电流读出电路以及芯片的制作方法
本技术涉及集成电路，具体涉及一种电流读出电路以及芯片。
背景技术：
1、目前，屏幕自动亮度调节技术可以根据环境光线强度自动地调节屏幕的亮度，不仅可以使显示器亮度适应眼睛的舒适度以提升阅读效果，同时还能降低电子产品的功耗。具体地，屏幕自动亮度调节技术主要通过光电二极管感知环境光线强度，当环境光线强度改变后，可以使光电二极管的光生电流大小改变，从而通过检测光电二极管的电流即可测算周围环境光线的强度。
2、然而，光电二极管的光生电流较小，难以通过常规的电流检测方法检测电流，同时光电二极管在电流测量电路中存在寄生电容，在对光电二极管进行电流测量时通常会导致寄生电容产生反复充放电，从而导致了光电二极管电流测量不准确的现象。
技术实现思路
1、本技术提供一种电流读出电路以及芯片，旨在解决目前光电二极存在寄生电容而导致电流测量不准确的技术问题。
2、第一方面，本技术提供一种电流读出电路，用于读出光传感单元的电流，包括：
3、电流积分模块，电流积分模块包括第一积分电容以及第二积分电容；
4、第一开关控制模块，第一开关控制模块用于控制第一积分电容与第二积分电容之间测量电流的流向；
5、计数模块，计数模块用于计量测量电流流向的改变次数；
6、其中，测量电流流经光传感单元，且在测量电流流向改变过程中，电流积分模块使光传感单元的寄生电容的电荷量保持不变。
7、在一些实施例中，在测量电流流向改变过程中，寄生电容两端的电压差保持不变。
8、在一些实施例中，第一开关控制模块具有第一工作模式以及第二工作模式；
9、第一开关控制模块在第一工作模式与第二工作模式之间来回切换，且当第一开关控制模块处于第一工作模式或者第二工作模式时，寄生电容的电荷量保持不变；
10、当第一开关控制模块处于第一工作模式时，第一积分电容经光传感单元向第二积分电容放电；
11、当第一开关控制模块处于第二工作模式时，第二积分电容经光传感单元向第一积分电容放电。
12、在一些实施例中，第一开关控制模块具有第一开关端、第二开关端、第三开关端以及第四开关端；
13、第一开关端与第一积分电容连接，第二开关端与光传感单元的一端连接，第四开关与光传感单元的另外一端连接，第三开关端与第二积分电容连接；
14、当第一开关控制模块处于第一工作模式时，测量电流经第一开关端输入并经第二开关端输出，且测量电流经第四开关端输入并经第三开关端输出；
15、当第一开关控制模块处于第二工作模式时，测量电流经第三开关端输入并经第二开关端输出，且测量电流经第四开关端输入并经第一开关端输出。
16、在一些实施例中，电流积分模块还包括全差分放大子模块，全差分放大子模块具有第一输入端、第二输入端、第一输出端以及第二输出端；
17、第一输入端与第二开关端连接，第二输入端与第四开关端连接；
18、第一积分电容背离第一开关控制模块的一端与第一输出端连接，第二积分电容背离第一开关控制模块的一端与第二输出端连接；
19、光传感单元的一端连接于第二开关端与第一输入端之间的第一节点，另一端连接于第二输入端与第二积分电容之间的第二节点；
20、其中，第一输入端与第二输入端之间的电压差保持不变。
21、在一些实施例中，全差分放大子模块包括第一全差分放大器；
22、第一输入端为第一全差分放大器的同相输入端，第二输入端为第一全差分放大器的反相输入端，第一输出端为第一全差分放大器的反相输出端，第二输出端为第一全差分放大器的同相输出端。
23、在一些实施例中，全差分放大子模块包括第一全差分放大器、第二开关控制模块以及第二全差分放大器，第二开关控制模块具有第一开关模式以及第二开关模式；
24、当第一开关控制模块处于第一工作模式时，第二开关控制模块处于第一开关模式，第一全差分放大器的反相输出端耦合至第二全差分放大器的反相输入端，第一全差分放大器的同相输出端耦合至第二全差分放大器的同相输入端；
25、当第一开关控制模块处于第二工作模式时，第二开关控制模块处于第二开关模式，第一全差分放大器的反相输出端耦合至第二全差分放大器的同相输入端，第一全差分放大器的同相输出端耦合至第二全差分放大器的反相输入端；
26、第一输入端为第一全差分放大器的同相输入端，第二输入端为第一全差分放大器的反相输入端，第一输出端为第二全差分放大器的反相输出端，第二输出端为第二全差分放大器的同相输出端。
27、在一些实施例中，电流读出电路还包括脉冲整形模块；
28、脉冲整形模块用于将第一输出端和第二输出端输出的差分信号整形为矩形脉冲信号，计数模块用于计量矩形脉冲信号的脉冲次数；
29、其中，差分信号的上升沿与矩形脉冲信号的高电平对应，差分信号的下降沿与矩形脉冲信号的低电平对应。
30、在一些实施例中，脉冲整形模块包括第一施密特触发器、第二施密特触发器以及加法器；
31、第一施密特触发器具有预设的第一阈值比较电压，第二施密特触发器具有预设的第二阈值比较电压；
