專利名稱：傳感放大器及電子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及傳感放大器，并且特別涉及對(duì)可再充電電池以喚醒充電電流使用的傳感放大器。
背景技術(shù)：
多種電子裝置，如手提計(jì)算機(jī)、手提電話、個(gè)人數(shù)字助理以及其它手提式的或非手提式的電子裝置，都可以使用可再充電電池。在某些情況下，可再充電電池會(huì)被深度放電。深度放電的電池組可以被定義成具有低于低電壓閾值電平的電池電壓電平的電池，其中低電壓閾值電平的值可以隨著電池類型和生產(chǎn)商而發(fā)生變化。為了防止在電池充電過程開始的時(shí)候給這樣深度放電的電池強(qiáng)加壓力，可以給深度放電的電池提供相對(duì)小的“喚醒”電流?？梢詾樵撾姵靥峁﹩拘央娏髦钡诫姵仉妷弘娖竭_(dá)到低電壓閾值電平為止。此時(shí)，不再認(rèn)為該可再充電電池是深度放電的電池了，并且可以安全地將大充電電流提供給該電池。
DC-DC變換器以及其相關(guān)的控制器可以調(diào)節(jié)該可再充電電池的充電條件。為了將表示充電電流的信號(hào)提供給DC-DC變換器的控制器，可以將一個(gè)傳感器連到提供充電電流給該可再充電電池的線路上。還可以使用與該傳感器結(jié)合的傳感放大器來(lái)放大由該傳感器提供的信號(hào)。然而，傳統(tǒng)的傳感放大器僅使用n型輸入傳感放大器，n型輸入傳感放大器在可再充電電池被深度放電時(shí)無(wú)法工作，并且需要喚醒電流。這是因?yàn)榭稍俪潆婋姵氐碾妷合陆档阶銐虻偷闹?，以至于脫離了n型輸入傳感放大器的普通模式電壓。
因?yàn)楫?dāng)可再充電電池被深度放電時(shí)n型輸入傳感放大器無(wú)法工作，因此傳統(tǒng)的傳感放大器無(wú)法將任何表示喚醒充電電流的充電電流信號(hào)提供給DC-DC變換器的控制器。相反，當(dāng)電池被深度放電時(shí)，一旦測(cè)出電池被深度放電，控制器不處理任何來(lái)自傳感放大器的信號(hào)，而是提供特定范圍之上的特定控制信號(hào)來(lái)控制充電電流。例如，該控制器可以給具有0到某個(gè)值之間的占空比的DC-DC控制器提供脈寬調(diào)制(PWM)信號(hào)。然而，這種傳統(tǒng)方法會(huì)導(dǎo)致喚醒充電電流具有不準(zhǔn)確的平均值，會(huì)帶有很大的峰峰波紋電流，還可能會(huì)受到噪聲影響。
因此，需要一種即便可再充電電池被深度放電時(shí)仍然可以使用的傳感放大器。
實(shí)用新型內(nèi)容為解決上述問題，本實(shí)用新型提供了一種傳感放大器，適于放大表示提供給可再充電電池的充電電流的電壓信號(hào)，所述傳感放大器包括一p型輸入傳感放大器；以及一n型輸入傳感放大器，其中如果所述可再充電電池的電池電壓電平小于低電壓閾值電平，則啟用所述p型輸入傳感放大器并停用所述n型輸入傳感放大器，而其中如果所述電池電壓電平大于或等于所述低電壓閾值電平，則停用所述p型輸入傳感放大器并啟用所述n型輸入傳感放大器。
本實(shí)用新型所述的傳感放大器，還包括多個(gè)開關(guān)，如果所述電池電壓電平小于所述低電壓閾值電平，則將所述多個(gè)開關(guān)配置成啟用所述p型輸入傳感放大器并停用所述n型輸入傳感放大器，而如果所述電池電壓電平大于或等于所述低電壓閾值電平，則將所述多個(gè)開關(guān)配置成停用所述p型輸入傳感放大器并啟用所述n型輸入傳感放大器。
本實(shí)用新型所述的傳感放大器，還包括第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)以及第四開關(guān)，如果所述電池電壓電平小于所述低電壓閾值電平，則適于閉合所述第一開關(guān)和第三開關(guān)且適于斷開所述第二開關(guān)和第四開關(guān)，而如果所述電池電壓電平大于或等于所述低電壓閾值電平，則適于斷開所述第一開關(guān)和第三開關(guān)且適于閉合所述第二開關(guān)和第四開關(guān)，從而如果所述電池電壓電平小于所述低電壓閾值電平，則啟用所述p型輸入傳感放大器并停用所述n型輸入傳感放大器，而如果所述電池電壓電平大于或等于所述低電壓閾值電平，則停用所述p型輸入傳感放大器并啟用所述n型輸入傳感放大器。
