CN219997167U - 电流采样电路及芯片 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电流采样电路及芯片，该电流采样电路包括电流采样模块、放大模块以及比较控制模块；电流采样模块接入电源和负载形成的回路；放大模块与电流采样模块连接，放大模块用于将电流采样模块的电压信号放大并输出对应的采样电压；比较控制模块与放大模块以及电流采样模块连接，比较控制模块用于将采样电压与基准电压进行比较并生成相应的控制信号，且根据控制信号控制电流采样模块接入回路中的阻值。该设计能够有效提高该电流采样电路的采样精度。

Description

电流采样电路及芯片

技术领域

本申请涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种电流采样电路及芯片。

背景技术

相关技术中，电流采样电路包括差分放大器和电流采样电阻，电流采样电阻连接于电源和负载所形成的回路中，差分放大器与电流采样电阻连接以放大电流采样电阻两端的压降。但是相关技术中的电流采样电路的采样精度较低，尤其在小电流采样时，由于差分放大器本身的失调电压的影响，导致电流采样电路的采样误差更大。

实用新型内容

本申请提供一种电流采样电路及芯片，能够解决相关技术中电流采样电路在小电流采样时采样误差较大的问题。

第一方面，本申请提供了一种电流采样电路；该电流采样电路包括电流采样模块、放大模块以及比较控制模块，电流采样模块接入电源和负载形成的回路，放大模块与电流采样模块连接，放大模块用于将电流采样模块的电压信号放大，并输出对应的采样电压，比较控制模块与放大模块以及电流采样模块连接，比较控制模块用于将采样电压与基准电压进行比较并生成相应的控制信号，且根据控制信号控制电流采样模块接入回路中的阻值。

基于本申请的电流采样电路，比较控制模块将电流采样模块的采样电压与基准电压作比较，并根据不同的比较结果生成不同的控制信号，比较控制模块根据生成的控制信号来控制电流采样模块接入回路中的阻值，以对流过负载的电流进行采样，能够有效提高采样的精度。尤其在小电流采样时，通过将采样电压与基准电压进行比较来确定当前流过负载的电流是小电流，并调整电流采样模块接入电源和负载所形成的回路中的阻值，以增大采样电压，减小放大模块的失调电压对采样精度的影响，从而有效地提高电流采样精度。

第二方面，本申请提供了一种芯片，该芯片包括上述的电流采样电路。

基于本申请中的芯片，即具有上述电流采样电路的芯片，比较控制模块将电流采样模块的采样电压与基准电压作比较，并根据不同的比较结果生成不同的控制信号，比较控制模块根据生成的控制信号来控制电流采样模块接入回路中的阻值，以对流过负载的电流进行采样，能够有效提高采样的精度。尤其在小电流采样时，通过将采样电压与基准电压进行比较来确定当前流过负载的电流是小电流，并调整电流采样模块接入电源和负载所形成的回路中的阻值，以增大采样电压，减小放大模块的失调电压对采样精度的影响，从而有效地提高电流采样精度。

第三方面，本申请提供了一种电子设备，该电子设备包括壳体以及上述的芯片，芯片安装于壳体。

基于本申请实施例中的电子设备，具有上述芯片的电子设备，具有高精度电流采样性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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为本申请一种实施例中的电流采样电路的结构框图；

图2为本申请一种实施例中的电流采样电路的电路结构示意图；

图3为本申请另一种实施例中的电流采样电路的电路结构示意图。

附图标记：10、电流采样模块；11、电阻单元；R_CS1、第一电阻单元；R_CS2、第二电阻单元；12、开关单元；NM1、第一开关元件；NM2、第二开关元件；NM3、第三开关元件；20、放大模块；OP1、放大器；b1、第一放大输入端；b2、第二放大输入端；VO、采样电压；30、比较控制模块；CMP1、第一比较器；CMP2、第二比较器；31、触发单元；V_REF、基准电压；V_REF1、第一阈值电压；V_REF2、第二阈值电压；40、电源；50、负载；I_O、流过负载的电流。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

相关技术中，电流采样电路包括差分放大器和电流采样电阻，电流采样电阻连接于电源和负载所形成的回路中，差分放大器与电流采样电阻连接以放大电流采样电阻两端的压降，但是，相关技术中的电流采样电路进行电流采样时，可以但不仅限于存在以下弊端：

