專利名稱：一種電池應(yīng)用電量計的電壓變化采集電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池應(yīng)用電量計技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種電池應(yīng)用電量計的電壓變化采集電路。
背景技術(shù)：
電量計根據(jù)應(yīng)用目的分為用于電池計量的電池計量電量計和面向應(yīng)用的電池應(yīng)用電量計。電池活化后即開始逐漸老化，電池的壽命僅僅是對容量下降的表達(dá)，對一個具體應(yīng)用的影響并不直觀。電池應(yīng)用電量計從電池供電系統(tǒng)的用戶角度出發(fā)，反映在應(yīng)用系統(tǒng)中的電池狀況。電壓測量是電量計的基本電路?，F(xiàn)有的電量計一般采用內(nèi)嵌在專用芯片中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器或者少量采用獨(dú)立的模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行電壓監(jiān)測。這些專用芯片包括電量計專用芯片如MAX17040、DS2786、BQ27530等，電源管理芯片如TPS65950等，這些電壓監(jiān)測電路均不是專門針對電池應(yīng)用電量計優(yōu)化設(shè)計的，其電壓測量電路一般采用通用電壓測量模數(shù)轉(zhuǎn)換器結(jié)合定時功能，是基于定時電壓測量記錄的，功耗和測量次數(shù)的矛盾不易解決，測量次數(shù)太低容易錯過電池電壓的快速變化，太高則消耗過多的能量和占用較多處理時間。尤其是在系統(tǒng)任務(wù)完成后為記錄電池的應(yīng)力釋放過程還需要專門的延長工作模式才能完成，消耗功率和占用系統(tǒng)資源較大。對于鋰電池，其工作電壓范圍不超過其充電電壓的15%，如果采用變換范圍從O算起的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，則有85%的變換范圍是沒有利用的，設(shè)計成本和工程成本被浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種電池應(yīng)用電量計的電壓變化采集電路，利用比較器監(jiān)測電池電壓的變化，把對電壓的定時采集改成電壓有變化時記錄變化發(fā)生的時間和變化方向，電壓長時間不變時自動停止工作，進(jìn)一步降低功耗、系統(tǒng)資源占用和電路硬件成本。本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種電池應(yīng)用電量計的電壓變化采集電路，其特征在于，包括電壓增減變化比較器模塊、時鐘和計時模塊以及超時計時模塊，所述電壓增減變化比較器模塊分別連接時鐘和計時模塊以及超時計時模塊，并且時鐘和計時模塊與超時計時模塊相互連接；所述電壓增減變化比較器模塊用于監(jiān)測電池電壓的變化，當(dāng)電池電壓保持在設(shè)定的中心電壓范圍內(nèi)時，所述電壓增減變化比較器模塊不輸出；當(dāng)電池電壓變化超出所述中心電壓范圍時，所述電壓增減變化比較器模塊記錄電壓變化發(fā)生的時間和變化方向，并調(diào)整電池電壓的采樣向中心電壓方向移動；所述時鐘和計時模塊是記錄電壓變化發(fā)生時間用的時鐘和記錄時鐘翻轉(zhuǎn)次數(shù)的計時器；所述超時計時模塊用于在每次電壓變化時重新開始計時，如果超過一定時間電壓不再變化，則停止所述電壓變化采集電路各模塊的工作，保持已記錄的數(shù)據(jù)。