管136-3的电流水平和感测 晶体管136-4的电流水平之间的比。在一些示例中，参考电压(例如M2-M1比）可被设置成 补偿在高侧开关402和低侧开关430的相应电流比Nl和N2之间的任何差异。
[0096] 如在图8中示出的，跟踪电流感测系统500包括禪合到比较器406的电阻器网络 520。电阻器网络520包括配置成调整禪合到比较器406的输入的参考电压的可变电阻器 522。电阻器网络520可用于减小在TdJ介段期间在输出412 OUT eukeenlsense处的S角形电流 波形的量值。因为在运个阶段期间从管脚412流出的电流是由于用辅助比较 器406制成的电流跟随器，存在增加=角形振荡的尺寸的一些延迟。运个延迟也是由于存 于在节点VpeemAa 590中的低通滤波器。为了增加运个滤波器的截止频率，电阻器网络520 被包括，因为它的阻抗比晶体管M2和M3低得多。因此，S角形波的尺寸被减小。
[0097] 跟踪电流感测系统500可修整在高侧开关402的电流比和低侧开关430的电流比 之间的差异，使得当低侧开关430停止操作和高侧开关402开始操作时，高侧开关402和 低侧开关430具有大致相同的电流值，且反之亦然。为了修整在高侧开关402的感测FET 136-2和功率阳T 136-1之间的镜像比，在晶体管Ml和M2之间的镜像比可通过改变晶体管 Ml或M2之一的尺寸或"宽度"来修整。W运种方式，高侧开关402和镜像比和低侧晶体管 430的镜像比可被修整为匹配。为了修整任何可能的剩余偏移或由在晶体管Ml和M2之间 的镜像比的改变创建的偏移，可改变参考电压VREF。跟踪电流感测系统500也可W运种方 式调整修整W校正由于溫度和/或在功率FET 136-1和136-3中流动的电流导致的任何差 异。跟踪电流感测系统500提供实际解决方案，因为调整可被做出W补偿在镜像比中的差 异。电阻器网络520也可改进跟踪电流感测系统500的性能。
[0098] 在一些不例中，跟踪电流感测系统500是依赖于局侧开关402和低侧开关430的 操作来在节点410处产生功率放大的PWM信号的DC-DC转换器的部分。DC-DC转换器的控 审IJ器可经由驱动器电路向高侧开关402和低侧开关430的相应栅极提供栅极信号。跟踪电 流感测系统500包括禪合到第二电流镜504的电流感测输出412,第二电流镜504配置成提 供指示在半桥输出节点410中的电流的输出电流也就是说，电流跟踪感测系 统500可用于跟踪它禪合到的DC-DC转换器的负载/电感器电流。
[0099] 图9是示出根据在本公开中所述的一种或多种技术的用于操作配置成跟踪在半 桥的两侧中流动的正和负电流的跟踪电流感测系统的示例过程560的流程图。示例过程 560可用于操作在本公开中示出的器件和技术，例如跟踪电流感测系统400和500。
[0100] 过程560包括操作包括高侧开关和低侧开关的半桥（562)。例如，跟踪电流感测系 统400可依赖于高侧开关402和低侧开关430来在输出节点410处产生功率放大的PWM信 号。
[0101] 过程560还包括通过比较器来控制禪合到高侧开关的第一电流镜和禪合到低侧 开关的第二电流镜（564)。例如，比较器406可产生驱动电流镜504的输出，同时高侧开关 402接通而低侧开关430关断。可替换地，比较器406可驱动电流镜502,同时低侧开关430 接通而局侧开关402关断。
[0102] 图10是示出根据在本公开中所述的一种或多种技术的配置成检测在半桥中的电 流的零交叉的示例跟踪电流感测系统300的示意图。跟踪电流感测系统300配置成跟踪在 半桥电路的高侧开关132和低侧开关134两者中流动的正和负电流，并提供在半桥处的电 流的根据方向的比例输出电流，例如正电流流动或负电流流动。
[0103] 跟踪电流感测系统300可跟踪电流，即使半桥驱动器的切换频率非常高或在非常 短的T。域T WP时间的情况下操作，因为它基于非线性电路和预偏置电路。当电流方向改变 时且当半桥从操作高侧开关132导通切换到操作低侧开关导通时稳定时间被减少，且反之 亦然。
