CN113259828A - 用于检测的集成电路及用于检测负载电流的方法 - Google Patents

用于检测的集成电路及用于检测负载电流的方法 Download PDF

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CN113259828A CN202110187639.5A CN202110187639A CN113259828A CN 113259828 A CN113259828 A CN 113259828A CN 202110187639 A CN202110187639 A CN 202110187639A CN 113259828 A CN113259828 A CN 113259828A
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Abstract

本发明提供了一种用于检测的集成电路及用于检测负载电流的方法，该集成电路包括电流检测电路，该电流检测电路被配置为耦合至电压调节器的输出端子，该输出端子提供总电流，该总电流被分为流经负载装置的负载电流和用于提供反馈信号至电压调节器的反馈电流。电流检测电路包括电流取样电路和电流比较器电路。电流取样电路提供第一至第三电流，第一电流与总电流成比例，第二电流与反馈电流成比例，以及第三电流与负载电流成比例。电流比较器电路被配置为对第三电流与门限值电流进行比较，并输出指示第三电流是否与门限值电流匹配的检测信号，从而指示检测到目标负载装置。

Description

用于检测的集成电路及用于检测负载电流的方法
技术领域
本发明涉及一种电子电路，尤其本发明的实施例针对用于电压调节器的负载装置检测电路。本文描述的一些实施例应用于音频***的麦克风检测电路。但是，此处描述的电路和方法可用于涉及为电压调节器准确确定负载电流的应用。
背景技术
在音频***中，集成电路通常用于从麦克风接收音频信号，并提供输出信号以驱动扬声器。集成电路被期望能够与可能具有不同的电压和电流特性的不同的麦克风一起工作。因此，这样的集成电路通常包括麦克风检测电路，以检测麦克风何时连接到***并确定哪种类型的麦克风连接到***。
麦克风检测的传统解决方案经常遭受许多缺点。这些缺点可能包括电路复杂、晶片面积大和精度不足。这些缺点将于之后的内文进行更详细的描述，且本案提供改进的方法和电路也将于之后的内文进一步地说明。
发明内容
音频***的集成电路通常为麦克风提供电源。因此，音频***非常需要能够确定是否连接了麦克风以及确定连接到音频***的麦克风的类型。一些传统电路需要额外的引脚和复杂的电压比较器来进行此确定。其他传统电路使用电流比较器，但是无法确定提供给麦克风的负载电流来确定连接到音频***的麦克风的类型。
因此，本发明的实施例提供了一种具有电流追踪***的方法和装置，以监视麦克风电源引脚上的负载电流并在电压调节器中产生与输出晶体管相同的电压。另外，通过消除由分离负载电流和麦克风电源端子处的内部电流引起的误差，可以更准确地确定负载电流。在本发明的实施例中，不需要额外的麦克风检测引脚，从而节省了晶片面积。另外，可以不需要低偏置电压(low-offset)比较器。因此，可以提供更具成本效益的麦克风检测。
根据本发明的一些实施例，用于负载装置(例如，音频麦克风)检测的集成电路包括电压调节器，该电压调节器被配置为在输出端子处提供经调节的输出电压以耦合到负载装置。电压调节器包括差动放大器，该差动放大器具有第一输入节点、第二输入节点与输出节点，第一输入节点用于接收参考电压，第二输入节点用于耦合到反馈节点以接收表示经调节的输出电压的样本的反馈信号，以及输出集点用于基于参考电压和经调节的输出电压的样本之间的差值来提供控制电压。电压调节器还包括输出晶体管，该输出晶体管的栅极节点耦合到差动放大器以接收控制电压，并且漏极节点耦合到输出端子并被配置为向输出端子提供漏极电流。输出端子向反馈节点提供反馈电流，并向负载装置提供负载电流。集成电路还具有耦合到输出端子的电流检测电路。电流检测电路具有电流取样电路和电流比较器电路。电流取样电路包括第一电流电路与第二电流电路，第一电流电路提供与漏极电流成比例的第一电流，第二电流电路提供与反馈电流成比例的第二电流。电流取样电路被配置为提供第三电流，该第三电流是第一电流和第二电流之间的差，第三电流与负载电流成比例。电流比较器电路被配置为对第三电流与门限值电流进行比较，并输出指示第三电流是否与门限值电流匹配的检测信号。
在上述集成电路的一些实施例中，电流检测电路还包括追踪电路，该追踪电路被配置为追踪输出晶体管两端的漏-源电压，并在电流检测电路中重现调节后的输出电压。追踪电路包括耦合到输出端子的单位增益放大器。
在一些实施例中，门限值电流为麦克风的特征电流，并且检测信号被配置为指示麦克风被连接到输出端子。