所述電壓增減變化比較器模塊包括加權(quán)采樣分壓電路、增減溢出比較器、增減譯碼器、循環(huán)存儲器、讀取和接口邏輯電路以及電壓參考源，所述加權(quán)采樣分壓電路連接增減譯碼器，受增減譯碼器的輸出控制，加權(quán)采樣分壓電路的采樣電壓接口 Vs、位偏移參考電壓接口 Vrefc和與電壓參考源連接的基準(zhǔn)電壓接口 VrefO分別連接增減溢出比較器的輸入端，增減溢出比較器的溢出標(biāo)記輸出端和增減標(biāo)記輸出端分別連接循環(huán)存儲器，循環(huán)存儲器連接讀取和接口邏輯電路，并且增減溢出比較器的溢出標(biāo)記輸出端還連接讀取和接口邏輯電路，增減溢出比較器的增減標(biāo)記輸出端還連接增減譯碼器，讀取和接口邏輯電路還通過增減脈沖輸出端連接增減譯碼器；循環(huán)存儲器連接時鐘和計時模塊，讀取和接口邏輯電路通過計數(shù)清除命令端連接超時計時模塊。所述加權(quán)采樣分壓電路包括R-2R 二進(jìn)制加權(quán)T型電阻分壓網(wǎng)絡(luò)，所述R-2R 二進(jìn)制加權(quán)T型電阻分壓網(wǎng)絡(luò)包括n+1個位切換開關(guān)d (0)，d (I),……，d (n)，以及R-2R加權(quán)T型電阻網(wǎng)絡(luò)，R-2R電阻網(wǎng)絡(luò)中的最小權(quán)值位切換開關(guān)d (O)和次最小權(quán)值位切換開關(guān)d (I)之間的“R”電阻為串聯(lián)的兩個阻值為0.5R的電阻，與最小權(quán)值位切換開關(guān)d (O)連接的“2R”電阻的另一端與基準(zhǔn)電壓接口 VrefO之間并聯(lián)一個阻值為2R的電阻，與最大權(quán)值位切換開關(guān)d (η)連接的“2R”電阻的另一端與采樣電壓接口 Vs之間并聯(lián)一個阻值為mR的電阻；所述位切換開關(guān)的兩 個不動端分別連接采樣電壓接口 Vs和基準(zhǔn)電壓接口 VrefO，所述位切換開關(guān)的動端擲向基準(zhǔn)電壓接口 VrefO時表示d(i)=0,所述位切換開關(guān)的動端擲向采樣電壓接口 Vs時表示d(i)=l ;位偏移參考電壓接口 Vrefc從串聯(lián)的兩個阻值為0.5R的電阻之間抽出。所述R-2R 二進(jìn)制加權(quán)T型電阻分壓網(wǎng)絡(luò)通過有源低通電路連接待測電池，所述有源低通電路包括兩個串聯(lián)的采樣電阻PlR和P2R，一個倒相放大器的輸入端連接在所述采樣電阻PlR和p2R之間，倒相放大器的輸入端和輸出端之間具有Miller效應(yīng)電容。所述增減溢出比較器包括第一比較器Cl和第二比較器C2以及一個或門電路A，所述第一比較器Cl的反相輸入端連接加權(quán)采樣分壓電路的基準(zhǔn)電壓接口 VrefO，所述第二比較器C2的同相輸入端連接加權(quán)采樣分壓電路的位偏移參考電壓接口 Vrefc，加權(quán)采樣分壓電路的米樣電壓接口 Vs同時與第一比較器Cl的同相輸入端和第二比較器C2的反相輸入端連接；所述第一比較器Cl的輸出端為增減標(biāo)記輸出端，并且第一比較器Cl的輸出端和第二比較器C2的輸出端為或門電路的輸入端，或門電路的輸出端為溢出標(biāo)記輸出端。所述時鐘和計時模塊以及超時計時模塊為同一計時器，為定時振蕩分頻器及超時計時器。本發(fā)明的技術(shù)效果:本發(fā)明提供的一種電池應(yīng)用電量計的電壓變化采集電路，利用比較器監(jiān)測電池電壓的變化，把對電壓的定時采集改成電壓有變化時記錄變化發(fā)生的時間和變化方向，使得電量計的功耗與電池電壓的變化成正比，也就是與電量計算的需要成正比，還包括當(dāng)電池電壓長時間不變時自動停止工作和將電壓測量范圍窗口化，即對應(yīng)到一個小的窗口范圍，進(jìn)一步降低了電池應(yīng)用電量計的功耗、系統(tǒng)資源占用以及開發(fā)成本和工程成本。