本實(shí)用新型所述的傳感放大器，還包括第一類型的第一晶體管，其具有連接到所述p型輸入傳感放大器的輸出的控制端、連接到所述第一開關(guān)的端子以及連接到參考節(jié)點(diǎn)的另一個(gè)端子，如果所述電池電壓電平小于所述低電壓閾值電平，則所述參考節(jié)點(diǎn)提供表示喚醒充電電流電平的充電信號(hào)；以及第二類型的第二晶體管，其具有連接到所述n型輸入傳感放大器的輸出的控制端、連接到所述第二開關(guān)的端子以及連接到所述參考節(jié)點(diǎn)的另一個(gè)端子，如果所述電池電壓電平大于或等于所述低電壓閾值電平，則所述參考節(jié)點(diǎn)提供表示充電電流的充電信號(hào)，所述充電電流大于所述喚醒充電電流。
本實(shí)用新型還提供了一種電子裝置，包括適于通過線路向可再充電電池提供充電電流的DC-DC變換器；適于將所述可再充電電池的電壓電平與低電壓閾值電平進(jìn)行比較的控制器，如果所述可再充電電池的所述電壓電平小于所述低電壓閾值電平，所述控制器還適于將所述由DC-DC變換器提供的充電電流限制到喚醒電流電平；
連接到所述線路以檢測(cè)表示所述充電電流的值的傳感器，以及傳感放大器，所述傳感放大器包括一p型輸入傳感放大器和一n型輸入傳感放大器，所述傳感放大器與所述傳感器連接，以當(dāng)所述可再充電電池的所述電壓電平小于所述低電壓閾值電平時(shí)，放大所述值并給所述控制器提供表示所述喚醒充電電流的充電信號(hào)。
本實(shí)用新型所述的電子裝置，所述控制器給所述傳感放大器提供電池信號(hào)，如果所述可再充電電池的所述電壓電平小于所述低電壓閾值電平，則所述電池信號(hào)處于第一狀態(tài)，而如果所述可再充電電池的所述電壓電平大于或等于所述低電壓閾值電平，則所述電池信號(hào)處于第二狀態(tài)。
本實(shí)用新型所述的電子裝置，如果所述電池信號(hào)處于所述第一狀態(tài)，則啟用所述p型輸入傳感放大器并停用所述n型輸入傳感放大器，并且其中如果所述電池信號(hào)處于所述第二狀態(tài)，則停用所述p型輸入傳感放大器并啟用所述n型輸入傳感放大器。
本實(shí)用新型所述的電子裝置，所述傳感放大器包括多個(gè)開關(guān)，如果所述電池信號(hào)處于所述第一狀態(tài)，則多個(gè)開關(guān)響應(yīng)所述電池信號(hào)以啟用所述p型輸入傳感放大器并停用所述n型輸入傳感放大器，而如果所述電池信號(hào)處于所述第二狀態(tài)，則多個(gè)開關(guān)相應(yīng)所述電池組信號(hào)以停用所述p型輸入傳感放大器并啟用所述n型輸入傳感放大器。
本實(shí)用新型所述的電子裝置，所述傳感放大器還包括第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)以及第四開關(guān)，如果所述電池信號(hào)處于所述第一狀態(tài)，則適于閉合所述第一開關(guān)和第三開關(guān)且適于斷開所述第二開關(guān)和第四開關(guān)，而如果所述電池信號(hào)處于所述第二狀態(tài)，則適于斷開所述第一開關(guān)和第三開關(guān)且適于閉合所述第二開關(guān)和第四開關(guān)，從而如果所述電池信號(hào)處于所述第一狀態(tài)，則啟用所述p型輸入傳感放大器并停用所述n型輸入傳感放大器，而如果所述電池信號(hào)處于所述第二狀態(tài)，則停用所述p型輸入傳感放大器并啟用所述n型輸入傳感放大器。
