馈电路100仅展示反馈模块20部分电路结构,以该图为例对本申请测量电压的过程进行示例性说明:
在开始温度测量时,开关S13、S15断开,开关S14、S16闭合,通过对开关S01、S02以及S03的控制,使得反馈电路100输出带负电的反馈电荷信号,由此积分器的输出信号电压降低,当积分模块310的输出信号电压低于预设参考电压时,比较器输出低电平的控制信号VC,并完成一次循环过程。
在下一次循环过程开始时,反馈电路100则接收上一次循环过程比较器输出的低电控制信号VC,并控制开关S01以及S02以及开关S03,使得反馈电路100输出带正电的反馈电荷信号,由此积分器的输出信号电压升高,当积分模块310的输出信号电压高于预设参考电压时,比较器输出高电平的控制信号VC,并完成一次循环过程。
上述过程重复执行多次后,则可以根据正负反馈电荷信号的反馈次数,计算得到第一电压信号Vbep(或者第一电压差VBE),从而得到对应的温度值。
本申请实施例还提供一种芯片,该芯片包括上述的电压检测电路或者温度检测电路。芯片(Integrated Circuit,IC)也称芯片,该芯片可以是但不限于是SOC(System onChip,芯片级系统)芯片、SIP(system in package,系统级封装)芯片。
本申请实施例还提供一种电子设备,该电子设备包括设备主体以及设于设备主题内的如上述的芯片。电子设备可以是但不限于体重秤、体脂秤、营养秤、红外电子体温计、脉搏血氧仪、人体成分分析仪、移动电源、无线充电器、快充充电器、车载充电器、适配器、显示器、USB(Universal Serial Bus,通用串行总线)扩展坞、触控笔、真无线耳机、汽车中控屛、汽车、智能穿戴设备、移动终端、智能家居设备。智能穿戴设备包括但不限于智能手表、智能手环、颈椎按摩仪。移动终端包括但不限于智能手机、笔记本电脑、平板电脑、POS(point ofsales terminal,销售点终端)机。智能家居设备包括但不限于智能插座、智能电饭煲、智能扫地机、智能灯。
以上,仅是本申请的较佳实施例而已,并非对本申请作任何形式上的限制,虽然本申请已以较佳实施例揭示如上,然而并非用以限定本申请,任何本领域技术人员,在不脱离本申请技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本申请技术方案内容,依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰,均仍属于本申请技术方案的范围内。
Claims (14)
1.一种反馈电路,其特征在于,所述反馈电路用于输出N次反馈电荷信号,N为大于1的整数,所述反馈电路包括:
电压输出模块,所述电压输出模块用于输出第一电压信号以及第二电压信号,所述第一电压信号与所述第二电压信号之间具有第一电压差;
反馈模块,所述反馈模块用于根据所述第一电压信号和/或者所述第一电压差输出反馈电荷信号;
其中,所述第一电压信号具有第一失配电压,所述电压输出模块具有多种电压输出模式,所述电压输出模块在至少两种所述电压输出模式下输出的所述第一电压信号的第一失配电压不相等;
每当所述反馈模块根据所述第一电压差输出一次所述反馈电荷信号,所述电压输出模块切换当前的电压输出模式至另一电压输出模式,以使得所述反馈模块根据不同电压输出模式所产生的第一电压差输出所述反馈电荷信号。
2.如权利要求1所述的反馈电路,其特征在于,每当所述反馈模块仅根据所述第一电压信号输出一次所述反馈电荷信号,所述电压输出模块的电压输出模式保持不变。
3.如权利要求1所述的反馈电路,其特征在于,在所述反馈模块根据所述第一电压差输出一次所述反馈电荷信号之后,所述电压输出模块切换当前的电压输出模式至另一电压输出模式;或者
在所述反馈模块根据所述第一电压差输出一次所述反馈电荷信号之前,所述电压输出模块切换当前的电压输出模式至另一电压输出模式。
4.如权利要求3所述的反馈电路,其特征在于,在所述反馈模块根据所述第一电压差输出一次第一极性的所述反馈电荷信号之后,所述电压输出模块切换当前的电压输出模式至下一电压输出模式;
在所述反馈模块根据所述第一电压差输出一次第二极性的所述反馈电荷信号之前,所述电压输出模块切换当前的电压输出模式至上一电压输出模式;
其中,所述第一极性与所述第二极性相反,所述下一电压输出模式为下一次所述反馈模块输出所述反馈电荷信号时所述电压输出模块所处于的电压输出模式,所述上一电压输出模式为上一次所述反馈模块根据所述第一电压差输出第一极性的反馈电荷信号时所述电压输出模块所处于的电压输出模式。
5.如权利要求4所述的反馈电路,其特征在于,所述电压输出模块基于所述多种电压输出模式按第一预设顺序切换当前的电压输出模式至所述下一电压输出模式;