本發(fā)明的電壓變化采集電路包括三個功能模塊，電壓增減變化比較器模塊、時鐘和計時模塊以及超時計時模塊；電壓增減變化比較器模塊是監(jiān)測電池電壓變化的電壓比較器，設(shè)立了一個中心電壓范圍，僅在電池電壓變化超過所述中心電壓范圍時，記錄電壓變化發(fā)生的時間和變化方向，并調(diào)整電池電壓的采樣向中心電壓范圍方向移動，以檢測電壓變化超出設(shè)定范圍記錄變化時間和方向取代了電壓的定時檢測和記錄；時鐘和計時模塊和超時計時模塊雖然在實(shí)際設(shè)計中為同一計時器，但具有不同的功能目的，利用同一計時器記錄電壓變化發(fā)生的時間和當(dāng)電池電壓長時間保持在設(shè)定的中心電壓范圍內(nèi)時，則自動停止所述電壓變化采集電路各模塊的工作，保持已記錄的數(shù)據(jù)。這些針對性的改進(jìn)，大大降低了功耗及系統(tǒng)資源的占用，節(jié)省了成本。


圖1為本發(fā)明的電壓變化采集電路功能模塊示意圖。圖2為本發(fā)明的電壓變化采集電路實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖2中的加權(quán)采樣分壓電路實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖2中的增減溢出比較器的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。如圖1所示，一種電池應(yīng)用電量計的電壓變化采集電路，包括三個功能模塊，分別為電壓增減變化比較器模塊、時鐘和計時模塊以及超時計時模塊，電壓增減變化比較器模塊分別連接時鐘和計時模塊以及超時計時模塊，并且時鐘和計時模塊與超時計時模塊相互連接；電壓增減變化比較器模塊用于監(jiān)測電池電壓的變化，當(dāng)電池電壓保持在設(shè)定的中心電壓范圍內(nèi)時，所述電壓增減變化比較器模塊不輸出；當(dāng)電池電壓變化超出所述中心電壓范圍時，所述電壓增減變化比較器模塊記錄電壓變化發(fā)生的時間和變化方向，并調(diào)整電池電壓的采樣向中心電壓方向移動；時鐘和計時模塊是記錄電壓變化發(fā)生時間用的時鐘和記錄時鐘翻轉(zhuǎn)次數(shù)的計時器；超時計時模塊用于在每次電壓變化時重新開始計時，如果超過一定時間電壓不再變化，則停止所述電壓變化采集電路各模塊的工作，保持已記錄的數(shù)據(jù)。時鐘和計時模塊和超時計時模塊僅僅是不同的功能目的，實(shí)際設(shè)計實(shí)現(xiàn)時可以為同一計時器。圖1所示的三個功能模塊可能有不同的具體實(shí)現(xiàn)方式，圖2則是實(shí)現(xiàn)這個技術(shù)方案的電路功能框圖之一。如圖2所示，是本發(fā)明的電壓變化采集電路實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖2中的各個電路功能框均有可能采用不同的具體邏輯設(shè)計和電路設(shè)計予以實(shí)現(xiàn)，例如采用不同的集成電路工藝，如CMOS或者雙極工藝，或采用不同的邏輯表達(dá)，如雙電壓邏輯，或者采用不同的方式設(shè)定中心電壓范圍，進(jìn)行電壓的調(diào)節(jié)和比較，如加權(quán)電流源或憶阻器等等，輸出接口也可以是任何通用或?qū)Ｓ玫慕涌诜绞交螂娐贰Ｈ鐖D2所示，電壓增減變化比較器模塊包括加權(quán)采樣分壓電路、增減溢出比較器、增減譯碼器、循環(huán)存儲器、讀取和接口邏輯電路以及電壓參考源，加權(quán)采樣分壓電路連接增減譯碼器，受增減譯碼器的輸出控制，加權(quán)采樣分壓電路的采樣電壓接口 Vs、位偏移參考電壓接口 Vrefc和與電壓參考源連接的基準(zhǔn)電壓接口 VrefO分別連接增減溢出比較器的輸入端，增減溢出比較器的溢出標(biāo)記輸出端OF和增減標(biāo)記輸出端INC分別連接循環(huán)存儲器，循環(huán)存儲器連接讀取和接口邏輯電路，并且增減溢出比較器的溢出標(biāo)記輸出端OF還連接讀取和接口邏輯電路，增減溢出比較器的增減標(biāo)記輸出端INC還連接增減譯碼器，讀取和接口邏輯電路還通過增減脈沖輸出端ACT連接增減譯碼器；循環(huán)存儲器連接時鐘和計時模塊，讀取和接口邏輯電路通過計數(shù)清除命令端口連接超時計時模塊，本實(shí)施例中，采用一個定時振蕩分頻器及超時計時器同時連接循環(huán)存儲器以及讀取和接口邏輯電路的計數(shù)清除命令端CLR。