阅读说明：本技术 一种具有校正温度漂移的集成电路芯片 (Integrated circuit chip with temperature drift correction function ) 是由 何进 于 2021-06-02 设计创作，主要内容包括：本发明涉及集成电路芯片技术领域,且公开了一种具有校正温度漂移的集成电路芯片,包括2个可编程增益放大器、2个△-∑调制器、配套的高速滤波器、功率计算引擎、偏置和增益校正、功率监测、串行接口、相应功能寄存器、温度传感器以及若干引脚组成。该一种具有校正温度漂移的集成电路芯片,带有串行接口和△-∑模/数转换器,能够进行高速功率计算的高度集成电路,且可以通过使用低成本的分压电阻器或电压互感器测量电压,使用分流器或电流互感器测量电流,从而计算出有功功率,还能提供视在功率、无功功率等多种参数计算,可满足设计者的多方面需求,此外,带有温度传感器,有助于调整温度漂移误差,提高测量精度。(The invention relates to the technical field of integrated circuit chips, and discloses an integrated circuit chip with temperature drift correction function, which comprises 2 programmable gain amplifiers, 2 delta-sigma modulators, a matched high-speed filter, a power calculation engine, a bias and gain correction function, a power monitoring function, a serial interface, a corresponding function register, a temperature sensor and a plurality of pins. The integrated circuit chip with the function of correcting the temperature drift is provided with a serial interface and a delta-sigma analog-digital converter, can be used for a highly integrated circuit with high-speed power calculation, can measure voltage by using a low-cost voltage dividing resistor or a voltage transformer, and measures current by using a current divider or a current transformer, so that active power is calculated, and can also provide calculation of various parameters such as apparent power, reactive power and the like, thereby meeting various requirements of designers.)

一种具有校正温度漂移的集成电路芯片

技术领域

本发明涉及集成电路芯片

技术领域

，具体为一种具有校正温度漂移的集成电路芯片。

背景技术

特定的集成电路(例如运算放大器或参考电压发生器)在它们的一些参数没有被精确调整的情况下能够在其操作期间发生温度漂移。即使计算这些电路的参数以避免这种漂移，但制造波动的技术导致在相同晶圆上制造的各种电路或者在不同晶圆上制造的电路将显示出技术差异，使得所制造的电路发生温度漂移。

如果该电路的参数没有被精确调整，则能够发生温度漂移的集成电路的示例性特性是运算放大器的反相输入和非反相输入之间的偏移电压。

因此，为了能够提供温度不漂移的集成电路，制造者必须对每个制造的电路执行测试并调整电路的参数，使得它们的温度不漂移。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种具有校正温度漂移的集成电路芯片，带有串行接口和△-∑模/数转换器，能够进行高速功率(电能)计算的高度集成电路，且可以通过使用低成本的分压电阻器或电压互感器测量电压，使用分流器或电流互感器测量电流，从而计算出有功功率，还能提供视在功率、无功功率等多种参数计算，可满足设计者的多方面需求，此外，本一种具有校正温度漂移的集成电路芯片片内还带有温度传感器，有助于调整温度漂移误差，提高测量精度。

为实现上述的一种具有校正温度漂移的集成电路芯片目的，本发明提供如下技术方案：一种具有校正温度漂移的集成电路芯片，包括2个可编程增益放大器、2个△-∑调制器、配套的高速滤波器、功率计算引擎、偏置和增益校正、功率监测、串行接口、相应功能寄存器、温度传感器以及若干引脚组成。