32、第一施密特触发器用于将差分信号与第一阈值比较电压进行比较，第二施密特触发器用于将差分信号与第二阈值比较电压进行比较，加法器用于根据第一施密特触发器和第二施密特触发器的输出信号输出矩形脉冲信号。
33、在一些实施例中，第一施密特触发器的同相输入端和第二施密特触发器的同相输入端与第二全差分放大器的反相输出端连接；
34、第一施密特触发器的反相输入端和第二施密特触发器的反相输入端与第二全差分放大器的同相输出端连接。
35、在一些实施例中，脉冲整形模块还包括脉冲发生器，脉冲发生器用于调整矩形脉冲信号的脉冲宽度，以生成具有固定脉冲宽度的固定矩形脉冲信号。
36、在一些实施例中，所述第一开关控制模块和所述第二开关控制模块还具有控制端，所述控制端用于接入所述矩形脉冲信号。
37、在一些实施例中，第一阈值比较电压与第二阈值比较电压满足如下关系式：
38、v1＝-v2
39、其中，v1为第一阈值比较电压，v2为第二阈值比较电压。
40、在一些实施例中，第一积分电容和第二积分电容的电容大小相等，流经光传感单元的测量电流满足如下关系式：
41、i＝(n*c*vcm)/t
42、其中，i为测量电流，n为测量电流流向的改变次数，c为第一积分电容的电容大小，vcm为对第一积分电容和第二积分电容充电的供电电压，t为测量时间。
43、第二方面，本技术提供一种芯片，包括如第一方面所述的电流读出电路。
44、本技术通过第一开关控制模块控制第一积分电容与第二积分电容之间测量电流的流向，使测量电流反复流经光传感单元，利用计数模块计量测量电流流向的改变次数从而计算得到光传感单元的电流大小，由于在测量电流流向改变过程中寄生电容的电荷量保持不变，因此寄生电容不会对光传感单元的电流测量产生影响，从而保证了光传感单元的电流测量准确性。
技术特征：
1.一种电流读出电路，用于读出光传感单元的电流，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的电流读出电路，其特征在于，在所述测量电流流向改变过程中，所述寄生电容两端的电压差保持不变。
3.如权利要求1所述的电流读出电路，其特征在于，所述第一开关控制模块具有第一工作模式以及第二工作模式；
4.如权利要求3所述的电流读出电路，其特征在于，所述第一开关控制模块具有第一开关端、第二开关端、第三开关端以及第四开关端；
5.如权利要求4所述的电流读出电路，其特征在于，所述电流积分模块还包括全差分放大子模块，所述全差分放大子模块具有第一输入端、第二输入端、第一输出端以及第二输出端；
6.如权利要求5所述的电流读出电路，其特征在于，所述全差分放大子模块包括第一全差分放大器；
7.如权利要求5所述的电流读出电路，其特征在于，所述全差分放大子模块包括第一全差分放大器、第二开关控制模块以及第二全差分放大器，所述第二开关控制模块具有第一开关模式以及第二开关模式；
8.如权利要求7所述的电流读出电路，其特征在于，所述电流读出电路还包括脉冲整形模块；
9.如权利要求8所述的电流读出电路，其特征在于，所述脉冲整形模块包括第一施密特触发器、第二施密特触发器以及加法器；
10.如权利要求9所述的电流读出电路，其特征在于，所述第一施密特触发器的同相输入端和所述第二施密特触发器的同相输入端与所述第二全差分放大器的反相输出端连接；
11.如权利要求9所述的电流读出电路，其特征在于，所述脉冲整形模块还包括脉冲发生器，所述脉冲发生器用于调整所述矩形脉冲信号的脉冲宽度，以生成具有固定脉冲宽度的固定矩形脉冲信号。
12.如权利要求9所述的电流读出电路，其特征在于，所述第一阈值比较电压与所述第二阈值比较电压满足如下关系式：
13.如权利要求8所述的电流读出电路，其特征在于，所述第一开关控制模块和所述第二开关控制模块还具有控制端，所述控制端用于接入所述矩形脉冲信号。
14.如权利要求1至13任一项所述的电流读出电路，其特征在于，所述第一积分电容和所述第二积分电容的电容大小相等，流经所述光传感单元的测量电流满足如下关系式：
15.一种芯片，其特征在于，包括如权利要求1至14任一项所述的电流读出电路。
技术总结
本申请提供一种电流读出电路以及芯片，电流读出电路用于读出光传感单元的电流，包括电流积分模块，电流积分模块包括第一积分电容以及第二积分电容；第一开关控制模块，第一开关控制模块用于控制第一积分电容与第二积分电容之间测量电流的流向；计数模块，计数模块用于计量测量电流流向的改变次数；其中，测量电流流经光传感单元，且在测量电流流向改变过程中，电流积分模块使光传感单元的寄生电容的电荷量保持不变。本申请通过使得光传感单元的寄生电容的电荷量保持不变，因此寄生电容不会对光传感单元的电流测量产生影响，从而保证了光传感单元的电流测量准确性。
技术研发人员：姜珲,李宜格,顾昕,王欢,范钦雯,权锐,金勇杰
受保护的技术使用者：武汉市聚芯微电子有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23