延迟中的限制，与充电电流相关联的纹波可W是大的。为了减 小纹波并增加跟踪电流Ifwdhek的准确度使得跟踪电流更接近地对应于晶体管18-1的理想 电流，升压电流发生器84-3和84-4的充电升压电流被移除，使得充电电流从2*11下降到 Ilo
[0054] 为了防止电流发生器84-1和84-2在未被使用时进入=极管区（也被称为欧姆 区)，未连接到电容器20的电流发生器84-1或84-2连接到在电容器20两端的电压的"电 压复制"(例如，其可使用缓冲器来实现)。运允许未使用的电流发生器84-1或84-2重新连 接到电容器20,而不引入否则将由于在W前未使用的电流发生器84-1或84-2的输出和电 容器20之间的不同电压而被引入的额外电荷。
[0055] 在一些示例中，在系统80的操作开始时使用更高的充电电流(例如2*11) W便给 电容器20充电。例如，可只在Tew开始时使用升压电流发生器84-3和84-4 W给电容器20 充电和放电。升压电流发生器84-3和84-4可被W运样的方式连接，W便使12从Tdw的启动 大致等于10微安("y A")，直到比较器12的第二正转变为止。电容器20可具有六百五十 毫微微法("巧"）的值，并可在比较器12的第二正转变之后当12等于五yA时被充电和放 电。
[005引在开关的Twp阶段期间，电流感测电路可保持栅极偏置，断开所有开关14,并使电 容器20在其当前值处被充电。为了减小下一个Tw阶段的稳定时间，可使用升压电流发生 器84-3和84-4,直到比较器12的输出的第二正转变为止。即使晶体管18-1在Tew阶段期 间是导通的，晶体管18-1也可在=极管区中操作，其中在晶体管18-1的漏极和源极端子两 端的电压小于饱和电压(例如Vds < Vds^sat)。注意，如将稍后在图4的描述中变得明显的，可 流到晶体管18-1的最大电流是Imax_NEGATIVE。
[0057] 因此，系统80的跟踪电流Ifwdhek可在某个值(例如晶体管18-1的理想电流)周围 振荡，且不需要是稳定的W作为用于一些应用的足够的跟踪电流系统执行。此外，比较器12 不需要"被加盖"W使它慢下来，像对于LSA型跟踪电流系统所需要的一样。与其它LSA型 跟踪电流系统比较，比较器12可"无盖地"操作的事实可导致系统80的带宽的增加。此外， 在比较器12无盖的情况下，系统80可能能够保持在更高的带宽处的放大和增益更宽的带 宽，并是总体更快的。
[0058] 系统80配置成跟踪正和负电流两者。如在本文使用的，离开晶体管或从晶体管出 来行进的电流表示"正电流"，而进入或行进到晶体管中的电流表示"负电流"。例如，在图4 中使用指向远离或离开晶体管18-2的源极端子的方向箭头示出电流IP0WER，且因此Ipww 表示正电流。跟踪电流Ifwdb。。!^被示为离开晶体管18-3的源极端子且也是正的而不是负的 电流。参考半桥配置，其中节点OUT表示在高侧开关和低侧开关之间的切换节点，正电流指 的是从半桥的任一开关离开进入切换节点，W及从切换节点离开并进入负载的电流。负电 流指的是从负载离开，进入切换节点，W及从切换节点离开并进入任一开关的电流。
[0059] 为了能够跟踪流过晶体管18-2的正和负电流两者，系统80将电流偏移wemve 添加到晶体管18-3的源极节点和比较器12的正"+ "输入。电流偏移Imax wame的引入用于 使系统80与LSA型跟踪电流系统的A类运算放大器的输出级类似地起作用。例如，当零电 流流过晶体管18-2时，比较器12配置成确保零电流流过晶体管18-3,运导致18-1汇集等 于Im心NEGATIVE的电流量。当正电流流过晶体管18-2时，晶体管18-1汇集大于I M心negative的电 流量，运导致流过晶体管18-3的正跟踪电流Ifwdb。。!^。相反，当负电流流过晶体管18-2时， 晶体管18-1汇集小于ImaxJ^gative的电流量，运导致流过晶体管18-3的负跟踪电流I feedback。
