放大器系统中的电流限制的制作方法

本公开大体涉及电子电路系统，且更具体地涉及放大器系统中的限流。

背景技术：

放大器系统能够实现用于各种电子电路应用，以在生成输出信号上增加输入信号的幅值。例如，电流放大器能够生成其幅值大于相应输入电流幅值的输出电流。类似地，电压放大器能够生成其幅值大于相应输入电压的幅值的输出电压。放大器系统的一个示例应用是用于机械部件(诸如硬盘驱动器(HDD)中的双级致动器)的运动的伺服控制。例如，输入信号能够被提供用于磁头的定位控制以读取和写入数据，因此放大器能够提供输出信号以移动磁头。

技术实现要素：

在所描述的示例中，一种放大器系统包括被配置为响应于输入电压传导增益电流的增益级。该系统还包括限流级，其耦合到增益级并且被配置为作为拉电流流出(source)和/或作为灌电流流入(sink)增益电流并且在电流限制条件期间限定增益电流的极限幅值。该系统进一步包括耦合到增益级并被配置为响应于增益电流通过输出节点传导输出电流的输出级，输出电流在电流限制条件期间具有与极限幅值成比例的最大幅值。

在另一实施例中，一种增益级包括多个晶体管，其被配置为响应于输入电压传导灌电流和拉电流中的至少一个。该系统还包括至少一个限流级，其包括被配置为提供灌电流和拉电流中的至少一个的电流镜，并且在电流限制条件期间限定灌电流和拉电流中的至少一个的极限幅值。该系统进一步包括输出级，其耦合到增益级并且被配置为响应于灌电流和拉电流中的至少一个通过输出节点传导输出电流以在输出节点处提供输出电压，输出电流在电流限制条件期间具有与极限幅值成比例的最大幅值。

另一个实施例包括一种硬盘驱动器(HDD)系统。该系统包括被配置为存储数据的磁盘和被配置为控制磁盘的旋转的主轴电机。该系统还包括被配置为向磁盘写入数据和从磁盘读取数据的磁头。该系统进一步包括双级致动器，其被配置为响应于由放大器系统生成的输出电压与音圈电机协作以相对于磁盘定位磁头。放大器系统包括被配置为响应于输入电压传导增益电流的增益级。放大器系统还包括耦合到增益级的限流级，并且其被配置为作为拉电流流出和/或作为灌电流流入增益电流并且在电流限制条件期间限定增益电流的极限幅值。放大器系统进一步包括输出级，其耦合到增益级并且被配置为响应于增益电流通过输出节点传导输出电流以在输出节点处提供输出电压，输出电流在电流限制条件期间具有与极限幅值成比例的最大幅值。

附图说明

图1示出了一种放大器系统的示例。

图2示出了一种放大器电路的示例。

图3示出了一种硬盘驱动器(HDD)系统的示例。

具体实施方式

在一个示例中，放大器系统能够是经配置以生成是输入电压的放大版本的输出电压的电压放大器。例如，输入电压能够是经由反馈提供的差分电压。放大器系统能够包括增益级、限流级和输出级。增益级能够被配置为基于输入电压传导增益电流，诸如灌电流或拉电流。例如，输入电压能够激活增益级中的一个或更多个晶体管以传导增益电流。输出级耦合到增益级，并且被配置为生成基于增益电流的输出电流，并且基于输出电流提供输出电压。

限流级能够被配置为限定与电流限制条件相关联的增益电流的极限幅值，其中电流限制条件对应于与输出电流相关联的电流幅值极限。例如，限流级能够包括被配置为基于构成差分输入电压的两个电压之间的差作为灌电流流入增益电流和/或作为拉电流流出增益电流的限流级。例如，增益级能够包括在电流限制条件期间互斥地被激活以分别传导作为灌电流流入的增益电流或作为拉电流流出的增益电流的交叉耦合晶体管组。限流级被配置为生成增益电流(例如，灌电流和/或拉电流)，并且能够经由电流镜限定与增益电流相关联的极限幅值，以便输出电流具有与增益电流的限定极限成比例的幅值极限。