在一些实施例中，电流比较器电路包括施密特触发器电路。
根据本发明的一些实施例，一种用于负载装置检测的集成电路包括电流检测电路，该电流检测电路被配置为耦合至电压调节器的输出端子，输出端子提供总电流，该总电流分为流经负载装置的负载电流和用于向电压调节器提供反馈信号的反馈电流。电流检测电路包括电流取样电路和电流比较器电路。电流取样电路提供分别与总电流、反馈电流与负载电流成比例的第一至第三电流。电流比较器电路被配置为将第三电流与门限值电流进行比较，并输出指示第三电流是否与门限值电流匹配的检测信号。
在一些实施例中，前述集成电路还包括追踪电路，该追踪电路配置为追踪输出晶体管两端的漏-源电压，在电流检测电路中重现调节后的输出电压。追踪电路包括耦合到输出端子的单位增益放大器。
根据本发明的一些实施例，提供了一种用于负载装置检测的集成电路，其包括电流检测电路，配置为耦合到电压调节器的输出端子，输出端子提供总电流，总电流被分为流经负载装置的负载电流以及用于向电压调节器提供反馈信号的反馈电流，电流检测电路包括电流取样电路以及电流比较器电路，电流取样电路提供：第一电流，与总电流成比例；第二电流，与反馈电流成比例；第三电流，与负载电流成比例。电流比较器电路配置为：比较第三电流与多个门限值电流，多个门限值电流分别为多种附载装置的特征电流；以及输出指示第三电流是否与多个门限值电流中的其中一个匹配的检测信号。
根据本发明的一些实施例，提供了一种用于检测电压调节器的负载电流的方法。电压调节器的输出端子提供总电流，该总电流被分为流经负载装置的负载电流和用于向电压调节器提供反馈信号的反馈电流。该方法包括：提供与总电流成比例的第一电流；提供与反馈电流成比例的第二电流；以及确定与负载电流成比例的第三电流。该方法还包括：将第三电流与第一门限值电流进行比较；以及输出指示第三电流是否与第一门限值电流匹配的第一检测信号，从而指示检测到第一目标负载装置。
在一些实施例中，该方法还包括追踪输出晶体管两端的漏-源电压，并在电流检测电路中再现调节后的输出电压。
在一些实施例中，该方法还包括：将第一门限值电流选择为所选麦克风的特征电流；以及输出第一检测信号以指示所选麦克风被连接到电压调节器的输出端子。
在一些实施例中，确定与负载电流成比例的第三电流的步骤包括确定第一电流和第二电流之间的差。
在一些实施例中，该方法还包括：提供与总电流成比例的第四电流；提供与反馈电流成比例的第五电流；以及确定与负载电流成比例的第六电流。该方法还包括将第六电流与第二门限值电流进行比较；以及输出指示第六电流是否与第二门限值电流匹配的第二检测信号，从而指示第二目标负载装置被检测到。第二门限值电流被选择为按钮开关的特征电流。
下面的描述以及附图提供了要求保护的发明的性质和优点的进一步信息。
附图说明
通过下面结合附图对实施例的详细描述，可以更全面地理解本发明，其中：
图1是示出根据本发明一些实施例的音频***的简化方块图；
图2是根据本发明一些实施例中用于音频***的电压调节器的简化示意图；
图3是根据本发明一些实施例中用于音频***的集成电路的简化示意图；
图4是根据本发明一些实施例中用于音频***的集成电路的示意图；以及
图5是示出本发明的一些实施例的简化流程图。
附图标记：
10：麦克风模组
11：麦克风
12：按钮开关
100：音频***
102：电源输出端子
110：集成电路
120：麦克风介面电路
130：电源模组
140：电压调节器
150：麦克风检测电路
151：麦克风检测信号
152：按钮开关检测信号
160：处理器
170：输出驱动器
180：控制介面电路
200：电压调节器
210：差动放大器
220：输出晶体管
222：栅极节点
224：输出节点
226：源极节点
230：负载装置
Vdd：电源
Vref：参考电压
Vout：输出电压
Vg：栅极电压
R1：电阻器
R2：电阻器
IFB：反馈电流
ILoad：负载电流
300：集成电路
310：电压调节器
320：差动放大器
321：第一输入节点
322：第二输入节点
323：反馈节点
324：反馈信号
325：输出节点
330(M1)：输出晶体管
M2：晶体管
331：栅极节点
332：漏极节点
334：漏极电流
340：输出端子
341：负载电流
342：反馈电流
350：电流检测电路
360：电流取样电路
361：第一电流
362：第二电流
363：第三电流
370：电流比较器电路
371(MICdetect)：电流比较器
372：门限值电流
380：追踪电路
400：集成电路
410：电压调节器
420：差动放大器
421：第一输入节点
422：第二输入节点
423：反馈节点
424：反馈信号
425：输出节点
430(M1)：输出晶体管
431：栅极节点
432：漏极节点