[0060] 图5是示出根据在本公开中所述的一种或多种技术的配置成预偏置跟踪电流感 测系统的低侧复制电流发生器/源的示例预偏置电路100的示意图。例如，图5示出使用 图1的系统10的部分或图4的系统80的部分的示例（应用）电流跟随器。在图5的示例 中，来自图4的晶体管Ml与图5的晶体管Ml相同。因此，为了描述的容易，下面在图4的 系统80的上下文中描述图5的系统100。电流Isense^ls心PY跟随电流I SENSEJS心PY。跟随器在 跟踪电流感测系统中用于获得或输出在图4的晶体管18-2中流动的跟踪电流的电流复制， 作为在OUT CURRENLSEN 沈 巧P管脚 120)处的 Isense_hs_copy。
[0061] 图5的下面的描述用于提供对在图6中所示的类似的预偏置电路和技术的简要介 绍。因此，参考在图6所示的半桥配置的输出管脚(例如切换节点）处示出的方向箭头来描 述对电流流动的方向的任何提及。正电流指的是在从半桥的局侧和低侧开关行进到切换节 点并到负载的方向上流动的电流。负电流指的是在从负载行进到切换节点并到半桥的高侧 和低侧开关的方向上流动的电流。
[0062] 预偏置电路100降低电流跟踪感测系统的速度要求，因为虽然电流跟踪感测系统 的一侧(例如高侧河W是导通的，但预偏置电路100可维持断开的一侧(例如低侧)的偏置。 因此，当前断开的电流跟踪电路一返回到导通就可"准备工作"，并可具有对应于在当前导 通的电流跟踪电路中存在的条件的初始操作条件(例如操作偏置)。相应地，在电感负载禪 合到半桥且负载电流从被提供自高侧和被提供自低侧交替的情况下，电路100可减小感测 环路的速度要求，同时提供从感测在高侧中的电流到感测在低侧中的电流的无缝移交，且 反之亦然。
[0063] 预偏置电路100配置成禪合到在点A处的高侧（"HS")电流感测电路的感测FET的 源极端子(例如电流输出)，并禪合到在点B处的低侧("LS")电流感测电路的感测FET的源 极端子(例如电流输出）。在运个示例中，在晶体管M2中流动的电流被拷贝到晶体管108-1 和108-2。晶体管108-3是导通的，但没有电流流过它，因为它的负载(例如低侧感测FET) 在高侧FET导通时是断开的。在一些示例中，当系统100包括一个或多个Imax weem?电流发 生器(未在图5中示出，但关于附加的附图例如图4被描述）时，晶体管108-3可供应 NEGATIVE的巧大电流。
[0064] 预偏置电路100包括将在低侧复制电流发生器/源中的电流维持在 与在高侧复制电流发生器/源（中的电流大致相同的电流水平处的比较器102。 比较器102的输出驱动控制电流发生器112-1和112-2的开关110-1和110-2。预偏置电 路100还包括S个晶体管108-1、108-2和108-3 (被共同地称为"晶体管108")和电容器 104-1和104-2。预偏置电路100还包括晶体管M2和晶体管Ml。晶体管108、Ml和M2中 的一个或多个可W是MOSFET。
[0065] 使用运算放大器和电流镜来跟踪由电感负载加载的在半桥中的正电流的一些电 流跟踪系统具有防止它们操纵从导通的高侧开关和断开的低侧开关到断开的高侧开关和 导通的低侧开关的移交的有限速度，且反之亦然。运算放大器具有有限的切换速率。此外， 在具有由于被引入W稳定闭合环路的电容而导致的它们的有限带宽的情况下，运算放大器 不能够W有时由系统请求的速度汇集或获得电流。运个问题在最好情况下引入在跟踪电流 中的系统偏移，或在最坏情况下不及时达到跟踪条件，因为时间太短。
[0066] 相反，使用本文所述的电路例如预偏置电路100的系统能够跟踪在半桥的高侧开 关和低侧开关两者中流动的正和负电流，从高侧开关导通和低侧开关断开到高侧开关断开 和低侧开关导通(且反之亦然）的移交，并提供比例电流作为输出。由于在高侧开关和低侧 开关之间的切换导致的稳定时间几乎减小到零。虽然上面关于图4所述的升压技术可加速 在高侧和低侧之间的移交，关于图5所述的预偏置技术可W更有效。运些预偏置技术也可 改进非线性系统W及依赖于线性感测放大器的系统两者的性能。