图1阐明了放大器系统10的示例。放大器系统10能够对应于电压放大器，诸如能够被实现为提供相对于输入电压V_IN具有增加的幅值的输出电压V_OUT。例如，放大器系统10能够在各种电子应用中实现，诸如用于硬盘驱动器(HDD)系统中的双级致动器驱动器。

放大器系统10包括参考级12，其被配置为基于图1中所示的高电压轨和低电压轨(如在图1中分别示为电压V_DD和接地)设置至少一个预定的参考电压。例如，电压V_DD能够是大约5伏特。放大器系统10还包括至少一个增益级14，该增益级14包括多个晶体管16。(一个或更多个)增益级14被配置为传导基于输入电压V_IN生成的增益电流。例如，晶体管16能够基于输入电压和(一个或更多个)参考电压被激活以传导增益电流。此外，例如，晶体管16能够包括作为(一个或更多个)增益级14的第一增益级的部分的两对交叉耦合晶体管，其中：每对的第一晶体管由一个或更多个参考电压中的一个控制；并且每对的第二晶体管基于输入电压V_IN被控制。例如，输入电压V_IN能够是具有经由反馈提供的第一电压和第二电压的差分输入电压V_IN。

(一个或更多个)增益级14的第一增益级能够被配置为基于输入电压V_IN传导增益电流作为以灌电流流入的增益电流或作为以拉电流流出的增益电流。例如，(一个或更多个)增益级14的第一增益级能够基于输入电压V_IN的差分电压之间的正差值提供增益电流作为以拉电流流出的增益电流，或者基于输入电压V_IN的差分电压之间的负差值提供增益电流作为以灌电流流入的增益电流。此外，例如，(一个或更多个)增益级14的第一增益级能够被配置为响应于超过预定阈值的差分输入电压V_IN的第一电压和第二电压之间的差互斥地激活晶体管16的给定的一对交叉耦合晶体管。

放大器系统10还包括输出级18，其经配置以基于增益电流生成输出电流。例如，输出级18能够耦合到包括至少一个电流镜的(一个或更多个)增益级14的第二增益级，该电流镜能够被配置为传导来自晶体管16中的每对交叉耦合晶体管中的第一晶体管的增益电流，以便镜像增益电流能够控制输出级18中的至少一个晶体管。输出级18能够包括由镜像增益电流控制的晶体管的源极跟随器布置，以便晶体管的源极跟随器布置能够被配置为通过输出节点20传导输出电流(诸如分别由电压V_P作为拉电流流出或作为灌电流流入到电压V_N)，以提供对应于输入电压V_IN的增加的幅度(magnitude)的输出电压V_OUT。例如，电压V_P能够具有大于电压V_DD的幅值的幅值，诸如大约17.5V。例如，输出电流能够基于(一个或更多个)增益级14中的晶体管和输出级18中的晶体管的源极跟随器布置之间的晶体管的各自栅极宽度与增益电流成比例。另外，在输出级18中的晶体管的源极跟随器布置能够提供相对于输出节点20的低输出阻抗，诸如在某些电压放大器应用中可能需要的。

在图1的示例中，放大器系统10进一步包括至少一个限流级22，其被配置为在电流限制条件期间限制输出电流幅值，以大幅度防止对放大器系统10或相关联的电子器件的损害。在电流限制条件中，诸如响应于从输出节点20到低电压轨(例如，接地)的短路或非常低的电阻电流路径，输出电流以最大幅值经由输出节点20从放大器系统10流出，或经由输出节点20、经由输出级18流入放大器系统10。(一个或更多个)限流级22能够包括电流镜，该电流镜被配置为提供(一个或更多个)增益级14传导的增益电流，并且限定增益电流的幅值极限，其由此能够基于输出电流关于增益电流的比例性限制输出电流的幅值。

例如，(一个或更多个)限流级22能够包括分别被配置为经由(一个或更多个)增益级14传导增益电流的拉电流限流级和灌电流限流级。(一个或更多个)拉电流限流级和灌电流限流级22中的每一个能够包括电流镜，该电流镜传导能够限定增益电流的最大幅值的预定电流。因此，由于输出电流与增益电流成比例，输出电流能够具有与如由(一个或更多个)限流级22限定的增益电流的幅值极限成比例的最大幅值。因此，响应于电流限制条件，输出电流能够具有由(一个或更多个)限流级22设置的最大幅值。