434：漏极电流
440：输出端子
441：负载电流
442：反馈电流
450：电流检测电路
460：电流取样电路
461：第一电流
462：第二电流
463：第三电流
464(M2)：晶体管
465：节点
466：第四电流
467：第五电流
468：第六电流
469(M3)：晶体管
470：电流比较器电路
471(MICdetect)：第一电流比较器
472：第一门限值电流
473：检测信号
474：J位数字信号
476：第二电流比较器
477：第二门限值电流
478：检测信号
479：K位数字信号
480：追踪电路
481：单位增益放大器
482：晶体管
484：晶体管电路
485：晶体管电路
487：节点
Vgop：控制电压
500：方法
510～550：步骤
具体实施方式
图1是示出根据本发明一些实施例的音频***的简化方块图。参照图1，音频***100包括外部麦克风模组10和用于从麦克风模组10接收音频信号并将输出信号提供给扬声器(未示出)的集成电路110。麦克风模组10可以包括麦克风11和按钮开关12。麦克风11可以是任何合适的麦克风，并且按钮开关12可以用于打开和关闭麦克风。集成电路110可以包括麦克风介面电路120，电源模组130和麦克风检测电路150。集成电路110还可以包括处理器160，输出驱动器170和控制介面电路180。
麦克风介面电路120耦合到麦克风模组10以接收音频输入信号并将音频数据提供给处理器160，处理器160将处理后的信号提供给输出驱动器170以驱动扬声器。控制介面电路180可以包括暂存器和介面，以从外部源接收控制参数以控制集成电路110的可编程特征。
电源模组130可以包括电压调节器140和麦克风检测电路150。电压调节器140可以是线性电压调节器，其在麦克风电源输出端子102处提供稳定的电压以向麦克风模组10供电。麦克风检测电路150耦合到输出端子102以提供麦克风检测信号151和按钮开关检测信号152，它们可以被处理器160用于音频信号处理中以提供各种功能。在一些实施例中，处理器160可以通过轮询中断信号标志来监视检测信号。
下面结合图2提供电压调节器140的描述，及下面结合图3至图5提供麦克风检测电路150的详细描述。实施例虽以麦克风检测电路150来说明本案的用于负载装置检测的集成电路，但本领域技术人员可以知悉本发明不以此为限制，本案的负载装置检测的集成电路更可以用于其他应用与***中(即不限定检测麦克风与应用于音频***中)，例如，检测其他类型的可插拔周边装置是否***到相应的孔洞或插槽中。
图2是示出根据本发明一些实施例中用于音频***的电压调节器的示例的简化示意图。在图2的电压调节器是以低压差(LDO)电压调节器示例，以用作图1中的集成电路110中的电压调节器140的电压调节器的示例。低压差(或LDO)电压调节器是可以调节输出电压的DC线性电压调节器。LDO电压调节器的主要组件可以包括一个差动放大器和一个输出晶体管。图2示出了作为LDO电压调节器的示例的电压调节器200，其中，差动放大器210可以是误差放大器，并且输出晶体管220可以是功率FET(场效晶体管)。差动放大器210被配置为放大参考电压Vref和由电阻器R1和R2形成的分压器取样的调节的输出电压Vout之间的差。差动放大器210的输出耦合到输出晶体管220的栅极节点222。经调节的输出电压Vout在输出晶体管220的输出节点224处导出。在栅极节点222处的栅极电压在图2中被指定为Vg。图2还示出了向电压调节器200提供工作功率的电源Vdd。负载装置230接收由电压调节器200提供的负载电流ILoad。
图2所示的低压差(LDO)电压调节器是用于保持稳定电压的线性电压调节器的示例。如图2所示，差动放大器210的一个输入用于监视输出Vout，并且差动放大器210的第二输入接收控制信号，在这种情况下，该控制信号是参考电压Vref。如果输出电压相对于参考电压升高或过低，则功率FET的驱动器会发生变化，以保持恒定的输出电压。
图2中的电压调节器200具有开漏极拓扑(open drain topology)。输出晶体管220也是称P通道MOS(金属氧化物半导体)晶体管，也称为PMOS晶体管，其源极节点226耦合到电源Vdd，并且漏极节点224用作输出节点，负载装置连接到漏极节点224。在这种拓扑中，通过调节器可用的电压，可以容易地将输出晶体管220驱动到饱和状态。这使得从未稳压电压Vdd(电源)到稳压电压Vout(输出电压)的电压降可以与晶体管两端的饱和电压一样低。
