管18-1的源极相同 的电位处。在其它示例中，低参考电压可W在与晶体管18-1的源极不同的电位处。W运种 方式，通过控制开关14,比较器12可控制电流发生器16 W使电容器20充电和放电，使得在 电容器20两端的电压停留在高供电电压Viw 3和低电压供电22的范围内。
[0033] 电流发生器16可直接连接到晶体管18-1的控制管脚。晶体管18-1汇集在与系 统10的电流操作点一致的电流水平处的电流。换句话说，在跟踪电流系统10中的跟踪电 流Ifwdhek可在晶体管18-1所需要的电流操作点周围振荡W汇集期望水平的跟踪电流。在 跟踪电流系统10中的跟踪电流Ifwdhek可由于与使电容器20充电和放电所需要的时间的 量相关联的滞后或延迟而振荡。然而，在跟踪电流Ifwdb。。!^中的振荡的量对于一些应用可W 是可忽略的，只要振荡相对于跟踪电流系统10正跟踪的电流(例如的频率和量值具 有更高的频率和更低的幅度。
[0034] 如图1所示，比较器12的一个输入(例如正"+ "管脚)禪合到晶体管18-3的源极， 而比较器12的另一输入(例如负管脚）禪合到晶体管18-2的源极。当在比较器12的 +管脚处的电压高于在-管脚处的电压时，比较器12可通过使开关14-1 ("S")切换到接通 或W其它方式在"导通状态"中操作W传导从电流发生器16-1行进的电流并进一步通过使 开关14-2 ("S ")切换到断开或W其它方式在"断开状态"中操作W禁止电流行进到电流发 生器16-2来对电容器20充电。W运种方式使电容器20充电可使汇集到晶体管18-1内的 电流的量增加。W运种方式，晶体管18-1像用于产生从晶体管18-3拉出的反馈或跟踪电 流的电流源一样行动。
[003引如图1所示，比较器12的一个输入(例如正"+ "管脚)禪合到晶体管18-3的源极， 而比较器12的另一输入(例如负管脚）禪合到晶体管18-2的源极。当在比较器12的 +管脚处的电压高于在-管脚处的电压时，可通过使开关14-1 ("S")切换到闭合或否则 在"接通状态"中操作W传导从电流比较器16-1行进的电流并进一步通过使开关14-2 (" 1")切换到断开或否则在"断开状态"中操作W抑制电流从电流比较器16-2行进来对电流 比较器12充电。W运种方式使电容器20充电可使吸收到晶体管18-1内的电流的数量增 加。W运种方式，晶体管18-1像用于产生从晶体管18-3拉出的反馈或跟踪电流的电流源 一样起作用。
[0036] 当在比较器12的+管脚处的电压低于在-管脚处的电压时，比较器12可通过使 开关14-1切换到断开并进一步使开关14-2切换到接通来使电容器20放电。W运种方式， 电流发生器16-2可从电容器20汲取电流W使电容器20放电并减小晶体管18-1的电流汇 集能力。在下面讨论的图2中示出跟踪电流Ifwdhek的一个示例行为。比较器12在控制开 关14时可具有小磁滞和/或延迟。
[0037] 相应地，系统10可使感测晶体管18-3和功率晶体管18-2通过依赖于比较器12 分别W相同的电流密度传导电流Ifwdhek和电流I pmwf。比较器12比较在匹配晶体管18-2 和18-3两端的电压降，并基于该比较，驱动开关14-1和14-2 W便改变在晶体管18-3的输 出处的负载电流的量，直到负载电流的量足够充足W使晶体管18-3的电流密度与晶体管 18-2的电流密度匹配为止。
[0038] 可根据跟踪电流系统10的期望动态和/或速度能力来选择由电流发生器16操纵 的电流的水平。例如，如果电流发生器16可操纵更大数量的电流，则电容器20可被更快地 充电和放电并使跟踪电流系统10更快地操作。在一些示例中，跟踪电流系统10的参数被 选择成使得在晶体管中的被测量的电流不比在晶体管18-1中的电流斜升得更快。此外，也 可对电流从晶体管18-2和18-3的TJ盾环的开始到结束上升得多么快放置限制。