图2阐明了放大器电路50的示例。放大器电路50能够对应于电压放大器，以提供相对于差分输入电压(在图2所示为第一电压V_{IN_N}和第二电压V_{IN_P})具有增加的幅值的输出电压V_OUT。例如，放大器电路50能够在HDD系统中的双级致动器驱动器中实现。此外，例如，放大器电路50能够对应于图1中的放大器系统10。因此，图1由以下图2的描述引用。

在图2的示例中，第一输入电压V_{IN_N}和第二输入电压V_{IN_P}被提供至p沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(“P-FET”)P₁和P₂各自的栅极。P₁互连电流源52和第一控制节点54，并且P₂互连电流源52和第二控制节点56。电流源52被配置为传导来自电压V_DD的电流I₁。诸如基于反馈以建立正常操作条件，输入电压V_{IN_P}和V_{IN_N}在放大器电路50的稳态正常操作条件期间能够近似相等。在另一示例中，放大器电路50能够被配置为反相放大器，以便输入电压V_{IN_P}能够基本上固定在预定幅值，诸如小于1伏特(例如，大约900mV)，并且输入电压V_{IN_N}能够具有在输入电压V_{IN_P}的幅值周围变化的幅值(例如，输入V_{IN_P}的+/-700mV)。输入电压V_{IN_N}和V_{IN_P}能够在饱和区域中操作P₁和P₂，以分别在第一控制节点54上提供电压V_SW1和在第二控制节点56上提供电压V_SW2。

放大器电路50包括参考级58，其包括各自二极管串联连接的n沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(“N-FET”)N₁和P-FET P₃，并且互连第一参考节点60和第二参考节点62。电流源64提供来自电压V_DD通过N₁和P₃并且通过二极管连接的N-FET N₂的参考电流I_REF，所述二极管连接的N-FET N₂耦合到P₃和二极管连接的N-FET N₃，二极管连接的N-FET N₃耦合到N₂和接地。基于在电压V_DD和低电压轨(在图2中示为接地)之间的N₁、P₃、N₂和N₃的二极管连接，参考节点60和62具有基本上恒定的各自的参考电压V_REF1和V_REF2。

此外，N₂的栅极耦合到N-FET N₄和N-FET N₅各自的栅极，并且N₃的栅极耦合到N-FET N₆和N-FET N₇各自的栅极。因此，N₆和N₇被布置为关于N₃的电流镜。N₂、N₄和N₅分别被布置为关于N₃、N₆和N₇的共源共栅级。第一控制节点54互连N₄的源极和N₆的漏极，并且第二控制节点56互连N₅的源极和N₇的漏极。N₄的漏极耦合到与P-FET P₅具有公共栅极连接和公共源极连接(例如，在电压V_DD处)的二极管连接的P-FET P₄，以便P₅被布置为关于P₄的电流镜。因此，参考电流I_REF通过P₄和N₄被镜像为电流I_M1并且通过N₅被镜像为电流I_M2，以便电流I_M1和I_M2是电流I_REF的镜像版本减去正常操作条件中的电流I₁的一半。然而，基于各自的控制节点54和56与N₄和N₅的源极的耦合，各自的控制节点54和56处的电压V_SW1和V_SW2的相对幅度能够控制N₄和N₅的激活。因此，基于各自的电压V_SW1和V_SW2的相对幅值能够控制电流I_M1和I_M2的相对幅值。

