用于高侧功率开关的系统和方法与流程

本发明大体涉及功率开关，并且在特定实施例中涉及用于高侧功率开关（high-sidepowerswitch）的技术和机制。

背景技术：

在具有中到高电流负载的低压应用中，智能功率开关已变得普及。这样的应用例如包括现代汽车和工业系统。智能功率开关包括诊断能力和保护特征，特别是防范短路或者其他类型的电流过载的诊断能力和保护特征。这些智能功率开关还可以包括温度传感器和过电压保护特征。

当过载事件（比如短路）发生时，智能功率开关断路。在断路期间，用于智能功率开关的线束（wireharness）可能充当电阻性-电感性（rl）负载，从而存储所述开关的功率晶体管（例如金属氧化物半导体场效应晶体管（mosfet））需要耗散的能量。这个所存储的能量的耗散可以使该功率开关的温度升高，从而引起可能损坏该功率开关的热应力。

技术实现要素：

本公开内容的如下实施例大体实现了技术优点：这些实施例描述了一种高侧功率开关。

根据一个实施例，一种设备包括：被配置成耦合到功率开关的栅极驱动器；被配置成直接耦合到该功率开关的电压测量电路；被配置成耦合到该功率开关的开关监控电路，所述开关监控电路被配置成测量该功率开关的输出电流；耦合到该栅极驱动器和该开关监控电路的电流限制电路，所述电流限制电路被配置成在输出电流超出阈值时调节该栅极驱动器的栅极-源极电压；以及耦合到该电流限制电路和该电压测量电路的控制器，所述控制器被配置成根据由所述电压测量电路在启动序列期间测量的启动电压而确定操作模式，所述控制器还被配置成根据所述操作模式以及由该电压测量电路测量的开关电压把该阈值提供到所述电流限制电路。

在一些实施例中，所述电流限制电路还被配置成在调节栅极驱动器的栅极-源极电压时禁用所述栅极驱动器。在一些实施例中，控制器根据连续阈值与离散阈值的总和来计算所述阈值，其中所述连续阈值与所述开关电压成反比；当所述开关电压超出所述启动电压时，所述离散阈值是第一值；并且当所述启动电压超出所述开关电压时，所述离散阈值是第二值；第二值大于第一值。在一些实施例中，所述连续阈值具有最大值，并且其中所述离散阈值包括滞后（hysteresis）。在一些实施例中，所述控制器包括电压比较器和锁存器，所述电压比较器被配置成根据由所述电压测量电路测量的开关电压来生成控制电流，所述锁存器被配置成根据在启动序列期间测量的启动电压来存储启动电流，所述锁存器被配置成根据所述控制电流是否超出所述启动电流而提供所述阈值。在一些实施例中，所述控制器还包括耦合到所述锁存器的电流源，所述电流源被配置成递送来自所述锁存器的阈值。在一些实施例中，所述设备还包括耦合到所述栅极驱动器和所述控制器的逻辑电路，所述逻辑电路被配置成在所述电流限制电路调节所述栅极驱动器时重新启动该控制器。在一些实施例中，重新启动该控制器包括：根据由所述电压测量电路在重新启动期间测量的第二启动电压，确定操作模式。在一些实施例中，所述设备还包括功率开关。在一些实施例中，所述功率开关、所述栅极驱动器、所述电压测量电路、所述开关监控电路、所述电流限制电路和所述控制器被布置在半导体衬底上。在一些实施例中，所述电流限制电路是比较器。

根据一个实施例，一种方法包括：在启动序列期间存储功率开关的启动漏极-源极电压；直接在该功率开关的源极端子和漏极端子处测量该功率开关的漏极-源极电压；作为所测量的漏极-源极电压的连续函数产生第一阈值；作为所测量的漏极-源极电压的离散函数产生第二阈值；测量该功率开关的输出值；以及当该功率开关的输出值超出该第一阈值或该第二阈值的其中之一时，禁用该功率开关。