[0039] 如遍及本公开使用的，晶体管的Tw循环通常被限定为当晶体管接通时的时间的 周期(通过它的传导沟道传导电流或W其它方式在导通状态中操作)，而不是表示当晶体管 断开时的时间的晶体管的Tew循环(不通过它的传导沟道传导或W其它方式在断开状态中 操作)。例如，晶体管18-2和18-3的Tw表示当晶体管18-2和18-3接通或W其它方式在 导通状态中操作而不是断开或W其它方式在断开状态中操作时的时间的周期。参考半桥配 置，半桥的术语Tw循环通常用于描述当半桥的高侧开关接通或W其它方式在导通状态中 操作且半桥的低侧开关断开或W其它方式在断开状态中操作时的时间的周期。进一步参考 半桥配置，半桥的术语Twp循环通常用于描述当半桥的高侧开关断开或W其它方式在断开 状态中操作且半桥的低侧开关接通或W其它方式在导通状态中操作时的时间的周期。
[0040] 在一些示例中，一个或多个电流发生器16可被选择成能够产生大电流，使得使电 容器20充电和放电在适合于跟踪电流系统10所应用于的应用的确定的时间周期内。因此， 可为使能在跟踪电流中的特定速度的实现的质量选择跟踪电流系统10的各种部件。
[0041] 图2是示出根据在本公开中所述的一种或多种技术的在图1的跟踪电流系统10 中的跟踪电流Ifwdhek的示例行为的时序图40。时序图40示出在时间周期T W上由线42 表示的系统10的跟踪电流（Ifwdback)的示例真实行为。线44示出Ifwdback的理想输出电流 (Uer/N)。在ToJ:,电容器20使用由线46表示的电流("leap")被充电和放电。
[0042] 线42示出纹波、振荡或尖峰脉冲，其可能是由于几个因素，包括比较器12的速度、 比较器12的跨导、用于使电容器20充电/放电的电流("I")和电容器20本身的值。在一 些示例中，选择运些参数，W便减小或最小化在线42中示出的Ifwdhek的纹波、振荡或尖峰 脉冲的量。在一个示例中，第一银齿的周期可W是大约2. 5毫微秒("ns")。在一些示例中， 当减小纹波、振荡或尖峰脉冲的量时，使各种折衷被平衡。例如，虽然使比较器12变得更快 可导致更短的反应时间和因此纹波的更高的振荡频率W及还有纹波的更低幅度，但使比较 器12变得更快也可导致持续的最大跟踪速度和跟踪斜率。反之，虽然降低电流源16的充 电电流可导致纹波的更低的振荡频率W及还有纹波的更低幅度，但降低电流源16的充电 电流也可导致最大跟踪速度或跟踪斜率被减小。此外，虽然增加电容器20的尺寸可导致纹 波的更低振荡频率W及还有纹波的更低幅度，但增加电容器20的尺寸也可导致最大跟踪 速度或跟踪斜率的减小。
[0043] 在理想Ifeedhek线44上的点Iini表示起始电流水平（"Iini")，而在线44上的点 Ifi。表示末尾电流水平("Ifi。")。为了尽可能快地达到起始电流水平Iini,跟踪电流系统10 包括可变电流发生器16-1。可变电流发生器16-1可遵循根据跟踪电流系统10的期望参数 而设置的规则，例如使用电容器12的正和负转变来改变电流。在图2的示例中，当比较器 12的第二正转变出现时，使用线46表示的电流leap减小。
[0044] 图3是示出根据在本公开中所述的一种或多种技术的在稳定闭环电流感测系统 中的运算放大器和比较器的增益-带宽乘积之间的示例差异的曲线图60。也就是说，曲线 图60比较可用于跟踪比较器62的电流和增益-带宽乘积的运算放大器66的增益-带宽 乘积。
[0045] 常规跟踪电流感测电路可使用运算放大器来W线性方式控制电流源16,其由于为 了稳定性而引入的电容器而具有有限转换速率(例如在遍及电路的任何点处的信号的最大 可能改变速率）和有限带宽。由于运些限制，常规跟踪电流感测电路不能够W足够的速度 (例如W大于1兆赫兹("MHz"), W低于15%的占空比）汇集或获得电流，该速度有时在应用 例如服务器和笔记本计算机(例如膝上型计算机和其它移动计算装置)的现代DC-DC转换器 (诸如例如降压转换器)中被请求。不W足够的速度汇集或获得电流可在跟踪电流中引入系 统偏移。在一些情形中，跟踪电流不达到跟踪条件，因为Tw太短。一个或多个电容器被包 括在运算放大器内W使闭环稳定。一个或多个电容器必须被充电和放电，运可引入时间滞 后。