(1)若使用低成本的差分放大器，在采样小电流时，由于该小电流经电流采样电阻后在电流采样电阻两端形成的压降较小，甚至远低于该低成本的差分放大器的输入失调电压，导致电流采样不准甚至失效。

(2)若使用高精度差分放大器，高精度差分放大器的输入失调电压较小，故能够保证小电流采样的准确性，但高精度差分放大器的成本十分昂贵。

(3)若使用低成本的差分放大器，并且将电流采样电阻的阻值设计得较大，在采样小电流时，虽该小电流经较大的电流采样电阻后在电流采样电阻两端形成的压降较大，可以在一定程度上提高电流采样精度，但是，当流过负载的电流为大电流时，由于电流采样电阻的电阻值较大，故当该大电流流过电流采样电阻时，在电流采样电阻上消耗的功率较大，从而降低该电流采样电路的效率。

为了解决上述技术问题，请参照图1所示，本申请的第一方面提出了一种电流采样电路，能够有效提高其自身的采样精度。

该电流采样电路包括电流采样模块10、放大模块20以及比较控制模块30。电流采样模块10接入电源40和负载50形成的回路；放大模块20与电流采样模块10连接，放大模块20用于将电流采样模块10的电压信号放大并输出对应的采样电压V_O；比较控制模块30与放大模块20以及电流采样模块10连接，比较控制模块30用于将采样电压V_O与基准电压V_REF进行比较并生成相应的控制信号，比较控制模块30根据控制信号控制电流采样模块10接入回路中的阻值。

以下结合图1-图3对电流采样电路的具体电路结构进行展开介绍。

如图1所示，电流采样电路包括电流采样模块10、放大模块20以及比较控制模块30。

电流采样模块10接入电源40和负载50所形成的回路，也即电流采样模块10连接于电源40和负载50之间。电流采样模块10用于将流过负载50的电流信号I_O转换成对应的电压信号。关于电流采样模块10的具体电路结构将在下文进行展开介绍。

需要说明的是，上述回路能够接入不同的负载50，当回路中所接入的负载50不同时，流过不同的负载50的电流信号I_O也不尽相同，电流采样模块10能够将流过负载50的不同的电流信号I_O转换成不同的电压信号。

放大模块20与电流采样模块10连接，以接收来自电流采样模块10的上述电压信号，放大模块20将该电压信号进行放大并输出对应的采样电压V_O，也就是说，电流采样模块10输出的上述电压信号经放大模块20放大处理后转换成采样电压V_O，且该采样电压V_O由放大模块20输出。关于放大模块20的具体电路结构将在下文进行展开介绍。

需要说明的是，针对流过不同负载50的电流信号I_O经电流采样模块10后所转换形成的不同的电压信号，放大模块20会对该不同的电压信号进行等比例放大并输出不同的采样电压V_O。

比较控制模块30与放大模块20连接，以接收来自放大模块20的采样电压V_O，比较控制模块30将该采样电压V_O与基准电压V_REF作比较，并根据不同的比较结果生成不同的控制信号。这里对基准电压V_REF的具体取值不做限定，设计人员可根据实际需要对基准电压V_REF的取值进行合理设计。关于比较控制模块30的具体电路结构将在下文进行展开介绍。

比较控制模块30与电流采样模块10连接，比较控制模块30根据生成的控制信号控制电流采样模块10接入回路中的阻值。也就是说，比较控制模块30除了具有能够将采样电压V_O与基准电压V_REF做比较并根据不同的比较结果生成不同的控制信号的信号比较功能之外，比较控制模块30还具有根据其生成的控制信号来控制电流采样模块10接入回路中的阻值的控制功能。

相对于相关技术中，直接增大电流采样电阻的电阻值或者采用高精度的差分放大器而言，通过将采样电压V_O与基准电压V_REF进行比较来确定流过负载50的电流信号I_O的大小，根据比较结果生成相应的控制信号，并通过控制信号来调整电流采样模块10接入回路中的阻值，使得当流过负载50的电流信号I_O为小电流时，电流采样模块10接入回路的阻值较大，从而有效提高电流采样的精度，当流过负载50的电流信号I_O为大电流时，电流采样模块10接入回路的阻值较小，从而减小电流采样电阻的功耗。另一方面，本申请能够使用低成本的差分放大器来进行电流采样，在提高电流采样精度的同时，有效降低成本。