所述电压输出模块基于所述多种电压输出模式按第二预设顺序切换当前的电压输出模式至所述上一电压输出模式;
其中,所述第一预设顺序与所述第二预设顺序相反。
6.如权利要求3所述的反馈电路,其特征在于,在所述反馈模块根据所述第一电压差输出一次第一极性的所述反馈电荷信号之后,所述电压输出模块切换当前的电压输出模式至下一第一极性电压输出模式;
在所述反馈模块根据所述第一电压差输出一次第二极性的所述反馈电荷信号之后,所述电压输出模块切换当前的电压输出模式至下一第二极性电压输出模式;
其中,所述第一极性与所述第二极性相反,下一所述第一极性电压输出模式为下一次所述反馈模块根据所述第一电压差输出第一极性的所述反馈电荷信号时,所述电压输出模块所处于的电压输出模式;
下一所述第二极性电压输出模式为下一次所述反馈模块根据所述第一电压差输出第二极性的所述反馈电荷信号时,所述电压输出模块所处于的电压输出模式。
7.如权利要求6所述的反馈电路,其特征在于,所述电压输出模块基于所述多种电压输出模式按第三预设顺序切换当前的电压输出模式至下一第一极性电压输出模式;
所述电压输出模块基于所述多种电压输出模式按第四预设顺序切换当前的电压输出模式至下一第二极性电压输出模式;
其中,所述第三预设顺序与所述第四预设顺序相同或相反。
8.如权利要求1所述的反馈电路,其特征在于,所述电压输出模块包括多个电压产生子模块;
每个所述电压产生子模块用于输出第一电压信号以及第二电压信号,每个所述电压产生子模块输出的第一电压信号的第一失配电压不相等,且每个所述电压产生子模块输出的第二电压信号的第二失配电压不相等;
所述电压输出模块在不同的所述电压输出模式下基于不同的所述电压产生子模块输出第一电压信号以及第二电压信号。
9.如权利要求1所述的反馈电路,其特征在于,所述电压输出模块包括M1个偏置电流源、M1个第一开关、M1个第二开关、N1个第三开关、N1个第四开关以及N1个三极管;
所述第一开关与所述偏置电流源一一对应,每个所述第一开关的第一端与对应的所述偏置电流源连接,每个所述第一开关的第二端与N1个所述第三开关的第一端连接;
所述第三开关与所述三极管一一对应,每个所述第三开关的第二端与对应的所述三极管连接;
所述第二开关与所述偏置电流源一一对应,每个所述第二开关的第一端与对应的所述偏置电流源连接,每个所述第二开关的第二端与N1个所述第四开关连接;
所述第四开关与所述三极管一一对应,每个所述第四开关的第二端与对应的所述三极管连接;
其中,当所述电压输出模块处于某一所述电压输出模式时,M1个所述第一开关中任意M2个所述第一开关闭合,N1个所述第三开关中任意N2个所述第二开关闭合,以在所述第一开关与所述第三开关之间的第一节点产生所述第一电压信号;
且M1个所述第二开关中任意M1-M2个所述第一开关闭合,N1个所述第三开关中任意N1-N2个所述第二开关闭合,以在所述第二开关与所述第四开关之间的第二节点产生所述第二电压信号。
10.如权利要求1所述的反馈电路,其特征在于,所述反馈模块具有多种电荷反馈模式,所述反馈模块在至少两种所述电荷反馈模式下的失配电容不相等;
每当所述反馈模块根据所述第一电压信号输出一次所述反馈电荷信号,所述反馈模块切换当前的电荷反馈模式至另一电荷反馈模式,以使得所述反馈模块在不同电荷反馈模式下输出所述反馈电荷信号。
11.一种电压检测电路,其特征在于,包括如权利要求1至10任一项所述的反馈电路。
12.一种温度检测电路,其特征在于,包括:
如权利要求1至10任一项所述的反馈电路,所述第一电压差具有第一温度系数,所述第一电压信号具有第二温度系数,所述第一温度系数与所述第二温度系数中的一者为正温度系数,另外一者为负温度系数;
计量电路,所述计量电路用于对所述反馈电路输出的N次反馈电荷信号积分,并根据第一次数、第二次数以及参考电压确定所述第一电压差的电压值;
其中,所述第一次数为所述反馈模块基于所述第一电压信号输出反馈电荷信号的次数,所述第二次数为所述反馈模块基于所述第一电压差输出反馈电荷信号的次数;
所述参考电压为基于所述第一电压信号与所述第一电压差确定的零温度系数电压,所述计量电路对N次所述反馈电荷信号的积分结果小于预设电压。
13.一种芯片,其特征在于,包括:
如权利要求11所述的电压检测电路;和/或者
如权利要求12所述的温度检测电路。
14.一种电子设备,其特征在于,包括设备主体以及设于所述设备主体的如上述权利要求13所述的芯片。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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