本實(shí)用新型所述的電子裝置，所述傳感放大器還包括第一類型的第一晶體管，其具有連接到所述p型輸入傳感放大器的輸出的控制端、連接到所述第一開關(guān)的端子以及連接到參考節(jié)點(diǎn)的另一個(gè)端子，如果所述電池信號(hào)處于所述第一狀態(tài)，則所述參考節(jié)點(diǎn)提供表示喚醒充電電流的充電信號(hào)；以及第二類型的第二晶體管，其具有連接到所述n型輸入傳感放大器的輸出的控制端、連接到所述第二開關(guān)的端子以及連接到所述參考節(jié)點(diǎn)的另一個(gè)端子，如果所述電池信號(hào)處于所述第二狀態(tài)，則所述參考節(jié)點(diǎn)提供表示充電電流的充電信號(hào)，所述充電電流大于所述喚醒充電電流。
本實(shí)用新型所述傳感放大器及電子裝置，具有放大rail-to-rail電壓的能力。這樣，即便該可再充電電池被深度放電，該傳感放大器仍然能夠?qū)⒈硎締拘殉潆婋娏鞯某潆娦盘?hào)提供給DC-DC變換器的控制器。且已調(diào)節(jié)的喚醒電流具有與所需值相一致的均值，并且具有減少的紋波和噪聲。


圖1是電子裝置的圖示；圖2是圖1的控制器的實(shí)施例的圖示；圖3是圖1的傳感放大器的實(shí)施例的圖示；圖4是圖3的p型輸入傳感放大器的實(shí)施例的圖示；圖5是圖3的n型輸入傳感放大器的實(shí)施例的電路圖；圖6是使用圖3的傳感放大器的測(cè)試結(jié)果的圖示；圖7是與實(shí)施例一致的操作流程圖。
具體實(shí)施方式
通過下面的詳細(xì)說(shuō)明以及參考附圖，所要求主題的實(shí)施例的特性和益處會(huì)變得很明顯，其中相同的附圖標(biāo)記表示相同的部分。
盡管參考說(shuō)明性的實(shí)施例進(jìn)行接下來(lái)的詳細(xì)說(shuō)明，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，它的多個(gè)可選方式、改進(jìn)以及變體都是顯而易見的。因此，旨在更寬泛地看待所要求的主題。
圖1說(shuō)明了電子裝置100的結(jié)構(gòu)圖。電子裝置100可以是任何類型的帶有可再充電電池106的裝置，如膝上計(jì)算機(jī)、便攜電話、個(gè)人數(shù)字助理、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)等等?？稍俪潆婋姵?06可以是任何類型的電池類型，如鋰離子、鋰聚合物、鎳-鎘、鎳金屬氫化物等等?？稍俪潆婋姵?06可以包括單個(gè)電池或者多個(gè)電池。電子裝置100還可以包括電源102，DC-DC變換器104、傳感器114、與實(shí)施例一致的傳感放大器116以及控制器108。電源102可以給DC-DC變換器提供輸入DC電壓。電源102可以包括任何類型的電源，如AC/DC適配器或“煙”式DC-DC適配器。盡管說(shuō)明了在電子裝置100的內(nèi)部，但是電源102也可以在電子裝置100的外部。
DC-DC變換器104可以是任何類型的接收輸入電壓并向可再充電電池106提供已調(diào)輸出電壓的變換器。DC-DC變換器104還可以在充電模式期間向可再充電電池106提供充電電流。在一個(gè)實(shí)施例中，DC-DC變換器104可以是現(xiàn)有技術(shù)中已知的補(bǔ)償降壓變換器(buck converter)。DC-DC變換器可以由控制器108通過控制信號(hào)來(lái)控制，控制信號(hào)是通過線路118提供給DC-DC變換器的。控制器108可以提供任何類型的控制信號(hào)，如PWM信號(hào)。
傳感器114可以是任何類型的感測(cè)提供給可再充電電池106的充電電流的傳感器，例如，在一個(gè)實(shí)施例中傳感器114可以是傳感電阻，傳感電阻兩端的壓降與充電電流成比例。與實(shí)施例一致的傳感放大器可以接收來(lái)自傳感器114的信號(hào)，并放大該信號(hào)以將表示充電電流的充電信號(hào)(ichg)提供給控制器108?？刂破?08還可以從線路122接收表示可再充電電池106的電壓電平的信號(hào)?？刂破?08還可以通過線路124將電池信號(hào)提供給傳感放大器116，以告知傳感放大器116可再充電電池106是否被深度放電。