在一些实施例中，所述方法还包括提供组合的阈值；当所测量的漏极-源极电压小于该启动漏极-源极电压时，所述组合的阈值是第一阈值；当所测量的漏极-源极电压大于该启动漏极-源极电压时，所述组合的阈值是第一阈值与第二阈值的总和；其中当该功率开关的输出值超出所述组合的阈值时，禁用该功率开关；并且其中所述组合的阈值被限制到最大阈值。在一些实施例中，该功率开关的输出值是输出阻抗。在一些实施例中，该功率开关的输出值是输出电流。在一些实施例中，在启动序列期间存储该功率开关的启动漏极-源极电压包括测量该功率开关的工作温度，并且根据该工作温度对所存储的启动漏极-源极电压进行滤波。在一些实施例中，对所存储的启动漏极-源极电压进行滤波包括在该工作温度超出阈时减小所存储的启动漏极-源极电压。在一些实施例中，所述方法还包括根据所测量的电磁干扰对所存储的启动漏极-源极电压进行滤波。

根据一个实施例，一种设备包括：被配置成耦合到功率开关的开关监控电路，所述开关监控电路被配置成产生与该功率开关的所测量的值成比例的信号，所述开关监控电路被配置成提供用于该功率开关的第一截止阈（cutoffthreshold）；耦合到所述开关监控电路并且被配置成对所述信号进行滤波以及产生经过滤波的信号的滤波器；耦合到所述滤波器并且被配置成耦合到复位线的锁存器，所述锁存器被配置成响应于该复位线的断言（assertion）而存储经过滤波的信号；以及耦合到所述锁存器和所述开关监控电路的电流源，所述电流源被配置成当所述信号超出存储在所述锁存器中的经过滤波的信号时提供用于所述功率开关的第二截止阈。

在一些实施例中，所述滤波器包括温度传感器，并且其中产生经过滤波的信号包括在由温度传感器测量的温度超出阈时减小所述信号。在一些实施例中，所述功率开关的所测量的值是所述功率开关的源极-漏极电压，并且其中所述开关监控电路直接耦合到所述功率开关的源极端子和漏极端子。在一些实施例中，所述设备还包括所述功率开关。在一些实施例中，当所述功率开关的所测量的值超出该第一截止阈与该第二截止阈的总和时，禁用所述功率开关，其中所述总和被限制到最大值。在一些实施例中，所述功率开关的所测量的值是由所述功率开关产生的电阻或电流的其中之一。

附图说明

为了更完整地理解本发明（及其优点），现在参照下面结合附图进行的描述，其中：

图1是智能功率开关的电路图；

图2是汽车系统的方块图；

图3是智能功率开关的方块图；

图4a-4c是根据一些实施例的短路输出电流脱扣阈（trippingthreshold）与源极-漏极电压的关系曲线图；

图5是智能功率开关的电路图；

图6是智能功率开关的电路图；以及

图7是过电流保护方法的流程图。

除非另行表明，否则不同附图中的相对应的数字和符号通常指代相对应的部分。这些附图被绘制成清楚地说明各个实施例的相关方面，而不一定是按比例绘制的。

具体实施方式

下面详细讨论本公开内容的实施例的制作和使用。然而，应当意识到，这里所公开的概念可以被具体表现在各种各样的具体情境中，并且这里所讨论的具体实施例仅仅是说明性的，而并不是用来限制权利要求书的范围。此外还应当理解的是，在不背离本公开内容的如由所附的权利要求书限定的精神和范围的情况下，在这里可以做出各种改变、替换和变动。

过载事件可能引起智能功率开关执行紧急断路。紧急断路是通过使功率晶体管的栅极快速放电而完成的。过载事件的实例包括：超出绝对温度限制，超出温度升高限制，超出过电流限制，以及在通电周期之后超出功率开关中的功率晶体管的源极-漏极电压（）。

此外，由于在初始供电时由电源供应装置所看到的初始负载，比如灯泡和dc/dc转换器之类的负载可能具有电流涌入（inrush）行为。举例来说，灯泡的阻抗与温度有关，并且当灯泡的灯丝冷却时，灯泡的阻抗可以比正常工作条件低数个数量级。这样的初始负载可能引起智能功率开关在为该负载初始供电之后短暂地断路，并且将引起该功率开关继续断路直到该负载停止呈现出电流涌入行为为止。智能功率开关在断路发生之后执行数次重试，并且可能使用如下重试策略：该重试策略使初始供电时间最小化，并且如果在正常操作期间发生断路，则该重试策略允许快速恢复。重复重试可能导致重复存储和耗散线束负载中的能量，从而引起可以随着时间的过去磨损该功率开关的重复温度升高。所存储的和所耗散的能量与供电电压（）成正比。