[0104] 跟踪电流感测系统300包括两个功率开关(高侧开关132和低侧开关134) W及两 个主电流镜(用于跟踪正电流的电流镜302和用于跟踪负电流的电流镜304)。跟踪电流感 测系统300包括驱动一些开关的=个比较器，运些开关控制使用电流源的两个电容器的充 电和放电。跟踪电流感测系统300包括高侧比较器140-1、低侧比较器140-2和零交叉比较 器306。用于跟踪正电流的主电流镜302包括五个晶体管MPl到MP5。类似地，用于跟踪负 电流的主电流镜304包括五个晶体管丽1到丽5。
[010引跟踪电流感测系统300的示例操作如下。当低侧开关134接通(信号"GL"高)时， 低侧比较器140-2根据零交叉比较器306控制主电流镜之一。如果电流方向是正的，则MN5 将作为二极管被连接W确保负主电流镜304在睡眠状态中被预偏置。在运个示例中的活动 电流镜，正主电流镜302可补偿负主电流镜304正加到=个求和节点的偏移。一个求和节 点包括MNl和MPl，并在低侧开关134中连接到感测晶体管136-4。第二求和节点包括MN2 和MP2,并连接到复制电流I。。, fppii。。，其可W是跟踪电流感测系统的输出，W及第S求和节 点包括MN4和MP4,并连接到零电流交叉比较器的输入。类似地，同样的情况将对负电流方 向发生：MP5将作为二极管被连接且MN5将不再被连接，W及负主电流镜304将被低侧比较 器140-2活动地控制。晶体管MP4和MN4充当电流MPl和丽1的镜。
[0106] 零交叉比较器306测量在从运两个主电流镜302和304中的每一个连接到一个电 流源晶体管的求和节点上的电压。在图10的示例中，零交叉比较器306连接到MN4和MP4。 当在切换节点390处的负载电流接近零并最终改变方向时，在MN4和MP4之间的求和节点 的电压电位改变。当电流方向从正改变到负时，零交叉比较器306检测改变并将控制从正 主电流镜302指引到负主电流镜304。类似地，当电流方向从负改变到正时，零交叉比较器 306检测改变并将控制从负主电流镜304指引到正主电流镜302。
[0107] 当半桥从操作低侧开关134导通切换到改为操作高侧开关132导通或反过来时， 电流传感器当在电感负载中的负载电流方向相同时使用同一主电流源来跟踪穿过低侧开 关134的电流W及穿过高侧开关132的电流。根据哪个开关(高侧开关132或低侧开关134) 正被感测，只有控制比较器140-1或140-2被改变。当前不活动的跟踪电流感测系统300的 任何一个主电流镜被预偏置并将固定的基本/偏移电流递送到在电流镜302和304之间的 =个求和节点和在高侧电流镜308和310之间的第四求和节点。因此，一旦零交叉比较器 306检测到零电流交叉，不活动的主电流镜就准备在具有减少的稳定时间的情况下执行。 [010引如果电流改变在禪合到节点390的负载中的方向，则第二互补主电流源被激活且 第一电流源被停放在一种睡眠模式中。再次，同一主电流源用于高侧开关132和低侧开关 134两者。运两个主电流源的输出在感测晶体管136-4和136-2、电流复制输出和零电流交 叉比较器输入处都被求和。在一个主电流源是活动的同时，另一个在一种睡眠模式中。在 运个睡眠模式期间，电流源被偏置W递送小基本/偏移电流。运个基本/偏移电流确保电 流源激活将是快的，W便最小化在运两个电流源之间移交处的振荡/振铃。运个偏移电流 将由活动电流源补偿，且因此它将不影响复制电流的静态准确度。因为在运两个主电流源 之间的移交在零负载电流周围完成，且第二主电流源被预偏置并将电流递送到感测晶体管 和复制输出电流，在零交叉比较器306中的任何磁滞可被操纵且有益于最小化触发。