现在回去参考图1，在音频***100中，关于是否连接了麦克风以及连接了哪种麦克风的信息对于集成电路是有用，因为一旦确定，便能进一步确定可以提供哪种功能。因此，集成电路110被期待能够检测麦克风模组何时连接到电源输出端子102，以及还被期待能够确定麦克风模组使用哪种麦克风。在该装置的传统设计方式中，需要一个额外的IO引脚，且其导致额外的晶片面积的需求。此外，电压比较器需要非常低的偏移，并且由于该方案需要两个比较器，因此两个比较器所占据的面积可能是相当大的销耗，以使偏移最小化。
在一些现有装置中，可能需要用于麦克风的单独的引脚来确定何时将麦克风连接到装置。在这种方法中，需要在装置上的麦克风电源端子之间连接一个外部电阻，以使麦克风和电源引脚偏置。当连接麦克风后，流经电阻的电流会在麦克风电源引脚上施加电压。然后可以使用电压比较器将该电压与参考电压进行比较。在这种情况下使用的参考值是麦克风电源引脚上的电压。另外，也可能需要按钮开关检测信号。在该装置的传统设计中，需要一个额外的IO引脚，且导致额外的晶片面积。此外，电压比较器需要非常低的偏移，并且由于该方案需要两个比较器，因此两个比较器所占据的面积可能是相当大的销耗，以使偏移最小化。
在检测麦克风连接的另一种传统方法中，使用电流比较器通过其特征电流来检测麦克风的存在。采用这种方法，不需要单独的麦克风检测引脚。然而，当使用线性电压调节器来向麦克风提供电源时，由输出晶体管220提供的总电流Itotal是反馈电流IFB和到麦克风ILoad的负载电流之和。因此，连接到麦克风电源端子的电流比较器无法准确确定负载电流。
因此，非常需要一种改进的麦克风检测技术。
本发明的实施例提供了一种具有电流追踪***的方法和装置，以监视麦克风电源引脚上的负载电流，并在电流镜上再现与在电压调节器中的输出晶体管上的漏-源电压Vds相同的漏-源电压Vds。另外，通过消除由反馈电流IFB引起的误差，可以更准确地确定负载电流。在本发明的实施例中，不需要额外的麦克风检测引脚，从而节省了晶片上的IO(输入/输出)面积。此外，不需要低压差电压比较器，这也可以节省面积。
在某些实施例中，麦克风电源电压的范围可以从1.8V到3.3V，并且提供给麦克风的电流的范围可以从50μA到5mA，具体取决于所连接麦克风的类型。在其他实施例中，也可以使用其他电压和电流范围。
下面结合图2提供电压调节器140的描述和下面结合图3～图5提供麦克风检测电路150的详细描述。
图3是根据本发明一些实施例的用于音频***的集成电路的简化示意图。图3示出了包括电压调节器310和电流检测电路350的集成电路300。电压调节器310类似于图2的电压调节器200。在该示例中，电压调节器310是线性电压调节器，其包括差动放大器320和输出晶体管330(M1)。电压调节器310被配置为在输出端子340处提供经调节的输出电压Vout，以耦合至由负载电流341表示的负载装置。
电压调节器310包括差动放大器320和输出晶体管330(M1)。差动放大器320具有用于接收参考电压Vref的第一输入节点321和用于通过反馈电阻器R1和R2耦合到反馈节点323的第二输入节点322，以接收代表经调节的输出电压Vout的样本的反馈信号324。差动放大器320还具有输出节点325，用于基于参考电压Vref与反馈节点323提供的调节输出电压Vout的样本324之间的差来提供控制电压Vgop。输出晶体管330具有耦合至差动放大器320以接收控制电压Vgop的栅极节点331，以及具有耦合至输出端子340并被配置为向输出端子340提供漏极电流334的漏极节点332。输出端子340提供到反馈节点323的反馈电流342和到负载装置的负载电流341。
电流检测电路350被配置为耦合到电压调节器310的输出端子340，该输出端子340提供总电流334，该总电流334被划分为流经负载装置的负载电流341和用于在电压调节器310中提供反馈信号324的反馈电流342。电流检测电路350包括电流取样电路360和电流比较器电路370。
电流取样电路360具有第一电流361、第二电流362与第三电流363。第一电流361与电压调节器的总电流334成比例，第二电流362与反馈电流342成比例，以及第三电流363与负载电流342成比例。检测电路360还包括追踪电路380，该追踪电路380被配置为追踪电压调节器310的输出晶体管330两端的漏-源电压Vds并在电流检测电路350中再现相等的电压。在一些实施例中，追踪电路380包括耦合到电压调节器310的输出端子340的单位增益放大器(图3中未示出，但是下面结合图4进行描述)。
如图3所示，电流比较器电路370被配置为将第三电流363与门限值电流372进行比较，并输出指示第三电流363是否与门限值电流372匹配的检测信号374。电流比较器电路370可以包括电流比较器371。门限值电流372可以被选择为目标负载装置的特征电流。在这种情况下，检测信号374可以指示检测到目标负载装置。如上所述，在音频***中，各种麦克风可能消耗不同的负载电流。通过选择适当的门限值电流，将不同的麦克风连接到电压调节器时，可以识别它们。图3中的电流比较器电路370也被标记为MICdetect。