这里公开了一种高侧智能功率开关。实施例功率开关测量，并且当超出阈值时，所述实施例功率开关减小短路输出电流脱扣阈（）。通过随着的增加而减小，增加了该智能功率开关中的保护机制的鲁棒性。因而，根据下式可确定该智能功率开关的灵敏度：

。

在一些实施例中，同时通过离散和连续方式来监控。在这样的实施例中，在加电的初始阶段期间，离散地测量和存储；并且在初始加电之后，连续地测量。在这样的实施例中，当超出所存储的初始读数时，被减小固定数量，并且还随着以连续方式增加来逐渐地调整。

在一些实施例中，滤波器与该智能功率开关被包括在一起。所述滤波器可以减少如下电磁干扰（emi）：所述电磁干扰在其他情况下可能会引起该功率开关错误地进入断路。在加电期间以离散的方式测量和存储的初始值还可能减轻emi对该功率开关的影响。

各种实施例都可实现优点。测量功率晶体管的源极-漏极电压（）上的电压改变而不是测量比如供电电压（）之类的其他电压上的电压改变可能考虑到如下测量：所述测量并不受供电电压中的接地移位（groundshift）的影响。通过滤除emi，该智能功率开关可更加可靠地启动。在加电时以离散的方式测量可能考虑到更准确地测量，从而提高控制的可靠性。此外，以不同的方式来测量可能允许该功率开关在启动之后解决更多类型的短路负载。

图1是智能功率开关100的电路图。该智能功率开关100包括输入端口102、栅极驱动器/电平移位器（levelshifter）104、功率mosfet106、电池108、电流限制器110、感测阻抗112、齐纳二极管箝位器（diodeclamp）114、温度传感器116、电流吸收器118以及负载120。该智能功率开关100中的各个设备都可被布置在例如半导体衬底（未图示出）上。输入端口102连接到外部设备（比如微控制器），并且被配置成使能和禁用该智能功率开关100。输入端口102被连接到栅极驱动器/电平移位器104，所述栅极驱动器/电平移位器104通过使能和禁用该功率mosfet106的栅极而使能和禁用该智能功率开关100。

功率mosfet106被连接到电池108，并且控制流向由该智能功率开关100供电的各个设备的电流流动。电池108可以是任何电源，比如是汽车中的电池。功率mosfet106可以例如是双扩散金属氧化物半导体（dmos）。

电流限制器110监控由该功率mosfet106递送的电流。电流限制器110可以例如是运算放大器（op-amp）或比较器。可以通过在功率mosfet106与负载120之间包括感测阻抗112而监控电流。电流限制器110测量在该感测阻抗112上的电压降，并且根据所测量的电压降确定所递送的电流的数量。通过随着所递送的电流的增加而降低该功率mosfet106的栅极电压，调整由该功率mosfet106递送的电流。齐纳二极管箝位器114尝试把该功率mosfet106的漏极与栅极之间的电压差固定在特定值，从而防止该功率mosfet106出现过电压。

温度传感器116被连接到电流吸收器118和栅极驱动器/电平移位器104，并且被配置成在所感测到的温度超出给定的阈时禁用该栅极驱动器/电平移位器104（并且因此禁用该功率mosfet106）。因而，智能功率开关100被保护以免于可能由于功率mosfet106超出电流输出的安全水平而引起的过热。

负载120可以是处在该智能功率开关100的规定的工作能力之内的任何负载。负载120可以包括电阻性和电感性组件。在其中智能功率开关100被使用在汽车应用中的实施例中，负载120可以例如是灯泡。虽然这里所包含的特定实施例是关于汽车应用来描述的，但是应当意识到，实施例智能功率开关可以被使用在各种各样的应用中。