[0109] 当从低侧开关134到高侧开关134的移交完成时，化信号变低，后面是GH信号变 高。为了用于从低侧开关134到高侧开关132的平滑移交，使用同一主电流镜，只有电流 镜的控制从低侧比较器140-2改变到高侧比较器140-1。用于偏置感测阳T 136-2的源极 的求和节点具有来自负主电流镜304和正主电流镜302的电流的镜像。跟踪电流感测系统 300还包括两个附加的电流镜，正电流308的高侧电流镜和负电流310的高侧电流镜。正 电流308的高侧电流镜包括晶体管MN6和丽7。负电流310的高侧电流镜包括晶体管MP6 和MP7。电流镜MN6和丽7 W及MP6和MP7在图10中被描绘为经典电流镜。运些电流镜 可具有一些带宽限制。在一些示例中，本文所述的附加技术和电路例如图IlA和IlB的电 路可应用于加速电流镜。因为运些附加的高侧电流镜308和310是活动的，即使当低侧开 关134接通且同一主电流镜被使用，在低侧开关134和高侧开关132之间的任何移交和反 过来可W是平滑的。
[0110] 当低侧开关134和高侧开关132都关断（即当晶体管136断开）且电流是零时，主 电流镜302和304可通过连接MN5和MP5作为二极管而被置于"睡眠"模式中。运可在跟 踪电流感测系统300再次变得活动时使能快速启动。
[0111] 被控制的电流源和电容器尺寸的值可由设计者选择W履行系统的速度要求。在一 些示例中，在本文对正和负电流跟踪描述的技术和电路可与线性电流跟踪系统一起使用。 此外，本文所述的任何器件和电路可组合地被使用。
[0112] 总之，在图6的电流感测系统400和图10的电流感测系统300之间的一个差异是， 电流感测系统400是A类电流感测系统且因此使用负电流的简单偏移电流发生器，其被设 置成供应可能需要的最大负电流。所W当正电流被需要时，系统需要供应用于偏移电流发 生器的补偿电流加上表示被需要/感测的正电流的电流。电流感测系统300是AB类电流 感测系统，且它根据所感测的电流的方向而供应负电流或正电流，其中在每个方向上只有 小电流偏移来使在正和负电流方向之间的移交平滑。为了完成此，电流感测系统300需要 用来检测电流的极性何时改变的能力。
[0113] 图IlA和IlB是示出根据在本公开中所述的一种或多种技术的用于在示例跟踪电 流感测系统中使用的活动电流镜1308和1310的示意图。为了描述的容易，在图10的系统 300的上下文内描述图IlA和11B。
[0114] 图10的电流镜308和310是经典电流镜。运些电流镜可具有有限的带宽且不足 够快W跟踪流过感测FET 136-2和136-4的电流改变。活动电流镜1308和1310可用于克 服经典电流镜308和310的缺点。
[0115] 12A和12B的1308和1310的活动电流镜分别包括电路1322和1320。图10的电 流镜308可W用电流镜1308取化而图10的电流镜310可W用电流镜1310取代。在图 IlA和IlB中示出的晶体管1口3、]\^6、]\^7、丽3、]^6和丽7与在图10中示出的晶体管1口3、 MP6、MP7、丽3、MN6和丽7 -致。虽然未示出，活动电流镜1308和1310也可包括类似于图 8的电阻器网络520的电阻器网络，其禪合到在图IlA和IlB中示出的相应的比较器中的每 一个的输入。
[011引当电压Vref是稳定的时，电路1322的比较器驱动电路1322的开关，W便使流过晶 体管丽7的电流在与流过MP3的电流的水平相同的水平处。类似地，当电压VfW是稳定的 时，电路1320的比较器驱动电路1320的开关，W便使流过晶体管MP7的电流在与流过丽3 的电流的水平相同的水平处。W运种方式，活动电流镜1308和1310可用于克服经典电流 镜308和310的缺点，因为它们可足够快W跟踪流过感测FET 136-2和136-4的电流的改 变。
[0117] 可在广泛的一批应用中使用本文所述的示例。运样的应用可包括例如DC-DC转换 器，其可包括降压转换器例如桌上型或服务器中央处理单元("CPU")核屯、电压("V。。^")和 非V。。。降压转换器、单相负载点（叩化")应用、多相WL应用和高功率密度电压调节器模块 ("VRM")。此外，可在笔记本计算机中CPU或图形处理单元("GPU")调节、桌上型图形卡、双 数据速率("DDR")存储器或图形存储器中使用本文所述的示例中的一些。此外，可在使用 半桥或全桥的任何应用中使用本文所述的器件和技术。
[0118] 图12是示出根据在本公开中所述的一种或多种技术的用于操作具有双向感测的 跟踪电流感测系统的示例过程360的流程图。