[发明专利]低功率小面积基于振荡器的ADC

权利要求书

1.一种用于测量电流的方法，包括：

基于正被测量的电流来生成传感器电流；

将组合电流转换成第一频率，其中所述组合电流是所述传感器电流与共模电流之和；

将所述第一频率转换成第一计数值；

将所述共模电流转换成第二频率；

将所述第二频率转换成第二计数值；以及

从所述第一计数值中减去所述第二计数值以获得电流读数。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传感器电流大致正比于所述正被测量的电流。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述正被测量的电流流经第一晶体管，并且其中生成所述传感器电流包括：使用具有耦合至所述第一晶体管的栅极的栅极的第二晶体管来将所述流经所述第一晶体管的电流进行镜像。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一晶体管具有比所述第二晶体管的沟道宽度大至少十倍的沟道宽度。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述组合电流转换成所述第一频率包括：使用第一受电流控制的振荡器来将所述组合电流转换成所述第一频率，并且将所述共模电流转换成所述第二频率包括：使用第二受电流控制的振荡器来将所述共模电流转换成所述第二频率。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，将所述第一频率转换成所述第一计数值包括：在第一时间段上对所述第一受电流控制的振荡器的循环数目进行计数，并且将所述第二频率转换成所述第二计数值包括：在第二时间段上对所述第二受电流控制的振荡器的循环数目进行计数。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一时间段和所述第二时间段大致相同。

8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一受电流控制的振荡器包括耦合成环路的第一多个反相器，并且所述第二受电流控制的振荡器包括耦合成环路的第二多个反相器。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述组合电流转换成所述第一频率包括：在第一时间段期间使用受电流控制的振荡器来将所述组合电流转换成所述第一频率，将所述共模电流转换成所述第二频率包括：在第二时间段期间使用所述受电流控制的振荡器来将所述共模电流转换成所述第二频率，并且所述第一时间段和所述第二时间段是不重叠的。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，将所述第一频率转换成所述第一计数值包括：在所述第一时间段上对所述受电流控制的振荡器的循环数目进行计数，并且将所述第二频率转换成所述第二计数值包括：在所述第二时间段上对所述受电流控制的振荡器的循环数目进行计数。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述共模电流大致恒定。

12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传感器电流的动态范围比所述组合电流的动态范围大至少十倍，所述传感器电流的所述动态范围是由第一传感器电流值与第二传感器电流值的比值来定义的，并且所述组合电流的所述动态范围是由共模电流值与所述第一传感器电流值之和与所述共模电流值与所述第二传感器电流值之和的比值来定义的。

13.一种用于测量电流的装备，包括：

用于基于正被测量的电流来生成传感器电流的装置；

用于将组合电流转换成第一频率的装置，其中所述组合电流是所述传感器电流与共模电流之和；

用于将所述第一频率转换成第一计数值的装置；

用于将所述共模电流转换成第二频率的装置；

用于将所述第二频率转换成第二计数值的装置；以及

用于从所述第一计数值中减去所述第二计数值以获得电流读数的装置。

14.如权利要求13所述的装备，其特征在于，所述传感器电流大致正比于所述正被测量的电流。

15.如权利要求13所述的装备，其特征在于，所述共模电流大致恒定。

16.如权利要求13所述的装备，其特征在于，所述传感器电流的动态范围比所述组合电流的动态范围大至少十倍，所述传感器电流的所述动态范围是由第一传感器电流值与第二传感器电流值的比值来定义的，并且所述组合电流的所述动态范围是由共模电流值与所述第一传感器电流值之和与所述共模电流值与所述第二传感器电流值之和的比值来定义的。