放大器电路50还包括第一增益级66。第一增益级66包括在第一偏置节点68处与N-FET N₉具有公共栅极连接的二极管连接的N-FET N₈，并且包括在第二偏置节点70处与P-FET P₇具有公共栅极连接的二极管连接的P-FET P₆。因此，N₉和P₇作为相对于N₈和P₆的电流镜操作。在图2的示例中，第一偏置节点68也耦合到P₅的漏极，并具有电压V_B1，并且第二偏置节点70也耦合到N₅的漏极，并具有电压V_B2。如本文更详细描述的，电压V_B1和V_B2由电流I_M1和I_M2经由电压V_SW1和V_SW2控制，并且因此由差分输入电压V_{IN_P}和V_{IN_N}控制。此外，第一增益级66包括分别由参考电压V_REF1和V_REF2控制的N-FET N₁₀和P-FET P₈，并且因此被布置为相对于参考级58中的N₁和P₃的电流镜。N₈经由公共源极连接耦合到节点72处的P₆。N₉、N₁₀、P₇和P₈的源级全部在具有电压V_COM的节点74处耦合。因此，N₉、N₁₀、P₇和P₈被布置为晶体管的交叉耦合对，其中N₉和P₈构成第一对交叉耦合晶体管，并且N₁₀和P₇构成第二对交叉耦合晶体管，如本文更详细描述的。

放大器电路50还包括第一限流级76和第二限流级78。第一限流级76被配置为生成增益电流作为拉电流I_SRC，其被提供给第一增益级66(通过被提供给N₉的漏极)。在图2的示例中，第一限流级76包括二极管连接的P-FET P₉，其具有与P-FET P₁₀的公共栅极连接并且具有到电压V_DD的公共源极连接。因此，P₉和P₁₀作为电流镜协作。第一限流级76还包括电流源80，其被配置为传导来自电压V_DD的基本恒定的电流I_L1通过P₉到接地。因此，基本恒定的电流I_L1能够限定电流I_SRC的最大幅值，该电流I_SRC的最大幅值基于电流I_L1的幅值并且基于电流I_SRC的电流路径中的晶体管(例如，包括P₁₀)的相对栅极宽度。

类似地，第二限流级78被配置为生成增益电流作为从第一增益级66提供(通过从P₇的漏极提供)的灌电流I_SNK。在图2的示例中，第二限流级78包括二极管连接的N-FET N₁₁，其具有与N-FET N₁₂的公共栅极连接和到接地的公共源极连接。因此，N₁₁和N₁₂作为电流镜协作。第二限流级78还包括电流源82，其被配置为传导来自电压V_DD的基本恒定的电流I_L2通过N₁₁到接地。因此，基本恒定的电流I_L2能够限定电流I_SNK的最大幅值，该电流I_SNK的最大幅值基于电流I_L2的幅值并且基于电流I_SNK的电流路径中的晶体管(例如，包括N₁₂)的相对栅极宽度。

放大器电路50还包括经由输出控制节点88耦合的第二增益级84和输出级86。第二增益级84经由以下元件耦合到第一增益级66：(a)电容器C₁，其互连节点72和输出控制节点88；和(b)N₁₀和P₈。在图2的示例中，第二增益级84包括二极管连接的N-FET N₁₃，其具有在第一增益级66中P₈的漏极处与N-FET N₁₄的公共栅极连接，并且具有到电压V_N(例如，负电压，诸如大约-17.5伏特)的公共源极连接。类似地，第二增益级84包括二极管连接的P-FET P₁₁，其具有在第一增益级66中的N₁₀的漏极处与P-FET P₁₂的公共栅极连接，并且具有到电压V_P(例如等于且与电压V_N相反的电压，例如大约17.5伏特)的公共源极连接。N₁₄和P₁₂的漏极耦合到输出控制节点88。因此，N₁₃、N₁₄、P₁₁和P₁₂各自作为电流镜分别地协作，该电流镜被配置为传导增益电流通过第一增益级66并且镜像增益电流通过输出控制节点88。例如，N₁₄和P₁₂能够分别具有相对于N₁₃和P₁₁更大的栅极宽度，诸如基于固定比例(例如，分别两倍于N₁₃和P₁₁的栅极宽度的栅极宽度)。

