[发明专利]一种电流电压转换电路

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路领域，特别设计模拟集成电路中的电流电压转换电路。

背景技术

在集成电路的中，电流电压作为信号传输、运算、控制等的载体，经常需要将他们两者进行转换。在某些应用中，模拟集成电路需要检测电流信号。将采样到的电流经电阻转化电压后直接输入给后续的比较器处理。

这样的方案主要存在以下缺陷：

采样来的电流信号非常弱小，响应速度慢，经电阻转化的电压信号也很弱比较器无法处理很小的信号。为了处理这样的小信号，通常优化比较器的性能，但是比较器的性能优化非常困难。

发明内容

为解决上述存在的问题，本发明提供一种新的电流电压转换电路，实现简单且转化的信号响应快速，转化后的信号可以提供给普通的比较器实用。

本发明的解决方案如下：

一种电流电压转换电路，由采样输入电流信号产生的电压（6）生成一个与所述电压（6）成反向变化且变化速度更快的输出电压（7）；

两个PNP三极管Q1（1）和Q2（2）的基极相连，所述两个PNP三极管Q1（1）和Q2（2）的集电极分别接偏置电流Ibias1（3）和Ibias2（4）；所述PNP三极管Q1（1）的发射极通过采样电阻（5）接到地；所述PNP三极管Q1（1）的发射极接采样输入电流信号（6）；所述PNP三极管Q2（2）集电极B的电压（7）作为输出电压输出给后续比较器电路；所述采样电阻（5）为芯片中的金属层。

本发明具有以下优点：

1.电路实现方式简单；

2.转换后的电压信号响应快速。

附图说明

图1为本发明的示意图。

具体实施方式

本发明提出的电流电压转换电路主要原理是通过电路将由采样输入电流信号Isamp产生的电压                                                生成一个与成反向变化且变化速度更快的电压。如图1所示，两个PNP三极管Q1、Q2的基极相连接，Q1、Q2的集电极分别接偏置电流Ibias1和Ibias2。Q1的发射极A通过采样电阻Rs接到地且Q1的发射极接采样输入电流信号Isamp。通常采样电阻Rs由芯片中的金属层作为电阻使用，这样的电阻阻值低、功耗小、精度高。Q2的集电极B的电压作为输出电压输出给后续比较器电路。Q1的基极与Q1的集电极连接。

由图1可知：

   （1） 

           （2）

           （3）

                 （4）

             （5）

                （6）

         （7）

           （8）

在（7）式中，由于，所以可忽略，

即：

                 （9）

  由（9）式可知，采样输入电流信号Isamp产生的电压与采样输入电流信号Isamp线性相关。

工作过程如下，采样输入电流信号Isamp通过采样电阻Rs转化为电压VA，随着采样电流的增加，A点电位升高从而C点电位随着升高，当电流信号Isamp达到限流值附近时，Q2由截止状态迅速经过放大状态到达截止状态，输出给后续比较器的电压VB迅速降低。由此可知，调整电流电压转换电路把采样电流在RS上生成的线性变化的电压信号转换成变化速度很快的电压信号，输出给普通的比较器即可增加限流电路的反应速度，提高电路的灵敏度。