图4是根据本发明一些实施例的用于音频***的集成电路的示意图。图4示出了包括电压调节器410和电流检测电路450的集成电路400。电压调节器410类似于图3的电压调节器310及图2的电压调节器200。在该示例中，电压调节器410是线性电压调节器，其包括差动放大器420和输出晶体管430(M1)。电压调节器410被配置为在输出端子440处提供经调节的输出电压Vout，以耦合至由负载电流441表示的负载装置。电压调节器410被配置为在输出端子440处提供经调节的输出电压Vout，以耦合至由负载电流441表示的负载装置。
电压调节器410包括差动放大器420和输出晶体管430(M1)。差动放大器420具有用于接收参考电压Vref的第一输入节点421和用于通过反馈电阻器R1和R2耦合到反馈节点423以接收反馈信号424的第二输入节点422，代表经调节的输出电压Vout的样本。差动放大器420还具有输出节点425，用于基于参考电压Vref与由反馈节点423提供的经调节的输出电压Vout的样本424之间的差来提供控制电压Vgop。输出晶体管430具有耦合至差动放大器420用以接收控制电压Vgop的栅极节点431，以及具有耦合至输出端子440并被配置为向输出端子440提供漏极电流434的漏极节点432。输出端子440将反馈电流442提供给反馈节点423，并将负载电流441提供给负载装置。
电流检测电路450被配置为耦合到电压调节器410的输出端子440，输出端子提供总电流434，该总电流434被分为流经负载装置的负载电流441和用于在电压调节器410中提供反馈信号424的反馈电流442。电流检测电路450包括电流取样电路460和电流比较器电路470。
电流取样电路460具有第一电流461、第二电流462与第三电流463，第一电流461与电压调节器的总电流434成比例，第二电流462与反馈电流442成比例，以及第三电流463与负载电流441成比例。第一电流461可以由第一电流电路提供，该第一电流电路包括晶体管464(M2)，该晶体管464与电压调节器410的输出晶体管430形成电流镜，其中两个晶体管的栅极节点连接在一起。结果，从晶体管464的漏极节点流出的电流461将电流434镜像到输出晶体管430的漏极节点432之外。取决于晶体管的宽/长比之间的比，电流461与电流434成比例，例如，(电流461)＝(1/M)×(电流434)，其中M是整数。第二电流462可以由第二电流电路提供，该第二电流电路具有追踪输出晶体管的漏极节点432处的漏极电压的节点465及具有电阻值(R1+R2)/M的电阻。因此，产生与反馈电流成比例的电流462，即，(电流462)＝(1/M)×(反馈电流442)。可以看出，第三电流463是第一电流461和第二电流463之间的差。因此，第三电流463与负载电流441成比例，其中，(负载电流441)＝(总电流434)–(反馈电流442)，且，因此，(电流463)＝(1/M)×(负载电流441)。
电流检测电路460进一步包括追踪电路480，其被配置为追踪电压调节器410的输出晶体管430两端的漏-源电压Vds，并在节点465处再现电压，该节点465追踪电压调节器410的输出端子440上的电压，这也是输出晶体管430的漏极节点432上的漏极电压。在一些实施例中，追踪电路480包括耦合到电压调节器410的输出端子440的单位增益放大器481和二极体连接的晶体管482。晶体管电路484耦合在晶体管464和节点465之间。晶体管电路484的栅极节点连接到晶体管482的栅极节点，以迫使相同的漏-源电压Vds出现在晶体管430和464两端。单位增益放大器481强制晶体管482的源节点与电压调节器410的输出端子440上的输出电压Vout相同。根据二极体连接的晶体管482和晶体管电路484，通过电流镜，晶体管482和晶体管电路484的栅-源电压Vgs将相同。因此，晶体管电路484的源极节点也被箝位在输出端子440处的输出电压Vout。因此，输出晶体管430和晶体管464具有相同的漏-源电压Vds。单位增益放大器481的另一功能是为电流检测电路450提供与电压调节器410的隔离。