如图2所示，考虑到电流采样模块10能够根据比较控制模块30生成的控制信号来改变其自身接入回路中的阻值大小。故设计，在一些实施例中，电流采样模块10包括电阻单元11以及开关单元12；电阻单元11接入电源40和负载50所形成的回路中，电阻单元11与放大模块20连接；开关单元12与电阻单元11、放大模块20以及比较控制模块30连接；比较控制模块30具体用于根据控制信号控制开关单元12的通断状态，以控制电阻单元11接入回路中的阻值。

需要说明的是，电阻单元11接入电源40和负载50所形成的回路中，流过负载50的电流信号I_O经电阻单元11会在电阻单元11的两端形成上述电压信号。“通断状态”包括“导通状态”和“关断状态”，例如，当开关单元12的具体表现形式为单刀单掷开关时，单刀单掷开关的“导通状态”即为单刀单掷开关的动端闭合时的状态，反之，单刀单掷开关的“关断状态”即为单刀单掷开关的动端断开时的状态；当开关单元12的具体表现形式为三极管时，三极管的“导通状态”即为三极管的集电极与发射极导通时的状态，反之，三极管的“关断状态”即为三极管的集电极与发射极断开时的状态。

该设计中，通过设计电阻单元11和开关单元12，比较控制模块30根据控制信号来控制开关单元12的通断状态，从而控制电阻单元11接入回路中的阻值大小，以使当流过负载50的电流信号I_O较小时，能够使较小的电流信号I_O流经电阻单元11后在电阻单元11的两端形成较大的电压信号，该较大的电压信号经放大模块20放大后所形成的采样电压V_O能够有效保证流过负载50的电流信号I_O的采样精度。

如图2所示，考虑到开关单元12的通断状态的不同使得电阻单元11接入回路中的阻值的大小不同。故设计，在一些实施例中，放大模块20具有第一放大输入端b1和第二放大输入端b2；电阻单元11包括第一电阻单元R_CS1和第二电阻单元R_CS2；第一电阻单元R_CS1的第一端与第一放大输入端b1以及电源40连接；第二电阻单元R_CS2的第一端与第一电阻单元R_CS1的第二端连接，第二电阻单元R_CS2的第二端与第二放大输入端b2以及负载50连接，第二电阻单元R_CS2还与开关单元12连接。

在一些实施例中，可以预先根据电流采样电路的设计需求确定第一电阻单元R_CS1和第二电阻单元R_CS2的阻值。示例性的，通常第一电阻单元R_CS1的阻值较小，第二电阻单元R_CS2满足条件式：K*R_CS1≤R_CS2≤△V/I_O-R_CS1。其中，K为放大模块20的运放的实际精度与该电流采样电路的要求精度之比，例如，当运放的实际精度为100，电流采样电路要求达到的精度为10时，K的取值为10。R_CS1为第一电阻单元R_CS1的阻值，△V为在电流采样模块10两端形成的压降(也即上述电压信号)，I_O为流过负载50的小电流信号，且I_O的取值是设计人员预先设定的，例如下文介绍的小电流阈值I_L。在设计时，设计人员可根据实际需要对第一电阻单元R_CS1的阻值进行合理设计，并通过上述条件式得出第二电阻单元R_CS2的大小。

需要说明的是，第一电阻单元R_CS1或第二电阻单元R_CS2可以包括一个电阻也可以包括多个电阻，当第一电阻单元R_CS1或第二电阻单元R_CS2包括多个电阻时，多个电阻可以串联、并联或混连连接。第一电阻单元R_CS1与第二电阻单元R_CS2串联连接于电源40与负载50之间。

值得一提的是，从第二电阻单元R_CS2的总阻值与第一电阻单元R_CS1的总阻值的比值大小可以得出，第二电阻单元R_CS2的总阻值远大于第一电阻单元R_CS1的总阻值。另外，这里对第一电阻单元R_CS1的电阻值以及第二电阻单元R_CS2的电阻值的具体取值不做限定，设计人员可根据实际需要进行合理设计。