不同的可再充電電池106在不同的條件下會(huì)需要不同的充電電流。例如，如果可再充電電池106被深度放電，則需要小的喚醒充電電流以防給深度放電的電池造成壓力。喚醒充電電流的值可以隨著電池類型和電池制造商發(fā)生變化，但是范圍是從10毫安(mA)到600mA。對(duì)于正常放電的電池來(lái)說(shuō)，根據(jù)電池的類型、制造商以及容量，例如可以提供從幾百毫安到1安培的大充電電流。對(duì)于接近其全部容量的電池來(lái)說(shuō)，可以提供從其大電流值逐漸減少的遞減充電電流。
圖2說(shuō)明了圖1的控制器108的實(shí)施例108a，只顯示了控制器108a的部分，它可以通過線路124給傳感放大器116提供電池信號(hào)。電池信號(hào)會(huì)告知傳感放大器116可再充電電池106是否被深度放電。控制器108a可以帶有提供電池信號(hào)的比較器202。例如，比較器202可以在其反向輸入端接收表示可再充電電池106的電壓電平的信號(hào)(Vbat)，該信號(hào)可以通過線路122提供給控制器108a。比較器202還可以接收表示低電壓閾值電平(Vuv)的信號(hào)?？梢詫⒌碗妷洪撝翟O(shè)置在某一電平以檢測(cè)可再充電電池106是否被深度放電。低電壓閾值電平的值可以隨著電池的類型、電池的制造商以及額定電壓發(fā)生變化。在一個(gè)實(shí)施例中，低電壓閾值電平大致可以是2.4V到3.0V。
如果電池電壓電平大于或等于低電壓閾值電平(Vbat≥Vuv)，則電池信號(hào)是數(shù)字0狀態(tài)。處于該狀態(tài)的電池信號(hào)可以表示可再充電電池106沒有被深度放電，因此可以用相對(duì)較大的充電電流對(duì)可再充電電池106進(jìn)行充電。如果可再充電電池106的電壓電平小于低電壓閾值電平(Vbat＜Vuv)，則電池信號(hào)是數(shù)字1狀態(tài)。處于該狀態(tài)的電池信號(hào)表示可再充電電池106被深度放電，因此需要小的喚醒充電電流。
圖3說(shuō)明了圖1的傳感放大器116的實(shí)施例116a。有益的，即使電池106被深度放電，傳感放大器116a仍然可以給控制器108提供表示充電電流的充電信號(hào)(ichg)。傳感放大器116a通?？梢园╬型輸入傳感放大器(SA)302、n型輸入傳感放大器304、第一晶體管Q1、第二晶體管Q2、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、反相器308、第一開關(guān)SW1、第二開關(guān)SW2、第三開關(guān)SW3以及第四開關(guān)SW4。此處使用的p型輸入傳感放大器具有連接到p型傳感放大器輸入的兩個(gè)對(duì)稱p型晶體管，而此處使用的n型傳感放大器具有連接到n型傳感放大器的輸入的兩個(gè)對(duì)稱n型晶體管。
傳感電阻114a具有圖1的傳感器114的功能。第一節(jié)點(diǎn)316可以連接到DC-DC變換器102與傳感電阻114a之間的線路334。第二節(jié)點(diǎn)318可以連接到傳感電阻114a與可再充電電池106之間的線路334。p型輸入傳感放大器302的非反向輸入端可以通過第一電阻R1連接到第一節(jié)點(diǎn)316。如果第三開關(guān)SW3閉合，則p型輸入傳感放大器302的反向輸入端可以通過第三電阻R3連接到第二節(jié)點(diǎn)318。相反，n型輸入傳感放大器304的反向輸入端可以通過第一電阻R1連接到第一節(jié)點(diǎn)316。如果第四開關(guān)SW4閉合，則n型輸入傳感放大器304的非反向輸入端可以通過第三電阻R3連接到第二節(jié)點(diǎn)318。