在一些实施例中，例如图4中所示的实施例，电流检测电路450中的电流取样电流460具有第四电流466、第五电流467与第六电流468，第四电流466与电压调节器的总电流434成比例，第五电流467与反馈电流442成比例，以及第六电流468与负载电流441成比例。第四电流466由第三电流电路提供，该第三电流电路包括晶体管469(M3)，该晶体管与电压调节器410的输出晶体管430形成电流镜，两者晶体管的栅极节点绑在一起。结果，从晶体管469的漏极节点流出的电流466将电流434镜像到从输出晶体管430的漏极节点432流出的电流。根据晶体管的宽/长比之间的比，电流461成为与电流434成正比，例如，(电流466)＝(1/N)×(电流434，其中N是整数)。第五电流467可以由第四电流电路提供，该第四电流电路的节点487追踪漏极的电压为输出晶体管的漏极节点432，以及电阻值为(R1+R2)/N的电阻器，从而产生与反馈电流成比例的电流467，即(电流467)＝(1/N)×(反馈电流442)。可以看出第六电流468是第四电流466和第五电流467之间的差。因此，第六电流468与负载电流441成比例，其中(负载电流441)＝(总电流434)–(反馈电流442)，因此(电流468)＝(1/N)×(负载电流441)。
在图4的实施例中电流比较器电路470可以包括第一电流比较器471(MICdetect)，其被配置为将第三电流463与第一门限值电流472进行比较，并输出指示第三电流463是否与第一门限值电流472匹配的检测信号473。第一门限值电流472可以被选择为目标麦克风装置的特征电流，并且检测信号473可以指示目标麦克风装置被检测到。例如，第一电流比较器471可以是施密特触发电路，将输入电流463与由J位数字信号474(图中标示为J位控制)设置的第一门限值电流472相加。
电流比较器电路470还可以包括第二电流比较器476，第二电流比较器476被配置为将第六电流468与第二门限值电流477进行比较，并输出指示第六电流468是否与第二门限值电流475匹配的检测信号478。第二门限值电流477可以选择作为另一目标负载装置的特征电流，且检测信号479可以指示检测到负载装置为所述另一目标负载装置。电流比较器476也可以是施密特触发器电路。如以上结合图1所描述，在音频***中，可以包括用于打开或关闭麦克风的控制按钮开关。通过选择适当的第二门限值电流475，可以在将按钮开关连接到电压调节器的输出端子时对其进行识别。因此，图4中的检测信号478被标记到为按钮开关检测。
如上所述，在一些实施例中，追踪电路480包括耦合到调压器410的输出端子440的单位增益放大器481和二极体连接的晶体管482。晶体管电路484耦接在晶体管464与节点465之间。在一些实施例中，第二晶体管电路485耦接在晶体管469与节点487之间。晶体管电路485的栅极节点与晶体管482的栅极节点相连以迫使晶体管482的栅极节点。相同的漏-源电压Vds出现在晶体管430、464和469之间。晶体管电路485的栅极节点连接到晶体管482的栅极节点，以迫使相同的漏-源电压Vds出现在晶体管430、464和469两端。
一些实施例依上述电流检测电路提供可编程功能。在电流检测电路450中，可用作数字类比转换器(DAC)的晶体管电路484可使用并联耦合的多个晶体管来实现，并且多个晶体管中的每一个都可以通过Q位数字信号“Q位控制”来选择，其中Q是整数。类似地，可以使用并联耦合的多个晶体管来实现晶体管电路485，并且可以通过Q位数字信号“Q位控制”来选择每一个晶体管中。此外，可以使用并联耦合的多个电流源来实现第一门限值电流472，并且每一个电流源中可以由晶体管来实现并且可以由J位数字信号“J位控制”来选择，其中，J为一个整数。此外，第二门限值电流477可以使用并联耦合的多个电流源来实现，并且每一个都电流源中都可以由K位数字信号479选择，K位数字信号479也标记为“K位控制”，其中K是整数。可以通过控制介面电路180在外部提供用于“Q位控制”，“J位控制”和“K位控制”的控制信号，以为集成电路提供可编程性。
图5是示出根据本发明一些实施例的用于检测电压调节器的负载电流的方法的简化流程图。参照图5，方法500示出了用于检测电压调节器的负载电流的方法。电压调节器的输出端子提供总电流，该总电流被分为向负载装置的负载电流和用于向电压调节器提供反馈信号的反馈电流。方法500可以概述如下：
步骤510.提供与总电流成比例的第一电流；
步骤520.提供与反馈电流成比例的第二电流；
步骤530.确定与负载电流成比例的第三电流；
步骤540.比较第三电流与门限值电流；以及
步骤550.输出指示第三电流是否与门限值电流匹配的检测信号，从而指示检测到目标负载装置。
在步骤510，提供与总电流成比例的第一电流。在图4中示出了一个例子。第一电流461可以由第一电流电路提供，该第一电流电路包括晶体管464，该晶体管464与电压调节器410的输出晶体管430形成电流镜，其中两个晶体管的栅极节点连接在一起。结果，从晶体管464的漏极节点流出的电流461将电流434镜像到从输出晶体管430的漏极节点432流出的电流。可以使电流461与电流432成比例，例如，(电流461)＝(1/M)×(总电流432)，其中M是整数。