输出级86包括被配置在源极跟随器布置中的N-FET N₁₅和N-FET N₁₆，并且因此能够提供相对于相关联的输出节点90的低输出阻抗。在图2的示例中，N₁₅被二极管连接在输出控制节点88，其中N₁₅和N₁₆具有公共栅极和公共源极以提供电流镜配置。N₁₅和N₁₆的源极耦合到具有输出电压V_OUT的输出节点90，并且N₁₆的漏极耦合到电压V_P。输出级86还包括N-FET N₁₇，其具有耦合到第二增益级84中的N₁₃和N₁₄的栅极的栅极，并且其互连漏极处的输出节点90和源极处的电压V_N。因此，N₁₇被布置为相对于N₁₃的电流镜。N₁₆和N₁₇因此被配置为基于通过第一增益级66和第二增益级84传导的增益电流传导输出电流。例如，N₁₆能够具有显著大于N₁₅的栅极宽度的栅极宽度(例如，大约是N₁₅的栅极宽度的二十五倍)。类似地，N₁₇能够具有显著大于N₁₃的栅极宽度的栅极宽度(例如，大约是N₁₃的栅极宽度的五十倍)。进一步，在图2的示例中，二极管D₁分别从阳极到阴极互连N₁₅的源极和漏极。例如，二极管D₁能够被配置为关于N₁₅的寄生二极管。二极管D₁被配置为传导来自输出节点90的输出电流，如本文更详细描述的。

在图2的示例中，在放大器电路50中，特别是在第一增益级66，第二增益级84和输出级86中示出了附加电流。下文描述的电流具有基于正幅值的电流流动方向。因此，如本文所述，电流的负幅值指示在与图2所示的方向的相反方向上的电流流动。

作为第一示例，输入电压V_{IN_P}和V_{IN_N}能够近似相等(例如，每个具有大约900mV的幅值)。作为响应，参考图2的示例，电压V_SW1和V_SW2能够近似相等，以提供同样近似相等的电流I_M1和I_M2的幅值。因此，第一偏置电压V_B1和第二偏置电压V_B2能够分别近似等于电压V_REF1和电压V_REF2，并且在节点72处的电压能够近似等于电压V_COM，以提供用于N₉和P₇的饱和区域激活。因此，基于在N₁₀和P₈的源极处的节点74处的电压V_COM的幅值，N₁₀和P₈也各自在饱和区域中被激活。

响应于N₉、N₁₀、P₇和P₈在饱和区域中的激活：(a)提供来自第一限流级76的电流I_SRC(例如，大约5μA)通过N₉；和(b)经由P₁₁提供来自电压V_P的电流I_CC1(例如，大约39μA)。电流I_CC1的第一部分作为电流I_CC2(例如，大约20μA)流过P₈和N₁₃到电压V_N。电流I_CC1的第二部分，如图2所示，作为电流I_LK(例如，大约19μA)与电流I_SRC组合以作为电流I_SNK(例如，大约24μA)流过P₇到达第二限流级78。此外，基于相对于P₁₁的P₁₂电流镜配置，并且基于相对于N₁₃的N₁₄电流镜配置：(a)电流I_CC1导致电流I_GS1(例如，大约78μA)流过P₁₂；和(b)电流I_CC2导致电流I_GS2(例如，大约40uA)流过N₁₄。电流I_GS2能够是电流I_GS1的第一部分，并且电流I_GS1的第二部分能够流过N₁₅，其在图2中基于P₁₂和N₁₄各自的激活被示出为第一输出电流I_OT1(例如，大约38μA)。

此外，因为N₁₆相对于N₁₅被布置为电流镜，并且因为N₁₇相对于N₁₃被布置为电流镜，第二输出电流I_OT2流过N₁₆，并且第三输出电流I_OT3流过N₁₇。进一步，输出电流I_OT2和I_OT3各自的部分被提供为输出节点电流I_OUT，其在图2中被示为从输出节点90流动到诸如外部电路组件(例如，电容器)。第三输出电流I_OT3和输出节点电流I_OUT能够等于第二输出电流I_OT2和第一输出电流I_OT1之和。在输入电压V_{IN_P}和V_{IN_N}在负反馈条件(例如，输出电压V_OUT能够耦合为电压跟随器配置中的输入电压V_{IN_N})中近似相等的示例中，放大器电路50能够提供输出电压V_OUT，不从输出节点90作为拉电流流出任何电流或从外部电路组件作为灌电流流入任何电流到输出节点90。因此，在输入电压V_{IN_P}和V_{IN_N}近似相等的示例中，输出节点电流I_OUT能够近似等于零，以便第三输出电流I_OT3(例如，大约1mA)能够等于第二输出电流I_OT2(例如，大约962μA)和第一输出电流I_OT1之和。