可以將P型輸入傳感放大器302的輸出提供給第一晶體管Q1的控制端，而可以將n型輸入傳感放大器304的輸出提供給第二晶體管Q2的控制端。晶體管Q1可以是n型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管(MOSFET)或NMOS，其柵極適于接收來(lái)自p型輸入傳感放大器302的輸出信號(hào)。NMOS Q1的漏極連接到第一開關(guān)SW1并且源極連接到參考節(jié)點(diǎn)314。晶體管Q2可以是p型MOSFET或PMOS，其柵極適于接收來(lái)自n型輸入傳感放大器304的輸出信號(hào)。PMOSQ2的源極連接到第二開關(guān)SW2并且漏極連接到參考節(jié)點(diǎn)314。第二電阻R2連接在參考節(jié)點(diǎn)314與地之間。提供給控制器108的充電信號(hào)(ichg)是參考節(jié)點(diǎn)314處的電壓信號(hào)。
在操作中，如果可再充電電池106的電池電壓電平小于低電壓閾值電平，例如電池106被深度放電，則傳感放大器116a通常啟用p型輸入傳感放大器302而停用n型輸入傳感放大器304。如果電池電壓電平大于或等于低電壓閾值電平，例如電池沒有被深度放電，則傳感放大器116a通常也就停用p型輸入傳感放大器302而啟用n型輸入傳感放大器304。如果電池被深度放電，則充電信號(hào)(ichg)可以表示喚醒電流，而如果電池沒有被深度放電，則充電信號(hào)就也可以表示大于喚醒充電電流的充電電流。以這種方式，在某個(gè)條件期間(電池106被深度放電)可以使用p型輸入傳感放大器302，而在其它條件期間(電池106沒有被深度放電)就可以使用n型輸入傳感放大器304，以至于傳感放大器106a可以有效地在很寬的rail-to-rail電壓范圍內(nèi)(0V到電源電壓)放大電壓。
如果可再充電電池106沒有被深度放電，如圖2所示，來(lái)自控制器108的電池信號(hào)可以是數(shù)字0。因此反相器308的輸出是數(shù)字1。作為響應(yīng)，第二開關(guān)SW2和第四開關(guān)SW4閉合，而第一開關(guān)SW1和第三開關(guān)SW3斷開。斷開第一開關(guān)SW1和第三開關(guān)SW3，就斷開了輸入到p型輸入傳感放大器302的反向輸入端的線路以及斷開了連接到NMOS晶體管Q1漏極的線路，就可以有效地停用p型輸入傳感放大器302。閉合第二開關(guān)SW2和第四開關(guān)SW4，就閉合了將PMOS Q2的源極連接到第一節(jié)點(diǎn)316的線路并且閉合了將n型輸入傳感放大器304的非反向輸入端連接到第二節(jié)點(diǎn)318的線路，就可以有效地啟用n型輸入傳感放大器304。因此，當(dāng)可再充電電池沒有被深度放電時(shí)，傳感放大器116a使用n型輸入傳感放大器304。
如果可再充電電池106沒有被深度放電并且傳感放大器116a使用n型輸入傳感放大器304給控制器108提供充電電流信號(hào)(ichg)，則該充電電流可以使傳感電阻114a兩端的壓降與該充電電流成比例。接下來(lái)，相對(duì)于地，傳感電阻114a兩端的壓降參考地電位并根據(jù)電阻比R2/R1對(duì)其進(jìn)行放大，其中R2是連接在參考節(jié)點(diǎn)314與地之間的第二電阻，R1是連接到第一節(jié)點(diǎn)316的第一電阻。在一個(gè)實(shí)施例中，第二電阻R2可以是第一電阻阻值的10倍。
如果可再充電電池106被深度放電，如圖2所示，來(lái)自控制器108的電池信號(hào)可以是數(shù)字1。因此反相器308的輸出是數(shù)字0。作為響應(yīng)，第一開關(guān)SW1和第三開關(guān)SW3閉合，而第二開關(guān)SW2和第四開關(guān)SW4斷開。斷開第二開關(guān)SW2和第四開關(guān)SW4，就斷開了輸入到n型輸入傳感放大器304的非反向輸入端的線路以及斷開了連接到PMOS晶體管Q2的源極的線路，就可以有效地停用n型輸入傳感放大器304。閉合第一開關(guān)SW1和第三開關(guān)SW3，就閉合了將NMOS Q1的漏極連接到第一節(jié)點(diǎn)316的線路并且閉合了將p型輸入傳感放大器302的反向輸入端連接到第二節(jié)點(diǎn)318的線路，就可以有效地啟用p型輸入傳感放大器302。因此，當(dāng)可再充電電池被深度放電時(shí)，傳感放大器116a使用p型輸入傳感放大器302。