优选的，两个所述可编程放大器用于采集电压和电流数据。

优选的，所述△-∑调制器用于对模拟量采样处理。

优选的，所述配套的高速滤波器滤取用于电压电流数字信号。

优选的，所述功率计算引擎用于计算各类型的功率，电压、电流，并将计算的功率值通过串行接口对外输出，所述功率计算引擎可以接EEPROM，也可以接微控制器。

优选的，所述串行接口使用了包括2条控制线CS、SCLK和2条数据线SDI、SDO的外接方式，所述串行接口集成了带有发送、接收缓冲器的状态机。

优选的，所述温度传感器用于调整温度漂移误差，提高测量精度。

优选的，所述若干引脚组成如下，

VA+/VA-：正负模拟电源，+5V/0V或+2.5V/-2.5V供电；

VD+/DGND：数字电源和数字地，+5V/0V供电；

PFMON：掉电监视器，监视模拟电源状况。

VIN+/VIN-：电压通道的差模模拟输入，范围是±250mV；

IIN+/IIN-：电流通道的差模模拟输入，范围是±50mV；

VREFIN/VREFOUT：参考电压输入/输出，为片上调制器提供参考电压及其输出，通常为2.5V；

MODB模式选择，用于配置CS5463自引导模式；

RESET/INT：复位及中断；

CS：片选信号，为低电平时，端口可识别串行时钟等信号；

SCLK：串行时钟输入，该时钟信号确定SDI、SDO的输入/输出速率，只在CS低电平时有效；

SDI/SDO：串行数据输入/输出；

E1/E2/E3(EOUT)：能量输出，输出低电平有效、频率和能量成比例关系的脉冲，3个引脚分别对应有功功率、视在功率和无功功率。

与现有技术相比，本发明提供了一种具有校正温度漂移的集成电路芯片，具备以下有益效果：

本一种具有校正温度漂移的集成电路芯片，带有串行接口和△-∑模/数转换器，能够进行高速功率计算的高度集成电路，且可以通过使用低成本的分压电阻器或电压互感器测量电压，使用分流器或电流互感器测量电流，从而计算出有功功率，还能提供视在功率、无功功率等多种参数计算，可满足设计者的多方面需求，此外，本一种具有校正温度漂移的集成电路芯片片内带有温度传感器，有助于调整温度漂移误差，提高测量精度。

附图说明

图1为本发明芯片内部结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，一种具有校正温度漂移的集成电路芯片，包括2个可编程增益放大器、2个△-∑调制器、配套的高速滤波器、功率计算引擎、偏置和增益校正、功率监测、串行接口、相应功能寄存器、温度传感器以及若干引脚组成。

综上，本一种具有校正温度漂移的集成电路芯片的工作原理，

1.输入滤波

电压和电流通道的输入模拟信号送入可编程PGA进行增益放大，放大后由△-∑调制器以一定的采样速度采样，采样的结果再进行高速数字滤波，得到符合要求的数字信号，电压输入通道采用二阶△-∑调制器，高速滤波器由一个固定的Sinc2滤波器实现；电流通道采用四阶△-∑调制器，并用一个Sinc4滤波器实现，与电压通道的范围相比，可以在输入跨度更大的情况下实现电流通道的精确测量。

2.增益及DC偏移量调整

滤波后的瞬态电压和电流的数字量将进行偏移量和增益调整，调整后的24位瞬态数据采样值将存入瞬态电压和电流寄存器，通过串口从中读出采样数据。

3.能量计算

采样得到瞬态电压和电流的数字量，把每对瞬态电压和电流的数据相乘，得到瞬时有功功率的采样值，每个A/D采样周期后，新的瞬态功率采样值就存入功率寄存器，N个瞬时功率采样值为一组，每组的值累加和用于计算以后放在能量寄存器中的数值，它与电路在N个A/D转换周期中的有功功率值成正比。

4.串行接口

串行接口使用包括2条控制线CS、SCLK和2条数据线SDI、SDO的外接方式，串行接口集成了带有发送、接收缓冲器的状态机，状态机在SCLK的上升沿解析8位命令字，根据对命令的解码执行相应的操作，或者为被寻址的寄存器的数据传输做准备，内部寄存器都是24位，读操作需将被寻址的内部寄存器的数据传送到发送缓冲区，写操作在数据传输前要等24个SCLK周期。

本发明的工作使用流程以及安装方法为，本一种具有校正温度漂移的集成电路芯片在使用时，带有串行接口和△-∑模/数转换器，能够进行高速功率计算的高度集成电路，且可以通过使用低成本的分压电阻器或电压互感器测量电压，使用分流器或电流互感器测量电流，从而计算出有功功率，还能提供视在功率、无功功率等多种参数计算，可满足设计者的多方面需求，此外，本一种具有校正温度漂移的集成电路芯片片内带有温度传感器，有助于调整温度漂移误差，提高测量精度。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。