其中，加權(quán)采樣分壓電路的狀態(tài)受增減譯碼器的輸出控制，該增減譯碼器在接收到增減脈沖時根據(jù)接收到的增減標(biāo)記決定將采樣電壓向中心電壓移動，增加或者減少一個電壓單位；增減脈沖是在增減溢出比較器檢測到電池電壓偏離中心電壓一定范圍后，由讀取和接口邏輯電路根據(jù)當(dāng)時的忙閑狀態(tài)決定發(fā)出的；這樣做可以防止增減譯碼器的變化影響數(shù)據(jù)準(zhǔn)確讀取。增減溢出比較器檢測到電池電壓偏離并輸出溢出標(biāo)記時，把計時振蕩分頻器的計時數(shù)據(jù)和增減表記存入循環(huán)存儲器，同時溢出標(biāo)記的出現(xiàn)也使讀取和接口邏輯電路輸出清除超時休眠計時命令。除了溢出標(biāo)記的出現(xiàn)清除超時休眠計時外，經(jīng)輸出接口 IF讀取本電路也清除休眠計時。上述電路的配合即完成了電壓變化時進(jìn)行記錄，長時間無變化與不讀取時自動停止工作的技術(shù)方案。經(jīng)輸出接口 IF，外部系統(tǒng)可以讀取當(dāng)前的采樣電壓移動量、當(dāng)前的時間和是不是從休眠中恢復(fù)、循環(huán)存儲器中歷次電壓變化的方向和發(fā)生時間。如圖3所示，為圖2中的加權(quán)采樣分壓電路實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。包括一個R-2R二進(jìn)制加權(quán)T型電阻分壓網(wǎng)絡(luò)和一個有源低通電路。其中有源低通電路包括兩個串聯(lián)的米樣電阻PlR和p2R, —個倒相放大器的輸入端連接在米樣電阻plR和p2R之間,倒相放大器的輸入端和輸出端之間具有Miller效應(yīng)電容，其作用是利用負(fù)反饋Miller效應(yīng)和較小的電容在集成電路上實(shí)現(xiàn)測量電池電壓需要的較長的時間常數(shù)。R-2R 二進(jìn)制加權(quán)T型電阻分壓網(wǎng)絡(luò)包括n+1個位切換開關(guān)d (0)，d (I),......，d
(η),以及R-2R加權(quán)T型電阻網(wǎng)絡(luò)，R-2R電阻網(wǎng)絡(luò)中的最小權(quán)值位切換開關(guān)d (O)和次最小權(quán)值位切換開關(guān)d (I)之間的“R”電阻為串聯(lián)的兩個阻值為0.5R的電阻，與最小權(quán)值位切換開關(guān)d (O)連接的“2R”電阻的另一端與基準(zhǔn)電壓接口 VrefO之間并聯(lián)一個阻值為2R的電阻，與最大權(quán)值位切換開關(guān)d (η)連接的“2R”電阻的另一端與采樣電壓接口 Vs之間并聯(lián)一個阻值為mR的電阻；位切換開關(guān)的兩個不動端分別連接采樣電壓接口 Vs和基準(zhǔn)電壓接口 VrefO，位切換開關(guān)的動端擲向基準(zhǔn)電壓接口 VrefO時表示d(i) =0，位切換開關(guān)的動端擲向采樣電壓接口 Vs時表示d(i)=l ;位偏移參考電壓接口 Vrefc從串聯(lián)的兩個阻值為0.5R的電阻的之間抽出，比VrefO向下偏移1.5倍最小變化單位，作為位偏移參考電壓(也稱為位參考電壓)，T型電阻網(wǎng)絡(luò)的公共參考電壓端Vrefl即為與電壓參考源連接的另一個基準(zhǔn)電壓接口。這個網(wǎng)絡(luò)利用(n+1)個位切換開關(guān)產(chǎn)生(2n+1_l)個分壓狀態(tài)，使(Vb-VrefO)以(pl+p2)的比例鏡像對應(yīng)到(Vrefl-VrefO)的范圍內(nèi)由這(n+1)個開關(guān)確定的分壓。