如果可再充電電池106被深度放電并且傳感放大器116a使用p型輸入傳感放大器302給控制器108提供充電電流信號(hào)(ichg)，則該充電電流可以使傳感電阻114a兩端的壓降與該充電電流成比例，其在這種情況下可以表示喚醒充電電流。接下來(lái)，傳感電阻114a兩端的壓降參考地電位并根據(jù)電阻比R2/R1對(duì)其進(jìn)行放大。
圖4說(shuō)明了p型輸入傳感放大器的實(shí)施例302a，它可以像圖3的p型輸入傳感放大器302一樣使用。該p型輸入傳感放大器可以具有一對(duì)對(duì)稱的PMOS晶體管MP1、MP2，PMOS晶體管MP1、MP2將它們各自的柵極連接到各自的輸入。
圖5說(shuō)明了n型輸入傳感放大器的實(shí)施例304a，它可以像圖3的n型輸入傳感放大器304一樣使用。該n型輸入傳感放大器可以具有一對(duì)對(duì)稱的NMOS晶體管MN1、MN2，NMOS晶體管MN1、MN2將它們各自的柵極連接到各自的輸入。
圖6說(shuō)明了使用圖3的電池充電系統(tǒng)中的傳感放大器的測(cè)試結(jié)果曲線。曲線602表示當(dāng)電池被深度放電并且需要喚醒充電電流時(shí)由控制器108提供給DC-DC變換器102的PWM信號(hào)。曲線604表示提供給可再充電電池106的喚醒充電電流。喚醒充電電流的均值大約是190mA，其與200mA的目標(biāo)喚醒充電電流之間僅有5％的差值。除了這個(gè)準(zhǔn)確的均值之外，喚醒充電電流相對(duì)穩(wěn)定，并且比現(xiàn)有的傳統(tǒng)喚醒充電電流承受更少的峰峰波紋和噪聲。
圖7說(shuō)明了與實(shí)施例一致的操作700。操作702可以包括將可再充電電池的電池電壓電平與低電壓閾值電平進(jìn)行比較。操作704可以包括如果電池電壓電平小于低電壓閾值電平，則將以電池充電模式提供給可再充電電池的充電電流限制為喚醒充電電流。操作706可以包括監(jiān)視喚醒充電電流并提供表示喚醒充電電流的電壓信號(hào)。最后，操作708可以包括放大該電壓信號(hào)以將表示喚醒充電電流的充電信號(hào)提供給DC-DC變換器的控制器，DC-DC變換器給可再充電電池提供喚醒充電電流。
因此，總之，提出了適于放大表示提供給可再充電電池的充電電流的電壓信號(hào)的傳感放大器。該傳感放大器可以包括p型輸入傳感放大器和n型輸入傳感放大器。如果可再充電電池的電池電壓電平小于低電壓閾值電平，則啟用p型輸入傳感放大器并且停用n型輸入傳感放大器。如果該電池電壓電平大于或等于低電壓閾值電平，則停用p型輸入傳感放大器并啟用n型輸入傳感放大器。
在另一個(gè)實(shí)施例中，提出了一種電子裝置。該電子裝置包括適于通過線路向可再充電電池提供充電電流的DC-DC變換器。該電子裝置還可以包括適于將該可再充電電池的電壓電平與低電壓閾值電平進(jìn)行比較的控制器。如果該可再充電電池的電壓電平小于該低電壓閾值電平，則該控制器還可以適于將由DC-DC變換器提供的充電電流限制到喚醒電流。該電子裝置還可以包括連接到該線路以檢測(cè)表示該充電電流的傳感器。最后，該電子裝置還可以包括傳感放大器，其與該傳感器連接，以當(dāng)該可再充電電池的電壓電平小于低電壓閾值電平時(shí)，放大該值并給該控制器提供表示喚醒充電電流的充電信號(hào)。
有益地，在這些實(shí)施例中，該傳感放大器116a具有放大rail-to-rail電壓的能力。這樣，即便該可再充電電池被深度放電，該傳感放大器仍然能夠?qū)⒈硎締拘殉潆婋娏鞯某潆娦盘?hào)提供給DC-DC變換器的控制器。因此，與如果電池被深度放電便無(wú)法使用的使用僅具有n型輸入傳感放大器的傳統(tǒng)系統(tǒng)相比，該控制器可以更好地調(diào)節(jié)喚醒電流。這樣，已調(diào)節(jié)的喚醒電流具有與所需值相一致的均值，并且具有減少的紋波和噪聲，另外，如果使用的是僅使用n型輸入傳感放大器的傳感放大器，紋波和噪聲還會(huì)存在。