当比较控制模块30根据控制信号控制开关单元12的通断状态，以控制第二电阻单元R_CS2是否接入回路中时，针对第一电阻单元R_CS1而言，第一电阻单元R_CS1的阻值大小不会受到开关单元12的通断状态的影响，也即第一电阻单元R_CS1接入电源40与负载50所形成的回路中的电阻值实际为一固定值(即第一电阻单元R_CS1其本身的阻值大小)。针对第二电阻单元R_CS2而言，第二电阻单元R_CS2的阻值大小会受到开关单元12的通断状态的影响，也即第二电阻单元R_CS2接入电源40与负载50所形成的回路中的电阻值实际不是一固定值，并且第二电阻单元R_CS2实际接入回路中的电阻值跟比较控制模块30生成的控制信号有关。另外，可以理解的是，第二电阻单元R_CS2接入回路中的电阻值的最大值为其包括的所有电阻通过串联和/或并联计算后得到的总阻值，第二电阻单元R_CS2接入回路中的电阻值的最小值为零，比较控制模块30根据不同的控制信号控制开关单元12处于不同的通断状态，从而控制第二电阻单元R_CS2接入回路中的电阻值大于等于上述最小值且小于等于上述最大值。

考虑到比较控制模块30能够根据不同的控制信号控制开关单元12处于不同的通断状态，且处于不同通断状态下的开关单元12能够使第二电阻单元R_CS2接入回路中的电阻值不同。关于开关单元12的具体表现形式可以但不仅限于以下几种实施例。

如图2所示，在第一种实施例中，比较控制模块30具有第一控制输出端和第二控制输出端。开关单元12包括第一开关元件NM1、第二开关元件NM2以及第三开关元件NM3；第一开关元件NM1的第一连接端与第二电阻单元R_CS2的第一端连接，第一开关元件NM1的第二连接端与第二电阻单元R_CS2的第二端连接，第一开关元件NM1的受控端与第一控制输出端连接；第二开关元件NM2的第一连接端与第二放大输入端b2连接，第二开关元件NM2的第二连接端与第二电阻单元R_CS2的第二端连接，第二开关元件NM2的受控端与第二控制输出端连接；第三开关元件NM3的第一连接端与第二放大输入端b2连接，第三开关元件NM3的第二连接端与第二电阻单元R_CS2的第一端连接，第三开关元件NM3的受控端与第一控制输出端连接。

需要说明的是，第一开关元件NM1的第一连接端与第二电阻单元R_CS2的第一端连接，第一开关元件NM1的第二连接端与第二电阻单元R_CS2的第二端连接，也即第一开关元件NM1与第二电阻单元R_CS2并联连接。当第一开关元件NM1处于导通状态时，第二电阻单元R_CS2整体被短路，此时第二电阻单元R_CS2接入回路中的电阻值为上述最小值(也即零)。反之，当第一开关元件NM1处于关断状态时，第二电阻单元R_CS2整体未被短路，此时第二电阻单元R_CS2接入回路中的电阻值为上述最大值。如此设计，比较控制模块30通过控制第一开关元件NM1、第二开关元件NM2和第三开关元件NM3的通断状态，来控制第二电阻单元R_CS2是否接入回路。

可以理解的是，第一开关元件NM1、第二开关元件NM2以及第三开关元件NM3作为一种具有导通状态以及关断状态的开关器件，第一开关元件NM1、第二开关元件NM2以及第三开关元件NM3的具体表现形式可以有很多，例如，第一开关元件NM1、第二开关元件NM2以及第三开关元件NM3中的至少一种可以是单刀单掷开关(电控型)、三极管或者场效应管。其中，三极管可以是NPN型三极管也可以是PNP型三极管，场效应管可以是NMOS场效应管也可以是PMOS场效应管。

具体地，在本申请实施例中，第一开关元件NM1为第一NMOS场效应管、第二开关元件NM2为第二NMOS场效应管、第三开关元件NM3为第三NMOS场效应管。第一NMOS场效应管的源极作为第一连接端与第二电阻单元R_CS2的第一端连接，第一NMOS场效应管的漏极作为第二连接端与第二电阻单元R_CS2的第二端连接，第一NMOS场效应管的栅极作为受控端与第一控制输出端连接。第二NMOS管的源极作为第一连接端与第二放大输入端b2连接，第二NMOS场效应管的漏极作为第二连接端与第二电阻单元R_CS2的第二端连接，第二NMOS场效应管的栅极作为受控端与第二控制输出端连接。第三NMOS场效应管的源极作为第一连接端与第二放大输入端b2连接，第三NMOS场效应管的漏极作为第二连接端与第二电阻单元R_CS2的第一端连接，第三NMOS场效应管的栅极作为受控端与第一控制输出端连接。