用d(i)=l表達(dá)圖3中第i個開關(guān)擲向右側(cè)的采樣電壓接口 Vs,反之d(i)=0表達(dá)圖3中第i個開關(guān)擲向左側(cè)的基準(zhǔn)電壓接口 VrefO,使Vs=VrefO的電池電壓Vb等于:VrefO+(ρ 1+ρ2).(VrefO-Vrefl).(l/m+(d(0).2°+d(l).21+—+d(n).2η)/2η+1)(I)可以見到在這個式⑴中僅保留了所有電阻值的比例關(guān)系，有利于采用集成電路工藝制作。這個分壓網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)電壓的最小變化單位即分辨率是:(pl+p2).(VrefO-Vrefl)/2η+1 (2)可保持Vs=VrefO的Vb最小值對應(yīng)所有開關(guān)擲向左側(cè)時，這個Vb值記做VbO，即:
VbO=VrefO+(pl+p2).(VrefO-Vrefl)/m(3)
Vb的最大值對應(yīng)所有開關(guān)擲向右側(cè)，這個Vb值記做Vbl，即:
Vbl=VbO+(ρ 1+ρ2).(VrefO-Vrefl).(l/m+l_l/2n+1)(4)
最大值和最小值之間的范圍即可以測量的電池電壓的動態(tài)范圍是:
(pl+p2).(VrefO-Vrefl).(l_l/2n+1)(5)
參數(shù)pl、p2、VrefO、Vrefl和m用來配合電池電壓的有效范圍和方便集成電路工藝制作優(yōu)化；例如VrefO可以采用工程經(jīng)驗(yàn)充分的2.5V基準(zhǔn)，Vrefl按一定比例復(fù)制VrefO， p1、p2決定采樣比例，m用來產(chǎn)生一個平移值，修正整個對應(yīng)從d⑴I i=(l =0到d⑴i=(l n=l 的測量范圍。
圖3中的T型R-2R電阻網(wǎng)絡(luò)的足的阻值為2R，任何兩個足之間的阻值是R。這個T型網(wǎng)絡(luò)最左側(cè)，即與最低權(quán)值開關(guān)d(0)連接的、阻值為2R的足左側(cè)并聯(lián)了另外一個阻值為2R的電阻，這使得當(dāng)所有的足都連接在一個公共點(diǎn)時，從任何一個T型的節(jié)點(diǎn)向左看去，該節(jié)點(diǎn)與上述公共點(diǎn)之間的阻值都是2R，即與足分支的阻值一樣。如果有電流從右側(cè)的分支流入、從上述公共點(diǎn)流回，則每經(jīng)過一個這樣的節(jié)點(diǎn)，有一半電流流入足分支，一半流向左側(cè)分支；如果流入最左側(cè)的足分支的電流是I個單位，則每向右一個位置，流入足分支的電流增加一倍。O到η個足分支的電流分別是(d(0).2°、(1(1) * 2\…、d(i) * 2\…、 d(n+l).2η+1)。如果圖3中Vs的電壓與VrefO的電壓一致，則圖中開關(guān)無論是接到哪邊， 足分支的電流不變，開關(guān)的狀態(tài)僅決定電流是流經(jīng)VrefO還是流經(jīng)Vs ;與Vs連接的比較器 Cl和C2的輸入為高阻，Vs節(jié)點(diǎn)的電壓僅取決于從電池電壓Vb方向經(jīng)過plR和p2R采樣電阻及經(jīng)過上述電阻網(wǎng)絡(luò)直到Vrefl的路徑上能得到多少電流。由于當(dāng)Vs的電壓超出由 VrefO和Vrefc確定的1.5個最小單位的范圍時,增減譯碼器會經(jīng)過若干次增加或者減少， 最終使Vs電壓重新被拉回到上述范圍。先假設(shè)Vs等于VrefO，則Vb經(jīng)過plR和p2R流向 Vs的電流等于Vs經(jīng)過電阻網(wǎng)絡(luò)流向Vref I的電流，利用這一關(guān)系約掉公共的電阻值R即得到公式(I)。當(dāng)Vs在VrefO和Vrefc之間的范圍內(nèi)時，由于Vs并不嚴(yán)格等于VrefO,開關(guān)接通VrefO和接通Vs時會引起電流的輕微變化，但該范圍相對于VrefO和Vrefl之間的差異只是1.5個最小單位，因此當(dāng)Vs在該范圍內(nèi)時，Vb可以認(rèn)為是在公式(I)確定的電壓往低的1.5倍的范圍內(nèi)。最左側(cè)的足分支開關(guān)的電流是能分辨的最小電流變化，該最小電流由電阻值、分流的次數(shù)和VrefO和Vrefl的差值關(guān)系決定；對應(yīng)到Vb的采樣，約掉公共電阻 R即可的到公式⑵，即能分辨的最小電壓變化。
