使用双极晶体管的电流传感器
专利汇可以提供使用双极晶体管的电流传感器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 的某些方面提供用于感测的方法及设备。用于感测的一个实例性设备包含： 传感器 ，其经配置以供应指示参数的 电流 ；以及双极晶体管，其具有耦合到所述传感器以接收所述电流的基极，所述双极晶体管经配置以基于所述电流而产生经放大电流。所述设备还可包含测量 电路 ，所述测量电路耦合到所述双极晶体管且经配置以接收所述经放大电流。，下面是使用双极晶体管的电流传感器专利的具体信息内容。
1.一种用于感测的方法，其包括：
在双极晶体管的基极处接收基极电流，所述基极电流指示参数；
使用所述双极晶体管来放大所述基极电流来产生经放大电流；
基于所述经放大基极电流而确定所述参数；及
将所述经放大基极电流转换成感测电压，其中所述确定包括基于所述感测电压而确定所述参数，且其中所述转换包括：
在第一周期期间将电耦合到所述双极晶体管的集电极的电容器充电到电压电平；以及允许所述双极晶体管的集电极电流在第二周期期间使所述电容器放电。
2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括通过传感器将所述基极电流供应到所述双极晶体管的所述基极。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述供应包括响应于电流流动穿过介质而产生所述基极电流。
4.根据权利要求3所述的方法，其中流动穿过所述介质的所述电流包括离子电流。
5.根据权利要求3所述的方法，其中所述介质包括含至少一种脱氧核糖核酸DNA片段的溶液且其中所述参数包括所述DNA片段中的碱基的类型。
6.根据权利要求3所述的方法，其中所述介质包括电解溶液且其中所述确定包括使用所述经放大基极电流来检测所述电解溶液中的分子。
7.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括缓冲所述感测电压，其中所述确定包括基于所缓冲的感测电压而确定所述参数。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述转换包括使所述经放大电流穿过电耦合到所述双极晶体管的电阻元件以产生所述感测电压。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述电阻元件包括多晶硅电阻器、离子注入电阻器、在三极管区域中操作的晶体管或被关断晶体管中的至少一个。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述放大包括使用与所述双极晶体管电耦合且经配置以使所述基极电流的总电流放大增加的另一双极晶体管。
11.一种用于感测的方法，其包括：
通过传感器将基极电流供应到双极晶体管的基极，其中所述供应包括响应于电流流动穿过介质而产生所述基极电流；
在所述双极晶体管的所述基极处接收所述基极电流，所述基极电流指示参数；
使用所述双极晶体管来放大所述基极电流来产生经放大电流；
基于所述经放大基极电流而确定所述参数；
将所述经放大基极电流转换成感测电压，其中所述确定包括基于所述感测电压而确定所述参数，且其中所述转换包括：
在第一周期期间将电耦合到所述双极晶体管的集电极的电容器充电到电压电平；以及允许所述双极晶体管的集电极电流在第二周期期间使所述电容器放电；
致使所述基极电流流动穿过第一电极与第二电极之间的所述介质；以及用所述双极晶体管的基极到发射极电压VBE对所述第二电极加偏压。
12.一种用于感测的方法，其包括：
通过传感器将基极电流供应到双极晶体管的基极，其中所述供应包括响应于电流流动穿过介质而产生所述基极电流；
在所述双极晶体管的所述基极处接收所述基极电流，所述基极电流指示参数；
使用所述双极晶体管来放大所述基极电流来产生经放大电流；
基于所述经放大基极电流而确定所述参数；
将所述经放大基极电流转换成感测电压，其中所述确定包括基于所述感测电压而确定所述参数，且其中所述转换包括：
在第一周期期间将电耦合到所述双极晶体管的集电极的电容器充电到电压电平；以及允许所述双极晶体管的集电极电流在第二周期期间使所述电容器放电；