如图3所示，在第二种实施例中，比较控制模块30具有第一控制输出端，开关单元12包括第一开关元件NM1。第一开关元件NM1的第一连接端与第二电阻单元R_CS2的第一端连接，第一开关元件NM1的第二连接端与第二电阻单元R_CS2的第二端连接，第一开关元件NM1的受控端与第一控制输出端连接。可以理解的是，图3中开关单元12包括的第一开关元件NM1的具体描述可以参考前述图2所示的第一开关元件NM1的相关描述，在此不再赘述。

如图2和图3所示，在一些实施例中，基准电压V_REF包括第一阈值电压V_REF1和第二阈值电压V_REF2，且第一阈值电压V_REF1大于第二阈值电压V_REF2。比较控制模块30包括第一比较器CMP1、第二比较器CMP2以及触发单元31。第一比较器CMP1的同相输入端与放大模块20连接以接入采样电压V_O，第一比较器CMP1的反相输入端接入第一阈值电压V_REF1，第一比较器CMP1用于将采样电压V_O与第一阈值电压V_REF1作比较并生成第一比较信号。第二比较器CMP2的反相输入端与放大模块20连接以接入采样电压V_O，第二比较器CMP2的同相输入端接入第二阈值电压V_REF2，第二比较器CMP2用于将采样电压V_O与第二阈值电压V_REF2作比较并生成第二比较信号。触发单元31的第一接收端与第一比较器CMP1的输出端连接，触发单元31的第二接收端与第二比较器CMP2的输出端连接，触发单元31的触发端与电流采样模块10连接，触发单元31用于根据第一比较信号和第二比较信号生成控制信号，并根据控制信号控制电流采样模块10接入回路中的阻值。

在一种可能的实现方式中，在设计电流采样电路时，可以预先设置流过负载50的大电流信号和小电流信号的取值，并根据所设定的值，以及第一电阻单元R_CS1和第二电阻单元R_CS2的阻值确定上述第一阈值电压V_REF1和第二阈值电压V_REF2。

例如，流过负载50的大电流信号为大电流阈值I_H，流过负载50的小电流信号为小电流阈值I_L，放大模块20(具体为下文介绍的放大器OP1)的放大增益为Gain，则第一阈值电压V_REF1和第二阈值电压V_REF2采用以下公式确定。

V_REF1＝I_H×(R_CS1+R_CS2)×Gain------公式1

V_REF2＝I_L×R_CS1×Gain------公式2

由上述“公式1”可知，当采样电压V_O＞V_REF1时，表明流过负载50的电流信号I_O大于I_H。由上述“公式2”可知，当采样电压V_O＜V_REF2时，表明此时流过负载50的电流信号小于I_L。

需要注意的是，当开关单元12包括第一开关元件NM1、第二开关元件NM2和第三开关元件NM3时；触发端包括上述的第一控制输出端和第二控制输出端。当开关单元12仅包括第一开关元件NM1时，触发端为上述第一控制输出端。

进一步地，在一些实施例中，触发单元31包括RS触发器，RS触发器的S引脚作为第一接收端与第一比较器CMP1的输出端连接，RS触发器的R引脚作为第二接收端与第二比较器CMP2的输出端连接，至少RS触发器的Q引脚作为触发端与电流采样模块10连接。需要说明的是，如图3所示，当开关单元12仅包括第一开关元件NM1时，RS触发器的Q引脚作为触发端与第一开关元件NM1的受控端连接，此时RS触发器的Q～引脚悬空。如图2所示，当开关单元12包括第一开关元件NM1、第二开关元件NM2和第三开关元件NM3时，RS触发器的Q引脚作为触发端与第一开关元件NM1的受控端以及第三开关元件NM3的受控端连接；RS触发器的Q～引脚也作为触发端与第二开关元件NM2的受控端连接。

如图2和图3所示，考虑到放大模块20具有放大电流采样模块10输出的电压信号的功能。故设计，在一些实施例中，放大模块20包括放大器OP1，放大器OP1的反相输入端以及同相输入端均与电流采样模块10连接，放大器OP1的输出端与第一比较器CMP1的同相输入端以及第二比较器CMP2的反相输入端连接。

具体地，在本申请实施例中，放大器OP1的反相输入端作为第一放大输入端b1与第一电阻单元R_CS1的第一端连接，放大器OP1的同相输入端作为第二放大输入端b2与第二电阻单元R_CS2的第二端连接。