如圖4所示，為圖2中的增減溢出比較器的電路結(jié)構(gòu)示意圖。增減溢出比較器包括第一比較器Cl和第二比較器C2以及一個或門電路A，第一比較器Cl的反相輸入端連接加權(quán)采樣分壓電路的基準(zhǔn)電壓接口 VrefO，第二比較器C2的同相輸入端連接加權(quán)采樣分壓電路的位偏移參考電壓接口 Vrefc，加權(quán)采樣分壓電路的采樣電壓接口 Vs同時與第一比較器Cl的同相輸入端和第二比較器C2的反相輸入端連接；第一比較器Cl的輸出端為增減標(biāo)記輸出端，并且第一比較器Cl的輸出端和第二比較器C2的輸出端為或門電路的輸入端，或門電路的輸出端為溢出標(biāo)記輸出端。VrefO和Vrefc之間的差異即前述的1.5倍的最小變化單位；加權(quán)電阻分壓網(wǎng)絡(luò)分壓后得到的采樣電壓Vs與VrefO和Vrefc比較，Vs超出任何一個參考電壓時輸出溢出標(biāo)記OF和表示超出方向的增減標(biāo)記IN C ;每次發(fā)生增減溢出后， 記錄溢出時間并根據(jù)溢出方向把采樣電壓Vs向中心電壓點(diǎn)移動一個單位。這個過程的重復(fù)使Vs —直保持在設(shè)定的VrefO和Vrefc中心電壓點(diǎn)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電池應(yīng)用電量計的電壓變化采集電路，其特征在于，包括電壓增減變化比較器模塊、時鐘和計時模塊以及超時計時模塊，所述電壓增減變化比較器模塊分別連接時鐘和計時模塊以及超時計時模塊，并且時鐘和計時模塊與超時計時模塊相互連接；所述電壓增減變化比較器模塊用于監(jiān)測電池電壓的變化，當(dāng)電池電壓保持在設(shè)定的中心電壓范圍內(nèi)時，所述電壓增減變化比較器模塊不輸出；當(dāng)電池電壓變化超出所述中心電壓范圍時，所述電壓增減變化比較器模塊記錄電壓變化發(fā)生的時間和變化方向，并調(diào)整電池電壓的采樣向中心電壓方向移動；所述時鐘和計時模塊是記錄電壓變化發(fā)生時間用的時鐘和記錄時鐘翻轉(zhuǎn)次數(shù)的計時器；所述超時計時模塊用于在每次電壓變化時重新開始計時，如果超過一定時間電壓不再變化，則停止所述電壓變化采集電路各模塊的工作，保持已記錄的數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池應(yīng)用電量計的電壓變化采集電路，其特征在于，所述電壓增減變化比較器模塊包括加權(quán)采樣分壓電路、增減溢出比較器、增減譯碼器、循環(huán)存儲器、讀取和接口邏輯電路以及電壓參考源，所述加權(quán)采樣分壓電路連接增減譯碼器，受增減譯碼器的輸出控制，加權(quán)采樣分壓電路的采樣電壓接口 Vs、位偏移參考電壓接口 Vrefc和與電壓參考源連接的基準(zhǔn)電壓接口 VrefO分別連接增減溢出比較器的輸入端，增減溢出比較器的溢出標(biāo)記輸出端和增減標(biāo)記輸出端分別連接循環(huán)存儲器，循環(huán)存儲器連接讀取和接口邏輯電路，并且增減溢出比較器的溢出標(biāo)記輸出端還連接讀取和接口邏輯電路，增減溢出比較器的增減標(biāo)記輸出端還連接增減譯碼器，讀取和接口邏輯電路還通過增減脈沖輸出端連接增減譯碼器；循環(huán)存儲器連接時鐘和計時模塊，讀取和接口邏輯電路通過計數(shù)清除命令端連接超時計時模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池應(yīng)用電量計的電壓變化采集電路，其特征在于，所述加權(quán)采樣分壓電路包括R-2R 