致使所述基极电流流动穿过第一电极与第二电极之间的所述介质；以及用偏压电压对所述第一电极加偏压。
13.一种用于感测的设备，其包括：
传感器，其经配置以供应指示参数的电流；
双极晶体管，其具有耦合到所述传感器以接收所述电流的基极，所述双极晶体管经配置以基于所述电流而产生经放大电流，其中所述双极晶体管包括pnp晶体管；
测量电路，其耦合到所述双极晶体管且经配置以接收所述经放大电流；
电容器，其电耦合到所述pnp晶体管的集电极；以及
开关，其经配置以在第一周期期间使所述电容器放电到参考电势且允许所述pnp晶体管的集电极电流在第二周期期间对所述电容器进行充电。
14.根据权利要求13所述的设备，其中所述传感器经配置以响应于电流流动穿过介质而供应所述电流。
15.根据权利要求14所述的设备，其中流动穿过所述介质的所述电流包括离子电流。
16.根据权利要求14所述的设备，其中所述介质包括含至少一种脱氧核糖核酸DNA片段的溶液且其中所述参数包括所述DNA片段中的碱基的类型。
17.根据权利要求14所述的设备，其中所述介质包括电解溶液且其中所述传感器经配置以基于所述电解溶液中的分子而供应所述电流。
18.根据权利要求13所述的设备，其中所述测量电路经配置以测量所述经放大电流以获得所测量的经放大电流。
19.根据权利要求18所述的设备，其进一步包括处理系统，所述处理系统经配置以基于所述所测量的经放大电流而确定所述参数。
20.根据权利要求13所述的设备，其进一步包括第一电极，其中所述传感器包括：
第二电极，其中所述双极晶体管的基极电耦合到所述第二电极且其中所述电流对在所述第一电极与所述第二电极之间流动的电流作出响应。
21.根据权利要求13所述的设备，其进一步包括开关，所述开关电耦合到所述双极晶体管的集电极且经配置以选择性连接所述双极晶体管的集电极电流以指示所述参数。
22.根据权利要求13所述的设备，其进一步包括第一电极，其中所述传感器包括：
第二电极，其中所述电流对在所述第一电极与所述第二电极之间流动的电流作出响应，其中所述pnp晶体管的基极电耦合到所述第二电极，且其中所述pnp晶体管的发射极到基极电压VEB经配置以对所述第二电极加偏压。
23.根据权利要求13所述的设备，其进一步包括另一双极晶体管，所述双极晶体管与所述pnp晶体管电耦合且经配置以使所述电流的总电流放大增加。
24.根据权利要求23所述的设备，其中所述pnp晶体管的发射极耦合到所述另一双极晶体管的基极且其中所述pnp晶体管的集电极耦合到所述另一双极晶体管的集电极。
25.根据权利要求24所述的设备，其中所述pnp晶体管的所述集电极及所述另一双极晶体管的所述集电极电耦合到参考电势。
26.根据权利要求23所述的设备，其中所述pnp晶体管的集电极耦合到所述另一双极晶体管的基极且其中所述另一双极晶体管包括npn晶体管。
27.根据权利要求13所述的设备，其进一步包括开关，所述开关电耦合到所述pnp晶体管的集电极且经配置以选择性连接所述pnp晶体管的集电极电流以指示所述参数。
28.一种用于感测的设备，其包括：
传感器，其经配置以供应指示参数的电流；
双极晶体管，其具有耦合到所述传感器以接收所述电流的基极，所述双极晶体管经配置以基于所述电流而产生经放大电流，其中所述双极晶体管包括npn晶体管；
测量电路，其耦合到所述双极晶体管且经配置以接收所述经放大电流；
第一电极；
第二电极，其中所述电流对在所述第一电极与所述第二电极之间流动的电流作出响应，其中所述npn晶体管的基极电耦合到所述第二电极，且其中所述npn晶体管的基极到发射极电压VBE经配置以对所述第二电极加偏压；
电容器，其电耦合到所述npn晶体管的集电极；以及
开关，其经配置以在第一周期期间将所述电容器充电到电压电平且允许所述npn晶体管的集电极电流在第二周期期间使所述电容器放电。
29.根据权利要求28所述的设备，其进一步包括另一双极晶体管，所述双极晶体管与所述npn晶体管电耦合且经配置以使所述基极电流的总电流放大增加。
30.根据权利要求29所述的设备，其中所述npn晶体管的发射极耦合到所述另一双极晶体管的基极且其中所述npn晶体管的集电极耦合到所述另一双极晶体管的集电极。