图2是汽车系统200的方块图。该汽车系统200包括微控制器202、智能功率开关204、电池206、供应装置阻抗（supplyimpedance）208、设备负载210以及短路负载212。微控制器202被连接到智能功率开关204，并且被配置成使能和禁用智能功率开关204。智能功率开关204由外部电源供应装置供电，并且因此可以利用来自微控制器202的逻辑电平输入而被接通或被关断。

智能功率开关204由电池206供电。如前面所讨论的那样，该电池206可以例如是汽车应用中的电池。该电池206具有供应装置阻抗208，所述供应装置阻抗208可以包括电阻性部分（）和电感性部分（）。所述供应装置阻抗208的各个部分都可被归因于把该智能功率开关204连接到该电池206的线束。当该智能功率开关204在紧急断路中被关断时，所述供应装置阻抗208的电感性部分可以包含所存储的磁能，所述所存储的磁能被释放并且在耗散时生成热量。通过重复放电所引起的疲劳会磨损并且损坏该智能功率开关204。

智能功率开关204为该设备负载210供电。如前面所讨论的那样，该设备负载210可以例如是汽车应用中的灯泡。当短路发生时，由该智能功率开关204形成的短路可以被表示成短路负载212。该短路负载212可以包括电阻性部分（）和电感性部分（）。

图3是智能功率开关300的方块图。该智能功率开关300包括逻辑单元/电平移位器302、栅极驱动器304、功率开关306、比较器308、电流测量电路310、电压测量电路312以及控制器314。输入被耦合到该逻辑单元/电平移位器302。所述输入是逻辑电平输入，并且可以耦合到例如微控制器。

该逻辑单元/电平移位器302耦合到该栅极驱动器304，并且被配置成通过使能和禁用该栅极驱动器304而接通和关断该智能功率开关300。该栅极驱动器304接受来自逻辑单元/电平移位器302的低功率输入，并且产生用于该功率开关306的高电流驱动输入。该栅极驱动器304可以包括例如放大器。

该功率开关306耦合到该栅极驱动器304。该功率开关306被连接到该电池和负载（在图3中未示出），并且当通过该栅极驱动器304来使能该功率开关306时，该功率开关306为该负载供电。该功率开关306可以例如是dmos设备。可替换地，可以使用其他设备类型。

该比较器308控制该栅极驱动器304。该比较器308利用该电流测量电路310测量该功率开关306的输出电流。如果由该电流测量电路310测量的电流超出被提供到该比较器308的阈值，则该比较器禁用该栅极驱动器304。该比较器308可以例如是普通的或高增益差分放大器。

该电压测量电路312耦合到该功率开关306。该电压测量电路312可以直接耦合到该功率开关306的漏极和源极，使得对该功率开关306的间接测量并不是必需的。因此可以提高电压测量的准确度。该电压测量电路312允许控制器314测量该功率开关306的源极-漏极电压（）。

该控制器314把该阈值提供到该比较器308。该控制器314被配置成在启动时读取和存储针对的初始值（）。被存储在该控制器314的组件中，比如存储在锁存器中。因而，该控制器314连同该栅极驱动器304一起被耦合到该逻辑单元/电平移位器302的输出。当该逻辑单元/电平移位器302被使能时，所述输出信号可以由该控制器314用作复位信号，从而引起该控制器314锁存（latch）针对的新的值。

在工作的时候，该控制器314把该阈值提供到该比较器308。在一些实施例中，该控制器314根据由该电压测量电路312读取的源极-漏极电压来提供该阈值。在这样的实施例中，所产生的阈值与该源极-漏极电压成正比。更高的或更低的阈值分别引起该智能功率开关300的短路输出电流脱扣阈值（）更低或更高。因而，该智能功率开关300在更高的源极-漏极电压下进入紧急重新启动。该控制器314可以包括例如比较器，用以根据该源极-漏极电压产生该阈值。

在一些实施例中，该控制器314根据该源极-漏极电压和该启动电压提供该阈值。在这样的实施例中，该控制器314可以产生与（前面讨论的）源极-漏极电压成比例的第一阈；并且根据该源极-漏极电压是否超出该启动电压，该控制器314可以产生第二阈。该控制器314接着可以把该第一阈和该第二阈加起来，以产生用于该比较器308的阈值。