在步骤520，提供与反馈电流成比例的第二电流。如以上结合图4所描述的，第二电流462可以由第二电流电路提供，该第二电流电路具有追踪输出晶体管的漏极节点432处的漏极电压的节点465和具有(R1+R2)/M的电阻值的电阻器。因此，产生与反馈电流成比例的电流462，即，(电流462)＝(1/M)×(反馈电流442)。
在步骤530，确定与负载电流成比例的第三电流。如图4所示，第三电流463是第一电流461和第二电流463之间的差。因此，第三电流463与负载电流441成比例，其中(负载电流441)＝(总电流434)-(反馈电流442)，因此(电流463)＝(1/M)×(负载电流441)。
在步骤540，将第三电流与门限值电流进行比较。参照图4，第一比较器471可以用于将第三电流463与第一门限值电流472进行比较以确定第三电流463是否与第一门限值电流472匹配。
在步骤550，第一比较器471输出指示第三电流463是否与第一门限值电流472匹配的检测信号473。在一些实施例中，第一门限值电流472可以被选择为目标麦克风装置的特征电流，并且检测信号473可以指示目标麦克风装置被检测到。
在一些实施例中，该方法还包括追踪输出晶体管两端的漏-源电压，并在电流检测电路中再现调节后的输出电压。
在一些实施例中，该方法还包括：将门限值电流选择为所选麦克风的特征电流；以及输出检测信号以指示所选麦克风被连接到输出端子。
在一些实施例中，确定与负载电流成比例的第三电流包括确定第一电流和第二电流之间的差。
在一些实施例中，该方法还包括：提供与总电流成比例的第四电流；提供与反馈电流成比例的第五电流；以及确定与负载电流成比例的第六电流。该方法还包括将第六电流与另一门限值电流进行比较；以及输出指示第六电流是否与另一门限值电流匹配的另一检测信号，从而指示第二目标负载装置被检测到。另一门限值电流被选择为按钮开关的特征电流。
应当理解，本文描述的示例和实施例仅用于说明目的，并且鉴于其的各种修改或改变将被建议给本领域技术人员，并且将被包括在本申请的精神和范围以及所附权利要求书的范围之内。

Claims (20)

1.一种用于检测的集成电路，其特征在于，包括：
一电压调节器，被配置为在一输出端子处提供一经调节的输出电压以耦合至一负载装置，该电压调节器包括：
一差动放大器，包括：
一第一输入节点，用于接收一参考电压；
一第二输入节点，用于耦合至一反馈节点，以接收代表经该调节的输出电压的一样本的一反馈信号；以及
一输出节点，用于基于该参考电压和该经调节的输出电压的该样本之间的差来提供一控制电压；以及
一输出晶体管，包括：
一栅极节点，耦合到该差动放大器以接收该控制电压；以及
一漏极节点，耦合到该输出端子并被配置为向该输出端子提供一漏极电流；其中，通过该输出端子，一反馈电流流向该反馈节点，一负载电流流向给该负载装置；以及
一电流检测电路，耦接至该输出端子，该电流检测电路包括：
一电流取样电路，包括：
一第一电流电路，提供与该漏极电流成比例的一第一电流；以及
一第二电流电路，提供与该反馈电流成比例的一第二电流；其中，该电流取样电路被配置为提供一第三电流，该第三电流是该第一电流和该第二电流之间的差，且该第三电流与该负载电流成比例；以及
一电流比较器电路，配置为比较该第三电流与一第一门限值电流，以及输出指示该第三电流是否与该第一门限值电流匹配的一第一检测信号。
2.根据权利要求1所述的集成电路，其特征在于，该电流检测电路还包括一追踪电路，该追踪电路被配置为追踪该输出晶体管上的漏-源电压，并在该电流检测电路中再现该调节后的输出电压，该追踪电路包括耦合到该输出端子的一单位增益放大器。
3.根据权利要求1所述的集成电路，其特征在于，该第一门限值电流被选择为一麦克风的一特征电流；以及该第一检测信号被配置为指示该麦克风连接到该输出端子。
4.根据权利要求1所述的集成电路，其特征在于，该电流比较器电路包括一施密特触发器电路。
5.根据权利要求1所述的集成电路，其特征在于，在该电流检测电路中，该电流取样电路被配置为提供：
一第四电流，与该漏极电流成比例；
一第五电流与该反馈电流成比例；以及
一第六电流与该负载电流成比例；以及
该电流比较器电路配置为：
比较该第六电流与一第二门限值电流；以及
输出一第二检测信号以指示该第六电流是否与该第二门限值电流匹配；
其中该第二门限值电流为一按钮开关的一特征电流，以及该第二检测信号被配置为指示该按钮开关连接到该输出端子。
6.一种用于检测的集成电路，其特征在于，包括：
一电流检测电路，配置为耦合到一电压调节器的一输出端子，该输出端子提供一总电流，该总电流被分为流经一负载装置的一负载电流以及用于向该电压调节器提供一反馈信号的一反馈电流，该电流检测电路包括：
一电流取样电路，提供：
一第一电流，与该总电流成比例；以及
一第二电流，与该反馈电流成比例；以及
一第三电流，与该负载电流成比例；以及