二進(jìn)制加權(quán)T型電阻分壓網(wǎng)絡(luò)，所述R-2R 二進(jìn)制加權(quán)T型電阻分壓網(wǎng)絡(luò)包括n+1個位切換開關(guān)d (O), d (I),……，d (n)，以及R-2R加權(quán)T型電阻網(wǎng)絡(luò)，R-2R電阻網(wǎng)絡(luò)中的最小權(quán)值位切換開關(guān)d (O)和次最小權(quán)值位切換開關(guān)d (I)之間的“R”電阻為串聯(lián)的兩個阻值為0.5R的電阻，與最小權(quán)值位切換開關(guān)d (O)連接的“2R”電阻的另一端與基準(zhǔn)電壓接口 VrefO之間并聯(lián)一個阻值為2R的電阻，與最大權(quán)值位切換開關(guān)d(η)連接的“2R”電阻的另一端與采樣電壓接口 Vs之間并聯(lián)一個阻值為mR的電阻；所述位切換開關(guān)的兩個不動端分別連接采樣電壓接口 Vs和基準(zhǔn)電壓接口 VrefO，所述位切換開關(guān)的動端擲向基準(zhǔn)電壓接口 VrefO時表示d(i)=0,所述位切換開關(guān)的動端擲向采樣電壓接口Vs時表示d(i)=l ;位偏移參考電壓接口 Vrefc從串聯(lián)的兩個阻值為0.5R的電阻之間抽出。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池應(yīng)用電量計的電壓變化采集電路，其特征在于，所述R-2R 二進(jìn)制加權(quán)T型電阻分壓網(wǎng)絡(luò)通過有源低通電路連接待測電池，所述有源低通電路包括兩個串聯(lián)的采樣電阻PlR和P2R，一個倒相放大器的輸入端連接在所述采樣電阻PlR和P2R之間，倒相放大器的輸入端和輸出端之間具有Mi 11 er效應(yīng)電容。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池應(yīng)用電量計的電壓變化采集電路，其特征在于，所述增減溢出比較器包括第一比較器Cl和第二比較器C2以及一個或門電路A，所述第一比較器Cl的反相輸入端連接加權(quán)采樣分壓電路的基準(zhǔn)電壓接口 VrefO，所述第二比較器C2的同相輸入端連接加權(quán)采樣分壓電路的位偏移參考電壓接口 Vrefc，加權(quán)采樣分壓電路的采樣電壓接口 Vs同時與第一比較器Cl的同相輸入端和第二比較器C2的反相輸入端連接；所述第一比較器Cl的輸出端為增減標(biāo)記輸出端,并且第一比較器Cl的輸出端和第二比較器C2的輸出端為或門電路的輸入端，或門電路的輸出端為溢出標(biāo)記輸出端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的電池應(yīng)用電量計的電壓變化采集電路，其特征在于， 所述時鐘和計時模塊以 及超時計時模塊為同一計時器，為定時振蕩分頻器及超時計時器。
全文摘要
本發(fā)明提供的一種電池應(yīng)用電量計的電壓變化采集電路，利用比較器監(jiān)測電池電壓的變化，把定時采集改成電壓有變化時記錄變化發(fā)生的時間和變化方向，電壓長時間不變時自動停止工作，進(jìn)一步降低功耗、系統(tǒng)資源占用和電路硬件成本。包括電壓增減變化比較器模塊、時鐘和計時模塊以及超時計時模塊，所述電壓增減變化比較器模塊分別連接時鐘和計時模塊以及超時計時模塊，并且時鐘和計時模塊與超時計時模塊相互連接。
文檔編號G01R19/175GK103207317SQ20131009744
公開日2013年7月17日 申請日期2013年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月25日
發(fā)明者譚磊 申請人:圣邦微電子(北京)股份有限公司