需要说明的是，这里对放大器OP1的放大增益的具体取值不做限定，设计人员可根据实际需要选取具有合适放大增益的放大器OP1。

以下结合图2简要说明该电流采样电路的工作原理：

当电流采样电路上电时，设定默认RS触发器的Q引脚输出低电平(也即Q＝0)，RS触发器的Q～引脚输出高电平(也即Q～＝1)。此时第一开关元件NM1以及第三开关元件NM3关断，第二开关元件NM2导通。采样电压V_O和流过负载50的电流信号Io的关系为以下公式3。

Vo＝Io×(R_CS1+R_CS2)×Gain------公式3

当流过负载50的电流信号I_O’大于大电流阈值I_H时，放大器OP1的输出端输出的采样电压V_O大于第一阈值电压V_REF1，第一比较器CMP1的输出端输出高电平(也即上述第一比较信号)至RS触发器的S引脚。第二比较器CMP2的输出端输出低电平(也即上述的第二比较信号)至RS触发器的R引脚。此时RS触发器的Q引脚输出高电平控制第一开关元件NM1以及第三开关元件NM3导通，RS触发器的～Q引脚输出低电平控制第二开关元件NM2关断。此时第二电阻单元R_CS2被短路，只有第一电阻单元R_CS1接入回路中，由于第一电阻单元R_CS1的电阻值远小于第二电阻单元R_CS2的电阻值，故接入回路中的总阻值较小，此时对流过负载50的大电流信号I_O’进行采样，第一电阻单元R_CS1的电压信号△V’经放大器OP1放大后会在放大器OP1的输出端形成采样电压V_O’。采样电压V_O’和流过负载50的大电流信号Io’的关系为：

Vo’＝Io’×R_CS1×Gain------公式4

另外，由于第一电阻单元R_CS1的电阻值较小，故当较大的电流信号I_O’流过第一电阻单元R_CS1时，在第一电阻单元R_CS1上消耗的功率较小，从而使该电流采样电路的功率不会受到太大影响。

当流过负载50的电流信号I_O”小于小电流阈值I_L时，放大器OP1的输出端输出的采样电压V_O小于第二阈值电压V_REF2，第二比较器CMP2的输出端输出高电平(也即上述第二比较信号)至RS触发器的R引脚。第一比较器CMP1的输出端输出低电平(即上述的第一比较信号)至RS触发器的S引脚。此时RS触发器的Q引脚输出低电平控制第一开关元件NM1以及第三开关元件NM3关断，RS触发器的～Q引脚输出高电平控制第二开关元件NM2导通。此时第二电阻单元R_CS2未被短路，第一电阻单元R_CS1以及第二电阻单元R_CS2均接入回路中，由于第二电阻单元R_CS2的电阻值远大于第一电阻单元R_CS1的电阻值，故接入回路中的总阻值较大，此时对流过负载50的小电流信号I_O”进行采样，第一电阻单元R_CS1和第二电阻单元R_CS2两端的电压信号△V”经放大器OP1放大后会在放大器OP1的输出端形成采样电压V_O”，V_O”和流过负载50的小电流信号Io”的关系为：

Vo”＝Io”×(R_CS1+R_CS2)×Gain------公式5

该情况下，直到流过负载50的电流再次大于大电流阈值I_H时，会触发RS触发器的输出发生变化，以此循环往复。

另外，由于流过负载50的电流信号I_O”较小，故当较小的电流信号I_O”流过第一电阻单元R_CS1以及第二电阻单元R_CS2时，增大了采样电压，减小了放大模块20的失调电压对采样精度的影响，从而有效地提高电流采样精度。且在第一电阻单元R_CS1以及第二电阻单元R_CS2上消耗的功率较小，从而使该电流采样电路的功率不会受到太大影响。

本申请的第二方面提出了一种芯片(图中未示出)，该芯片包括上述如图1-图3所示的电流采样电路。该设计中，具有上述电流采样电路的芯片，比较控制模块30将电流采样模块10的采样电压V_O与基准电压V_REF作比较，并根据不同的比较结果生成不同的控制信号，比较控制模块30根据生成的控制信号来控制电流采样模块10接入回路中的阻值，以对流过负载50的电流信号Io进行采样，能够有效提高采样的精度。尤其在小电流信号Io采样时，通过将采样电压V_O与基准电压V_REF进行比较来确定当前流过负载50的电流信号Io是小电流，并调整电流采样模块10接入电源40和负载50所形成的回路中的阻值，以增大采样电压V_O，减小放大模块20的失调电压对采样精度的影响，从而有效地提高电流采样精度。