一电流比较器电路，配置为：
比较该第三电流与一第一门限值电流；以及
输出指示该第三电流是否与该第一门限值电流匹配的一第一检测信号。
7.根据权利要求6所述的集成电路，其特征在于，进一步包括一追踪电路，配置为追踪一输出晶体管两端的漏-源电压并在该电流检测电路中再现一调节后的输出电压，该追踪电路包括耦合至该输出端子的一单位增益放大器。
8.根据权利要求6所述的集成电路，其特征在于，将该第一门限值电流选择为一所选麦克风的一特征电流；以及该第一检测信号被配置为指示该所选择的麦克风被连接到该输出端子。
9.根据权利要求6所述的集成电路，其特征在于，该电流取样电路包括：
一第一电流电路，提供与该总电流成比例的该第一电流；以及
一第二电流电路，提供与该反馈电流成比例的该第二电流；其中该电流取样电路被配置为提供该第三电流，该第三电流是该第一电流和该第二电流之间的差，该第三电流与该负载电流成比例。
10.根据权利要求6所述的集成电路，其特征在于，该电压调节器包括一线性电压调节器。
11.根据权利要求10所述的集成电路，其特征在于，该线性电压调节器包括：
一差动放大器，包括：
一第一输入节点，用于接收一参考电压；
一第二输入节点，用于耦合至一反馈节点，以接收表示该线性电压调节器的一输出电压的一样本的一反馈信号；以及
一输出节点，用于基于该参考电压和该输出电压的该样本之间的差来提供一控制电压；以及
一输出晶体管，包括：
一栅极节点，耦接到该差动放大器以接收该控制电压；以及
一漏极节点，耦接至该输出端子，并提供一漏极电流至该输出端子；
其中，该输出端将一反馈电流提供给该反馈节点，并将一负载电流提供给该负载装置。
12.根据权利要求6所述的集成电路，其特征在于，该电流比较器电路包括一施密特触发器电路。
13.根据权利要求6所述的集成电路，其特征在于，在该电流检测电路中，该电流取样电路被配置为提供：
一第四电流，与漏极电流成比例；
一第五电流与该反馈电流成比例；以及
一第六电流与该负载电流成比例；以及
该电流比较器电路配置为：
比较该第六电流与一第二门限值电流；以及
输出一第二检测信号以指示该第六电流是否与该第二门限值电流匹配。
14.根据权利要求13所述的集成电路，其特征在于，该第二门限值电流选择作为一按钮开关的一特征电流；以及该第二检测信号被配置为指示该按钮开关连接到该输出端子。
15.一种用于检测的集成电路，其特征在于，包括：
一电流检测电路，配置为耦合到一电压调节器的一输出端子，该输出端子提供一总电流，该总电流被分为流经一负载装置的一负载电流以及用于向该电压调节器提供一反馈信号的一反馈电流，该电流检测电路包括：
一电流取样电路，提供：
一第一电流，与该总电流成比例；
一第二电流，与该反馈电流成比例；
一第三电流，与该负载电流成比例；以及
一电流比较器电路，配置为：
比较该第三电流与多个门限值电流，其中所述多个门限值电流分别为多种负载装置的特征电流；以及
输出指示该第三电流是否与所述多个门限值电流中的其中一个匹配的一检测信号。
16.一种用于检测负载电流的方法，其特征在于，一电压调节器的一输出端子提供一总电流，该总电流被分为流经一负载装置的一负载电流以及用于向该电压调节器提供一反馈信号的一反馈电流，该方法包括：
提供与该总电流成比例的一第一电流；
提供与该反馈电流成比例的一第二电流；
确定与该负载电流成比例的一第三电流；
比较该第三电流与一第一门限值电流；以及
输出指示该第三电流是否与该第一门限值电流匹配的一第一检测信号。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括追踪一输出晶体管两端的漏-源电压，并在该电流检测电路中再现一调节后的输出电压。
18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括将该第一门限值电流选择为一所选麦克风的一特征电流；以及输出该第一检测信号以指示该所选麦克风连接到该输出端子。
19.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，确定与该负载电流成比例的该第三电流包括确定该第一电流和该第二电流之间的差。
20.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括：
感应与该总电流成比例的一第四电流；
感应与该反馈电流成比例的一第五电流；
确定与该负载电流成比例的一第六电流；
比较该第六电流与一第二门限值电流；以及
输出指示该第六电流是否与该第二门限值电流匹配的一第二检测信号，从而指示一第二目标负载装置被检测到；其中该第二门限值电流被选择为一按钮开关的一特征电流。
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