在另一示例中，输出节点90能够被短路连接到接地或参考电压，并且输入电压V_{IN_P}和V_{IN_N}能够具有不相等的幅值。例如，输入电压V_{IN_P}能够大于输入电压V_{IN_N}(例如，大于大约700mV)。基于输入电压V_{IN_P}和V_{IN_N}之间的差异，电压V_SW1能够大于电压V_SW2，这因此能够导致电压V_B1和V_B2具有相对低的幅值。随着电压V_B1和V_B2在幅值上减小，当电压V_REF1保持在相同的幅值处，并且当电压V_COM减小时，因为电压V_REF1和V_B2之间的差增加，导致N₁₀和P₇两者的栅极-源极电压增加：(a)N₁₀和P₇的交叉耦合对中的P₇具有比在正常操作条件下(例如，如前所述)更强的激活(例如，P₇在线性区域中操作，并且电流I_SNK实现最大(即，极限)幅值，导致更低的激活电阻R_{DS_ON}；和(b)N₁₀和P₇的交叉耦合对中的N₁₀作为共源共栅级操作，以将I_SNK作为电流I_LK传导。此外，电压V_B1和V_B2的较低幅值导致N₉和P₈的去激活，因为电压V_B1和V_REF2之间的差减小，这导致N₉和P₈两者的栅极-源极电压减小。

基于N₁₀和P₇相对于N₉和P₈的交叉耦合，响应于电压V_B1和V_B2的低幅值，电压V_COM减小，因此同样地激活N₁₀和P₇并去激活N₉和P₈。因此，电流I_SRC被去激活，并且增益电流I_CC1的整体作为电流I_LK和I_SNK被下沉到接地(例如，电流I_CC1、I_LK和I_SNK能够与大约1mA的幅值相等)。例如，电流I_CC1、I_LK和I_SNK的幅值能够具有是由电流I_L2限定的最大幅值的并且基于各自的电流I_CC1、I_LK和I_SNK流动通过的晶体管各自的栅极宽度的幅值，该电流I_L2流过第二限流级78中的N₁₁。

基于P₁₂相对于P₁₁的电流镜配置，电流I_CC1导致电流I_GS1(例如，大约2mA)流过P₁₂。基于P₈的去激活，N-FET N₁₃、N₁₄和N₁₇也能够类似地去激活。因此，电流I_CC2、I_GS2和I_OT3能够为零。因此，电流I_GS1能够整体流过N₁₅作为将与第二输出电流I_OT2(例如，基于N₁₆的相对栅极宽度约为50mA)结合的第一输出电流I_OT1。并且，因此，如由第二限流级78所限定的，基于增益电流I_SNK的极限幅值(例如，1mA)，输出节点电流I_OUT能够以限于最大幅值(例如，大约52mA)的幅值从输出节点90流动。因此，由第二限流级78限定的输出节点电流I_OUT的幅值极限能够大幅度减轻对放大器电路50和/或耦合到输出节点90的电路部件的损害。

作为又一示例，输出节点90能够被短路连接到接地或参考电压，并且输入电压V_{IN_N}能够大于输入电压V_{IN_P}(例如，大于大约700mV)。基于输入电压V_{IN_P}和V_{IN_N}之间的差，电压V_SW2能够大于电压V_SW1，这因此能够导致电压V_B1和V_B2具有相对高的幅值。随着电压V_B1和V_B2的幅值增加，当电压V_REF2保持在相同的幅值处，并且当电压V_COM增加时，因为电压V_REF2和V_B1之间的差增加，导致N₉和P₈两者的栅极-源极电压增加，N₉和P₈的交叉耦合对中的N₉具有比在正常操作条件下(例如，如前所述)更强的激活(例如，N₉在线性区域中操作，并且电流I_SRC实现最大(即，极限)幅值，导致较低的激活电阻R_{DS_ON})，并且N₉和P₈的交叉耦合对中的P₈作为共源共栅级操作，以将I_SRC作为电流I_LK(相对于图2的示例为负)传导。另外，电压V_B1和V_B2的较高幅值导致N₁₀和P₇的去激活，因为电压V_B2和V_REF1之间的差减小，这导致N₁₀和P₇两者的栅极-源极电压减小，