[0046] 与其它线性类型系统例如依赖于运算放大器(在本文也被称为"op-amp")的基于 LSA的跟踪电流系统不同，本文所述的非线性系统例如系统10依赖于一个或多个比较器来 控制电流流进和流出一个或多个电流发生器，电流发生器给用于加速电流跟踪过程的电容 器充电和放电。本公开的非线性系统包括比包括运算放大器的电流感测系统快的比较器， 因为它不包括稳定电容器。本文所述的示例器件中的一些可W是常规基于LSA的跟踪电流 系统的10到20倍快。
[0047] 图是示出根据在本公开中所述的一种或多种技术的图1的跟踪电流感测系统10 的示例实现的示意图。系统80是包括可减少在上面关于图1和2所述的跟踪电流Ifwdhck 中的纹波、振荡或尖峰脉冲的相关联的量和稳定时间的可选特征的跟踪电流感测系统10 的实现。
[0048] 在图1的电流感测系统10和图4的系统80之间的一些差异使得系统80包括计 数器82,图1的可变电流发生器16已经用电流发生器84-1和84-2取代。两个附加的"升 压"电流发生器84-3和84-4 W及一些附加的数字逻辑也被添加到系统80。
[0049] 在系统80的操作中，开关14-1开始在关断或断开状态中操作，且开关14-2U4-3 和14-4开始在接通或导通状态中操作。当负载禪合到节点OUT且晶体管18-2被接通时， 电流开始流过晶体管18-2。因为比较器12的+管脚禪合到晶体管18-3的源极且比 较器12的-管脚禪合到晶体管18-2的源极，当电流1。胃。況始流过晶体管18-2时，比较器 12的+管脚可W在比比较器12的负管脚高的电位处，因为与正加载节点OUT的负载电流不 同，没有加载晶体管18-3的负载电流，运导致比较器输出变高。
[0050] 当比较器12的输出变高时，开关14-1转变成在接通或导通状态中操作，且开关 14-2关断或断开。电容器20将开始从电流发生器84-1和电流发生器84-3被充电，且晶 体管18-1的栅极-源极电压将增加。当晶体管18-1的栅极-源极电压达到栅极阔值电压 水平时，晶体管18-1的漏极电流将开始流动。漏极电流将增加，只要在晶体管18-1处的栅 极-源极电压增加(例如在电容器20被充电时)。如果在晶体管18-1处的栅极-源极电压 变得太大，则漏极电流1可W变得大于期望的(例如超过最大漏极电流水平)，并可使在比较 器12的+管脚处的电压下降到比较器12的-管脚的电压水平之下。当在比较器12的+管 脚处的电压水平降低到比较器12的-管脚的电压水平之下时，比较器12可将它的输出从 高改变到低。响应于比较器12的输出变低，开关14-1可关断或断开，且开关14-2可接通 或导通，W及电容器20可开始使用从电容器20汲取到电流发生器84-2和电流发生器84-4 的电流来放电。
[005。 系统80可继续操作，其中电容器20 W运种方式充电和放电，使得跟踪电流Ifwdhck 可在理想电流值处或大致在理想电流值周围振荡(例如，如在图2的线44中所示的)。计数 器82可对比较器12的正转变的数量计数(例如，比较器12的输出从低输出（其中电容器20 被放电）转变到高输出巧中电容器20被充电）多少次)。在图2所示的点50处，升压电流 发生器84-3和84-4的一个或多个开关(例如开关14-3和14-4)将断开。
[0052] 图4示出当开关14-3接通或导通时，来自电流源84-1和84-3的相应电流Il的 和等于Il + Il = 12。换句话说，电流发生器84-1和84-3都贡献总电流12的II。当开 关14-3断开时，发生器84-3提供零电流，且来自电流发生器84-1的电流保持II，使得与 12相关联的电流等于II。类似地，图4示出当开关14-4接通时，来自电流源84-2和84-4 的相应电流Il的和等于Il + Il = 12。换句话说，电流发生器84-2和84-4都贡献总电流 12的II。当开关14-4断开时，发生器84-4提供零电流，且来自电流发生器84-2的电流是 Il = 12。
[0053] W运种方式，稳定速度可当Il + Il = 12时在开始/启动中加倍，且晶体管18-1 可快得多地达到理想漏极电流。然而，因为当Il + Il = 12时充电电流12可W是高的，由 于在比较器12的速度/传播