雖然本實(shí)用新型已通過較佳實(shí)施例說(shuō)明如上，但該較佳實(shí)施例并非用以限定本實(shí)用新型。本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，應(yīng)有能力對(duì)該較佳實(shí)施例做出各種更改和補(bǔ)充，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種傳感放大器，適于放大表示提供給可再充電電池的充電電流的電壓信號(hào)，其特征在于，所述傳感放大器包括一p型輸入傳感放大器；以及一n型輸入傳感放大器，其中如果所述可再充電電池的電池電壓電平小于低電壓閾值電平，則啟用所述p型輸入傳感放大器并停用所述n型輸入傳感放大器，而其中如果所述電池電壓電平大于或等于所述低電壓閾值電平，則停用所述p型輸入傳感放大器并啟用所述n型輸入傳感放大器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感放大器，其特征在于，還包括多個(gè)開關(guān)，如果所述電池電壓電平小于所述低電壓閾值電平，則將所述多個(gè)開關(guān)配置成啟用所述p型輸入傳感放大器并停用所述n型輸入傳感放大器，而如果所述電池電壓電平大于或等于所述低電壓閾值電平，則將所述多個(gè)開關(guān)配置成停用所述p型輸入傳感放大器并啟用所述n型輸入傳感放大器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感放大器，其特征在于，還包括第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)以及第四開關(guān)，如果所述電池電壓電平小于所述低電壓閾值電平，則適于閉合所述第一開關(guān)和第三開關(guān)且適于斷開所述第二開關(guān)和第四開關(guān)，而如果所述電池電壓電平大于或等于所述低電壓閾值電平，則適于斷開所述第一開關(guān)和第三開關(guān)且適于閉合所述第二開關(guān)和第四開關(guān)，從而如果所述電池電壓電平小于所述低電壓閾值電平，則啟用所述p型輸入傳感放大器并停用所述n型輸入傳感放大器，而如果所述電池電壓電平大于或等于所述低電壓閾值電平，則停用所述p型輸入傳感放大器并啟用所述n型輸入傳感放大器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的傳感放大器，其特征在于，還包括第一類型的第一晶體管，其具有連接到所述p型輸入傳感放大器的輸出的控制端、連接到所述第一開關(guān)的端子以及連接到參考節(jié)點(diǎn)的另一個(gè)端子，如果所述電池電壓電平小于所述低電壓閾值電平，則所述參考節(jié)點(diǎn)提供表示喚醒充電電流電平的充電信號(hào)；以及第二類型的第二晶體管，其具有連接到所述n型輸入傳感放大器的輸出的控制端、連接到所述第二開關(guān)的端子以及連接到所述參考節(jié)點(diǎn)的另一個(gè)端子，如果所述電池電壓電平大于或等于所述低電壓閾值電平，則所述參考節(jié)點(diǎn)提供表示充電電流的充電信號(hào)，所述充電電流大于所述喚醒充電電流。
5.一種電子裝置，其特征在于，所述電子裝置包括適于通過線路向可再充電電池提供充電電流的DC-DC變換器；適于將所述可再充電電池的電壓電平與低電壓閾值電平進(jìn)行比較的控制器，如果所述可再充電電池的所述電壓電平小于所述低電壓閾值電平，所述控制器還適于將所述由DC-DC變換器提供的充電電流限制到喚醒電流電平；連接到所述線路以檢測(cè)表示所述充電電流的值的傳感器，以及傳感放大器，所述傳感放大器包括一p型輸入傳感放大器和一n型輸入傳感放大器，所述傳感放大器與所述傳感器連接，以當(dāng)所述可再充電電池的所述電壓電平小于所述低電壓閾值電平時(shí)，放大所述值并給所述控制器提供表示所述喚醒充電電流的充電信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子裝置，其特征在于，所述控制器給所述傳感放大器提供電池信號(hào)，如果所述可再充電電池的所述電壓電平小于所述