基于N₁₀和P₇相对于N₉和P₈的交叉耦合，响应于电压V_B1和V_B2的高幅值，电压V_COM增加，因此同样地激活P₈和N₉并且去激活N₁₀和P₇。因此，电流I_SNK被去激活，并且提供增益电流I_SRC通过第一增益级66作为电流I_LK(即，相对于图2的示例为负)和I_CC2(例如，电流I_SRC、I_LK和I_CC2能够等于大约1mA的幅值)。例如，电流I_CC2、I_LK和I_SRC的幅值能够具有是由电流I_L1限定的最大幅值的并且基于各自的电流I_CC2、I_LK和I_SRC流过的晶体管各自的栅极宽度的幅值，该电流I_L1流过第一限流级76中的P₉。

基于N₁₄相对于N₁₃的电流镜配置，电流I_CC2导致电流I_GS2(例如，大约2mA)流过N₁₄。基于N₁₀的去激活，P-FET P₁₁和P₁₂也能够类似地被去激活。因此，N₁₅和N₁₆也能够被去激活。因此，电流I_CC1、I_GS1和I_OT2能够为零。因此，电流I_GS2能够作为输出节点电流I_OUT的一部分(即，相对于图2的示例为负)从输出节点90作为通过二极管D₁的第一输出电流I_OT1(即，相对于图2的示例为负)流动。输出节点电流I_OUT的剩余部分可以被提供为第三输出电流I_OT3(例如，基于N₁₇的相对栅极宽度，大约50mA)。因此，基于如由第一限流级76限定的增益电流I_SRC(例如，1mA)的极限幅值，输出节点电流I_OUT能够以限于最大幅值(例如，大约52mA)的幅值流入输出节点90。因此，由第一限流级76限定的输出节点电流I_OUT的幅值极限能够大幅度减轻对放大器电路50和/或耦合到输出节点90的电路组件的损害。

图3阐明了HDD系统150的示例。HDD系统150能够在用于向硬盘驱动器写入数据和从硬盘驱动器读取数据的各种计算机应用中实现。HDD系统150包括用作旋转磁存储介质的磁盘152，可以将数据写入该磁存储介质并且可以从该磁存储介质读取数据。HDD系统150还包括主轴电机(SPM)154，其被配置为在磁盘写/读操作期间旋转磁盘。磁头156被配置为基于在磁盘152上定位，执行相对于磁盘152的读/写操作。磁头156的定位能够通过音圈电机(VCM)158和双级致动器(DSA)160以精确的方式提供。DSA 160能够从伺服控制器162接收致动器信号，伺服控制器162诸如能够实现为集成电路(IC)的至少一部分，该集成电路(IC)作为被配置为控制HDD系统150的控制电子器件164的一部分。伺服控制器162包括被配置为控制VCM 158的VCM驱动器166，被配置为控制SPM 154的SPM驱动器168，以及被配置为控制DSA 160的DSA驱动器170。在图3的示例中，DSA驱动器170包括电压放大器172。例如，电压放大器172能够被配置为基本上类似于图1的示例中的放大器系统10，或者图2的示例中的放大器电路50。

例如，DSA驱动器170能够被配置为将能够由电压放大器172放大的致动器信号提供至DSA 160，以提供磁头156在磁盘152上的精确定位。因此，电压放大器172能够提供对应于输入电压(诸如差分输入电压)的放大的输出电压。此外，电压放大器172能够被配置为相对于输出电流(诸如通过包括至少一个限流级)显示电流限制。因此，诸如基于电压放大器172的相关联的输出被短路，能够大幅度减轻过电流对电压放大器172和/或DSA 160的损害。

在权利要求的范围内，在所描述的实施例中修改是可能的，并且其它实施例是可能的。