[0067] 当半桥禪合到电感负载时，且为了最小化在接通或"重新启动"（例如从在断开状 态中操作到在导通状态中操作的转变）期间达到半桥的低侧功率晶体管的操作电流所需要 的稳定时间，预偏置电路100可W将电流源108-3预偏置到准备获得流过高侧功率晶体管 (例如在导通状态中操作的功率晶体管）的传导沟道的相同的电流量。换句话说，当半桥的 低侧功率和感测晶体管关断时，电流源108-3可维持对应于在高侧功率晶体管中流动的操 作电流的栅极源件电压偏置。运使电流源108-3能够在低侧功率和感测晶体管重新启动时 准备提供将被低侧感测晶体管需要的正确的操作电流。
[006引根据图6的描述，预偏置电路100的某些益处是明显的。简言么预偏置电路100 可减小半桥的跟踪电流感测的稳定时间（例如跟踪电流感测在它稳定到穿过功率开关的传 导沟道的负载电流之前花费的时间的量)，同时运样的半桥给电感负载供电。特别是，预偏 置电路100当从断开状态转变到导通状态时可使与关断的功率开关的感测FET相关联的电 流源能够维持预偏置和"待机"准备并等待汇集或获得如它将由功率晶体管所需要的电流， 当功率开关返回被接通时使有在感测FET和功率开关之间的电压降中的很少的差异。
[0069] 图6是示出包括在切换节点410 (OUT)处禪合到低侧开关430的高侧开关402的 半桥电路的电流感测系统400的示意图。跟踪电流感测系统400根据在本公开中所述的一 种或多种技术配置成跟踪在高侧开关402和低侧开关430两者中流动的正和负电流。跟踪 电流感测系统400能够在没有中断的情况下跟踪正和负电流。跟踪电流感测系统400的各 种示例可包括在本文关于其它示例电路诸如例如图5的预偏置电路100所述的方面或特 征。
[0070] 如遍及本公开描述的，对于依赖于高侧功率晶体管和高侧感测晶体管W及低侧功 率晶体管和低侧感测晶体管的示例电流跟踪系统，应理解，运些电流跟踪系统可使用单片 或分开的晶体管解决方案。例如，在系统使用高侧功率晶体管和高侧感测晶体管的实例中， 系统可使用单个高侧单片晶体管部件或两个分开的的高侧晶体管部件来执行高侧功率晶 体管和高侧感测晶体管功能。
[0071] 在系统使用低侧功率晶体管和低侧感测晶体管的实例中，系统可使用单个低侧单 片晶体管部件或两个分开的的低侧晶体管部件来执行低侧功率晶体管和低侧感测晶体管 功能。换句话说，图6所示的高侧开关402 (包括功率晶体管136-1和感测晶体管136-2) 可包括单个高侧单片晶体管部件或两个分开的的高侧晶体管部件。图6所示的低侧开关 430、功率晶体管136-3和感测晶体管136-4可包括单个低侧单片晶体管部件或两个分开的 的低侧晶体管部件。
[0072] 此外，晶体管136-1和136-2和晶体管136-3和136-4可包括单个高侧和低侧单 片晶体管部件或两个到四个分开的的高侧和低侧晶体管部件之一。事实上，对于本文所述 的功率开关中的任何功率开关(即功率开关18-0、402、430等)，功率开关的功率晶体管和功 率开关的感测晶体管可W连同它们相应的跟踪电流感测系统一起单片地被集成到单个管 忍(例如单片娃)上。换种方式说，系统1〇、80、100、400等中的每一个均可在单片娃上形成。
[0073] 跟踪电流感测系统400包括高侧开关402,其包括具有禪合到高侧比较器140-1的 源极的功率阳T 136-1和感测阳T 136-2。低侧开关430包括禪合到比较器140-2的功率 阳T 136-4和感测阳T 136-4。切换节点410 (OUTh化tBKiDCE)是电感负载可连接到的半桥的 输出。跟踪电流感测系统400包括电流源420-1到420-7 (在本文被共同地称为"电流源 420")。
[0074] 跟踪电流感测系统400还包括晶体管Ml至Ij M5,其中一些可充当电流镜，如上所述。 电流镜502是系统400的第一电流镜并禪合在高侧开关402和辅助比较器406之间。第一 电流镜502包括两个晶体管Ml和M2。同样，电流镜504是系统400的第二电流镜并禪合在 低侧开关430和辅助比较器406之间。第二电流镜504包括S个晶体管M3、M4和M5。跟踪 电流感测系统400还包括两个缓冲器404-1和404-2(在本文被共同地称为"缓冲器404")。 [00巧]跟踪电