31.根据权利要求30所述的设备，其中所述npn晶体管的所述集电极及所述另一双极晶体管的所述集电极电耦合到电源供应电压。
32.根据权利要求28所述的设备，其进一步包括开关，所述开关电耦合到所述npn晶体管的发射极且经配置以选择所述npn晶体管的发射极电流来指示所述参数。
33.一种用于感测的设备，其包括：
传感器，其经配置以供应指示参数的电流；
双极晶体管，其具有耦合到所述传感器以接收所述电流的基极，所述双极晶体管经配置以基于所述电流而产生经放大电流，其中所述双极晶体管包括npn晶体管；
测量电路，其耦合到所述双极晶体管且经配置以接收所述经放大电流；
另一双极晶体管，所述双极晶体管与所述npn晶体管电耦合且经配置以使所述电流的总电流放大增加，其中所述npn晶体管的集电极耦合到所述另一双极晶体管的基极且其中所述另一双极晶体管包括pnp晶体管；
电容器，其电耦合到所述npn晶体管的集电极；以及
开关，其经配置以在第一周期期间将所述电容器充电到电压电平且允许所述npn晶体管的集电极电流在第二周期期间使所述电容器放电。
34.一种用于感测的设备，其包括：
传感器，其经配置以供应指示参数的电流；
双极晶体管，其具有耦合到所述传感器以接收所述电流的基极，所述双极晶体管经配置以基于所述电流而产生经放大电流，其中所述双极晶体管包括npn晶体管；
测量电路，其耦合到所述双极晶体管且经配置以接收所述经放大电流；
电容器，其电耦合到所述npn晶体管的集电极；以及
开关，其经配置以在第一周期期间将所述电容器充电到电压电平且允许所述npn晶体管的集电极电流在第二周期期间使所述电容器放电。
35.一种用于感测的设备，其包括：
传感器，其经配置以供应指示参数的电流；
双极晶体管，其具有耦合到所述传感器以接收所述电流的基极，所述双极晶体管经配置以基于所述电流而产生经放大电流；
测量电路，其耦合到所述双极晶体管且经配置以接收所述经放大电流；
电容器，其电耦合到所述双极晶体管的集电极；以及
开关，其经配置以在第一周期期间将所述电容器充电到电压电平且允许所述双极晶体管的集电极电流在第二周期期间使所述电容器放电。
36.根据权利要求35所述的设备，其进一步包括经配置以缓冲所述感测电压的源极跟随器。
37.一种用于感测的装置，其包括：
多个测量单元，每一测量单元包括：
传感器，其经配置以供应指示参数的电流；以及
双极晶体管，其具有耦合到所述传感器以接收所述电流的基极，所述双极晶体管经配置以基于所述电流而产生经放大电流，其中所述双极晶体管包括pnp晶体管；
电容器，其电耦合到所述pnp晶体管的集电极；以及
开关，其经配置以在第一周期期间使所述电容器放电到参考电势且允许所述pnp晶体管的集电极电流在第二周期期间对所述电容器进行充电；以及
多个模/数转换器，其中来自所述多个测量单元的所述双极晶体管选择性地耦合到所述多个模/数转换器中的一个模/数转换器。
38.根据权利要求37所述的装置，其进一步包括：
处理系统，其经配置以基于所述模/数转换器的输出而确定所述参数。
39.根据权利要求37所述的装置，其进一步包括多路复用器，所述多路复用器经配置以选择所述多个测量单元中的一个且将由所述多路复用器选择的所述测量单元的所述双极晶体管电耦合到所述模/数转换器。
40.根据权利要求39所述的装置，其进一步包括第一电极，其中所述传感器包括：
第二电极，其中所述双极晶体管的基极电耦合到所述第二电极且其中所述电流对在所述第一电极与所述第二电极之间流动的电流作出响应。
41.根据权利要求40所述的装置，其中所述第一电极为所述多个测量单元的共用电极。
使用双极晶体管的电流传感器
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
106控制的行选择信号来激活(例如，闭合)激活开关604以激活电流感测电路308。一旦经激活，可用电流增益beta(β)来放大双极晶体管602(例如，感测电流Is)的基极电流使得集电极电流Ic大约等于β×Is。即，集电极电流Ic从双极晶体管602的发射极处的供应电压流动，且朝向列总线，由对应的ADC 112进行测量并数字化，且传递到水平块扫描器108。
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