[发明专利]一种高精度的连续时间双向电流采样电路及实现方法

权利要求书

1.一种高精度的连续时间双向电流采样电路，包括设置在芯片外的电池充放电电路上的采样电阻Rs，芯片内的电阻Ra1、电阻Ra2和电阻Rb，设置在芯片上的两个采样端口VBUS和VBAT和一个电压输出端口VOUT，其特征在于，还包括预放大器，具有反馈信号输入端口的主放大器，MOS管M1，MOS管M2，以及具有两个输入端口、一个输出端口和一个反馈信号输出端口的共模反馈电路；

所述电阻Ra1的一端与芯片的采样端口VBUS连接、另一端分别与预放大器的正相输入端VINP和MOS管M2的漏极连接，所述电阻Ra2的一端与芯片的采样端口VBAT连接、另一端分别与预放大器的反相输入端VINM和MOS管M1的漏极连接，所述主放大器的正相输入端VMID_P与预放大器的反相输出端连接，所述主放大器的反相输入端VMID_M与预放大器的正相输出端连接，所述MOS管M1的栅极与主放大器的正相输出端VGATE_N连接，所述MOS管M2的栅极与主放大器的反相输出端VGATE_P连接，所述共模反馈电路的两个输入端口与主放大器的两个输出端连接、反馈信号输出端口与主放大器的反馈信号输入端口连接、输出端口与芯片上的电压输出端口VOUT连接；

所述主放大器的输出端上连接有比较器，所述比较器的正相输入端与主放大器的反相输出端VGATE_P连接，所述比较器的反相输入端与主放大器的正相输出端VGATE_N连接，所述比较器的输出端连接用于指示电池充、放电状态的器件；

所述预放大器的内部电路包括基极相互连接的三极管Q1和三极管Q2，两端分别连接在三极管Q1的基极和发射极的电阻R3，源极连接在三极管Q1集电极的MOS管M5，源极连接在三极管Q2集电极的MOS管M6，源极连接在三极管Q1基极的MOS管M4，栅极相互连接的MOS管M1和MOS管M2，一端连接在MOS管M5漏极、另一端连接在MOS管M1漏极的poly电阻R1，一端连接在MOS管M6漏极、另一端连接在MOS管M1漏极的poly电阻R2，一端连接在MOS管M2漏极、另一端接地的电容C1，栅极连接在MOS管M2漏极的MOS管M3，所述MOS管M3的漏极与MOS管M4的漏极连接，所述MOS管M3的源极接地，所述MOS管M4的栅极和漏极连接，所述MOS管M4、M5、M6的栅极相互连接，所述MOS管M1的栅极和漏极连接，所述MOS管M2的漏极连接有偏置电流Ib；

所述三极管Q1的发射极作为预放大器的正相输入端，所述三极管Q2的发射极作为预放大器的反相输入端，所述MOS管M5的漏极作为预放大器的反相输出端，所述MOS管M6的漏极作为预放大器的正相输出端。

2.根据权利要求1所述的一种高精度的连续时间双向电流采样电路，其特征在于，所述主放大器的内部电路包括栅极相互连接的MOS管M7、MOS管M8和MOS管M11，栅极相互连接的MOS管M12、MOS管M9和MOS管M10，所述MOS管M12的源极与MOS管M11的漏极连接，集电极连接在MOS管M7漏极的三极管Q3，集电极连接在MOS管M8漏极的三极管Q4，一端连接在MOS管M12漏极、另一端连接在MOS管M12栅极的电阻R4，栅极互相连接的MOS管M13和MOS管M14，栅极互相连接的MOS管M15和MOS管M16，所述MOS管M13的漏极与MOS管M9的漏极连接、源极与MOS管M15的漏极连接，所述MOS管M14的漏极与MOS管M10的漏极连接、源极与MOS管M16的漏极连接，所述MOS管M15、M16的源极接地，所述MOS管M11的栅极与MOS管M12的漏极连接，所述MOS管M9的源极与MOS管M7的漏极连接，所述MOS管M10的源极与MOS管M8的漏极连接，所述三极管Q3和三极管Q4的发射极上连接有偏置电流Ic，所述MOS管M12栅极上连接有偏置电流Ia；

所述三极管Q3的基极作为主放大器的正相输入端，三极管Q4的基极作为主放大器的反相输入端，MOS管M9的漏极作为主放大器的正相输出端，MOS管M10的漏极作为主放大器的反相输出端，MOS管M15的栅极作为反馈信号输入端口。