低電壓閾值電平，則所述電池信號(hào)處于第一狀態(tài)，而如果所述可再充電電池的所述電壓電平大于或等于所述低電壓閾值電平，則所述電池信號(hào)處于第二狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子裝置，其特征在于，如果所述電池信號(hào)處于所述第一狀態(tài)，則啟用所述p型輸入傳感放大器并停用所述n型輸入傳感放大器，并且其中如果所述電池信號(hào)處于所述第二狀態(tài)，則停用所述p型輸入傳感放大器并啟用所述n型輸入傳感放大器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電子裝置，其特征在于，所述傳感放大器包括多個(gè)開關(guān)，如果所述電池信號(hào)處于所述第一狀態(tài)，則多個(gè)開關(guān)響應(yīng)所述電池信號(hào)以啟用所述p型輸入傳感放大器并停用所述n型輸入傳感放大器，而如果所述電池信號(hào)處于所述第二狀態(tài)，則多個(gè)開關(guān)相應(yīng)所述電池組信號(hào)以停用所述p型輸入傳感放大器并啟用所述n型輸入傳感放大器。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電子裝置，其特征在于，所述傳感放大器還包括第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)以及第四開關(guān)，如果所述電池信號(hào)處于所述第一狀態(tài)，則適于閉合所述第一開關(guān)和第三開關(guān)且適于斷開所述第二開關(guān)和第四開關(guān)，而如果所述電池信號(hào)處于所述第二狀態(tài)，則適于斷開所述第一開關(guān)和第三開關(guān)且適于閉合所述第二開關(guān)和第四開關(guān)，從而如果所述電池信號(hào)處于所述第一狀態(tài)，則啟用所述p型輸入傳感放大器并停用所述n型輸入傳感放大器，而如果所述電池信號(hào)處于所述第二狀態(tài)，則停用所述p型輸入傳感放大器并啟用所述n型輸入傳感放大器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子裝置，其特征在于，所述傳感放大器還包括第一類型的第一晶體管，其具有連接到所述p型輸入傳感放大器的輸出的控制端、連接到所述第一開關(guān)的端子以及連接到參考節(jié)點(diǎn)的另一個(gè)端子，如果所述電池信號(hào)處于所述第一狀態(tài)，則所述參考節(jié)點(diǎn)提供表示喚醒充電電流的充電信號(hào)；以及第二類型的第二晶體管，其具有連接到所述n型輸入傳感放大器的輸出的控制端、連接到所述第二開關(guān)的端子以及連接到所述參考節(jié)點(diǎn)的另一個(gè)端子，如果所述電池信號(hào)處于所述第二狀態(tài)，則所述參考節(jié)點(diǎn)提供表示充電電流的充電信號(hào)，所述充電電流大于所述喚醒充電電流。
專利摘要本實(shí)用新型提出了一種傳感放大器及電子裝置，特別涉及一種適于放大表示提供給可再充電電池的充電電流的電壓信號(hào)的傳感放大器。該傳感放大器包括一p型輸入傳感放大器和一n型輸入傳感放大器。如果該可再充電電池的電池電壓電平小于一低電壓閾值電平，則可以啟用該p型輸入傳感放大器并停用該n型輸入傳感放大器。如果該電池電壓電平大于或等于該低電壓閾值電平，則可以停用該p型輸入傳感放大器并啟用該n型輸入傳感放大器。本實(shí)用新型具有放大rail－to－rail電壓的能力，且已調(diào)節(jié)的喚醒電流具有與所需值相一致的均值，并且具有減少的紋波和噪聲。
文檔編號(hào)G01R31/36GK2932797SQ20062001838
公開日2007年8月8日 申請(qǐng)日期2006年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月8日
發(fā)明者盧純 申請(qǐng)人:美國(guó)凹凸微系有限公司