[发明专利]模式切换的电路结构

说明书

本公开涉及电流检测模块，其能够区分和量化由传感器响应于特定目标源对来自除目标源(环境源)之外的源的贡献的刺激而产生的电流信号的贡献。只要来自目标源的贡献包括脉冲信号，模块就使其自身与脉冲同步，使得在脉冲和由模块的各个阶段执行的功能之间存在预定的相位关系。该模块可以被重新用于通过将这些作用作为触发模块的同步的脉冲呈现给模块来检测和量化来自环境源的贡献。为此，本文公开的检测系统基于这种电流检测模块的使用，并且允许模式切换，其中取决于所选择的操作模式，模块被配置为执行不同的测量。

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年7月25日提交的、题为“Circuit Architecture for ModeSwitch”的美国临时专利申请序列号No.62/029,361的权益和优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及集成电路领域，特别涉及电流检测器。

背景技术

光电二极管(也称为“光电检测器”)是能够将光转换成电流或电压的传感器的类型。通常，光电二极管是具有PIN或PN连接结构的半导体器件。当足够能量的光子撞击光电二极管时，其激发电子，产生自由电子和带正电荷的电子空穴。空穴朝向阳极移动，电子朝向阴极移动，并且产生与光电二极管上的入射光的量成比例的光电流。

其它类型的传感器包括例如、热电、压电或电容传感器。

所有这些传感器是常见的，因为它们包括一对电极，并且当被它们各自的刺激刺激时，跨电极的电荷状态改变。然后可以使用由跨越电极的改变的电荷状态产生的电流来检测和量化刺激。例如，当光入射在光电二极管上时，光电二极管在其电极两端产生电荷状态的变化。换句话说，光电二极管在存在光的情况下产生电流(其可以称为“光电流”)，其中电流与入射在光电二极管上的光的量成比例。类似地，热电传感器在加热或冷却时在其电极两端产生电荷状态的变化，压电传感器响应于其机械取向的变化而在其电极上产生电荷状态的变化(例如，应变)，而电容传感器是其中环境中的变化改变感测元件的有效电容，其又改变保持电荷的容量的传感器。

对于这种传感器以及根据检测电荷状态的变化的类似原理操作的其它传感器，可能期望能够检测和量化源自特定感兴趣源的刺激以及源自所有的刺激除了感兴趣的来源之外的其他来源。例如，在光电二极管的上下文中，可能期望检测和量化对由光电二极管产生的电流的贡献，这是由于检测由感兴趣的特定光源(例如光源)产生的光，特定的发光二极管(LED)，以及检测和量化由于除了感兴趣的光源之外的所有其它光源产生的光的检测而对光电流的贡献。

发明内容

本公开涉及电流检测模块，其能够区分和量化由传感器产生的电流信号的贡献，该电流信号是由来自感兴趣的源(目标源)以外的源的贡献的刺激的结果(环境源)。只要来自目标源的贡献包括脉冲信号，模块就使其自身与脉冲同步，使得在脉冲和由模块的各个级执行的功能之间存在预定的相位关系。该模块可以被重新使用以通过将来自环境源的贡献作为一个或多个脉冲提供给电流检测模块来提供对来自环境源的传感器生成的电流信号的贡献的高精度检测和量化，其接着触发模块的同步。为此，提供了一种检测系统，其实现如本文所述的电流检测模块，并且允许模式切换，其中取决于所选择的操作模式，电流检测模块被配置为执行不同种类的测量。

因此，在本公开的一个方面中，检测系统包括被配置为生成电流信号的传感器，其中电流信号包括至少第一部分，该第一部分包括对来自预定义源(即，感兴趣的源)和/或包括对来自除预定源之外的一个或多个源的电流信号的贡献的第二部分，这样的其他源在本文中被称为“环境源”。检测系统还包括电流检测模块接收由传感器产生的电流信号，并产生指示电流信号的第一部分的数字值和/或指示电流信号的第二部分的数字值。