本申请的第三方面提出了一种电子设备(图中未示出)，该电子设备包括壳体以及上述的芯片，芯片安装于壳体。其中，该电子设备可以是需要进行电流采样的设备，例如，该电子设备可以但不仅限于包括移动电源。该设计中，具有上述芯片的电子设备，具有高精度电流采样性能。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本申请的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电流采样电路，其特征在于，包括：

电流采样模块，接入电源和负载所形成的回路；

放大模块，与所述电流采样模块连接，用于将所述电流采样模块的电压信号放大，并输出对应的采样电压；

比较控制模块，与所述放大模块以及所述电流采样模块连接，用于将所述采样电压与基准电压进行比较并生成相应的控制信号，且根据所述控制信号控制所述电流采样模块接入所述回路中的阻值。

2.如权利要求1所述的电流采样电路，其特征在于，所述电流采样模块包括：

电阻单元，接入所述回路中，与所述放大模块连接；

开关单元，与所述电阻单元、所述放大模块以及所述比较控制模块连接；

所述比较控制模块，具体用于根据所述控制信号控制所述开关单元的通断状态，以控制所述电阻单元接入所述回路中的阻值。

3.如权利要求2所述的电流采样电路，其特征在于，所述放大模块具有第一放大输入端和第二放大输入端，所述电阻单元包括：

第一电阻单元，所述第一电阻单元的第一端与所述第一放大输入端以及所述电源连接；

第二电阻单元，所述第二电阻单元的第一端与所述第一电阻单元的第二端连接，所述第二电阻单元的第二端与所述第二放大输入端以及所述负载连接；

所述第二电阻单元还与所述开关单元连接。

4.如权利要求3所述的电流采样电路，其特征在于，所述比较控制模块具有第一控制输出端和第二控制输出端，所述开关单元包括：

第一开关元件，所述第一开关元件的第一连接端与所述第二电阻单元的第一端连接，所述第一开关元件的第二连接端与所述第二电阻单元的第二端连接，所述第一开关元件的受控端与所述第一控制输出端连接；

第二开关元件，所述第二开关元件的第一连接端与所述第二放大输入端连接，所述第二开关元件的第二连接端与所述第二电阻单元的第二端连接，所述第二开关元件的受控端与所述第二控制输出端连接；

第三开关元件，所述第三开关元件的第一连接端与所述第二放大输入端连接，所述第三开关元件的第二连接端与所述第二电阻单元的第一端连接，所述第三开关元件的受控端与所述第一控制输出端连接。

5.如权利要求3所述的电流采样电路，其特征在于，所述比较控制模块具有第一控制输出端，所述开关单元包括：

第一开关元件，所述第一开关元件的第一连接端与所述第二电阻单元的第一端连接，所述第一开关元件的第二连接端与所述第二电阻单元的第二端连接，所述第一开关元件的受控端与所述第一控制输出端连接。

6.如权利要求1-5中任一项所述的电流采样电路，其特征在于，所述基准电压包括第一阈值电压和第二阈值电压，且所述第一阈值电压大于所述第二阈值电压；所述比较控制模块包括：

第一比较器，所述第一比较器的同相输入端与所述放大模块连接以接入所述采样电压，所述第一比较器的反相输入端接入所述第一阈值电压；

第二比较器，所述第二比较器的反相输入端与所述放大模块连接以接入所述采样电压，所述第二比较器的同相输入端接入所述第二阈值电压；

触发单元，所述触发单元的第一接收端与所述第一比较器的输出端连接，所述触发单元的第二接收端与所述第二比较器的输出端连接，所述触发单元的触发端与所述电流采样模块连接。

7.如权利要求6所述的电流采样电路，其特征在于，所述触发单元包括：

RS触发器，所述RS触发器的S引脚作为所述第一接收端与所述第一比较器的输出端连接，所述RS触发器的R引脚作为所述第二接收端与所述第二比较器的输出端连接，至少所述RS触发器的Q引脚作为所述触发端与所述电流采样模块连接。

8.如权利要求6所述的电流采样电路，其特征在于，所述放大模块包括：

放大器，所述放大器的反相输入端以及同相输入端均与所述电流采样模块连接，所述放大器的输出端与所述第一比较器的同相输入端以及所述第二比较器的反相输入端连接。

9.一种芯片，其特征在于，包括：

如权利要求1-8中任一项所述的电流采样电路。