通过在该源极-漏极电压大于该启动电压时提供较低的第二阈，并且通过在该源极-漏极电压小于该启动电压时提供较高的第二阈，该控制器314产生第二阈。在一些实施例中，在确定该启动电压是大于还是小于所测量的源极-漏极电压时应用滞后。第二阈的水平可以确定第一阈是否影响。当该第二阈较低时，被提供到该比较器308的该阈值可以低到足以使该第一阈并不影响该功率开关的操作。当该第二阈值较高时，被提供到该比较器308的阈值接着可以被该第一阈充分地影响，以致该功率开关的操作受到该第一阈的影响。在一些实施例中，该第二阈可以根据数个阈值的其中之一来产生。

图4a-4c是针对一些实施例的短路输出电流脱扣阈与源极-漏极电压的关系曲线图。图4a图示出了作为源极-漏极电压的连续函数的。如可以看到的那样，随着的增加，直到增加到阈，逐渐降低。图4a可以表明如下实施例：在所述实施例中，控制器314根据由电压测量电路312读取的源极-漏极电压来提供第一阈。图4b图示出了作为源极-漏极电压的离散函数的。如可以看到的那样，当越过阈时，以某个滞后突然降低。图4b可以表明如下实施例：在所述实施例中，控制器314根据源极-漏极电压和启动电压提供第二阈。图4c图示出了在如下实施例中的作为源极-漏极电压的离散函数的：在所述实施例中，根据数个阈值的其中之一产生第二阈。举例来说，随着源极-漏极电压从启动电压增加到，第二阈从阈逐步减低到阈。

图5是智能功率开关500的电路图。该智能功率开关500包括逻辑单元502、电荷泵504、反相器506、感测dmos508、脱扣电流比较器（tripcurrentcomparator）510、功率dmos512、源极-漏极电压比较器514、滤波器516、锁存器518以及栅极驱动器520。逻辑单元502是可以耦合到比如微控制器之类的外部设备的专用集成电路（asic）。所述外部设备接着可以利用逻辑电平信号使能和禁用该智能功率开关500，所述智能功率开关500又将功率递送给被连接到该智能功率开关500的负载。栅极驱动器520耦合到电荷泵504，所述电荷泵504由供应电压供电并且向栅极驱动器520提供dc电源，使得该栅极驱动器520可以驱动感测dmos508和功率dmos512。

反相器506耦合到逻辑单元502的使能线。所述使能线耦合到栅极驱动器520，所述栅极驱动器520又接通和关断该智能功率开关500。当逻辑单元502使该智能功率开关500复位时，所述逻辑单元502关断该使能线。反相器506处在使能线与锁存器518的复位开关之间。因而，当逻辑单元502触发复位时，反相器506使能锁存器518的复位开关，从而引起锁存器518存储新的值。

感测dmos508耦合到栅极驱动器520，所述栅极驱动器520向感测dmos508和功率dmos512提供栅极电流。感测dmos508产生与功率dmos512所递送的电流成1:x比率的电流。由感测dmos508产生的电流被递送到阻抗，这在阻抗上产生电压。脱扣电流比较器510（在后面讨论）测量该电压差，并且因此产生为由功率dmos512递送的电流的函数的信号。

根据由感测dmos508执行的测量，脱扣电流比较器510确定由功率dmos512递送的电流，并且在功率dmos512所递送的电流小于阈电流时，脱扣电流比较器510向栅极驱动器520提供脱扣电流。该脱扣电流比较器510因此被配置成在功率dmos512所递送的电流超出阈电流时关断该智能功率开关500或使该智能功率开关500复位。

功率dmos512由供应电压供电，并且向耦合到该智能功率开关500的输出的各个设备递送电流。功率dmos512由栅极驱动器520驱动。被提供到该脱扣电流比较器510的阈电流是作为功率dmos512的源极-漏极电压的函数而生成的。

源极-漏极电压比较器514、滤波器516和锁存器518被配置成提供作为源极-漏极电压的函数的阈电流。该源极-漏极电压比较器514直接耦合到功率dmos512的源极和漏极端子。在一些实施例中，因为源极-漏极电压比较器514可以直接测量源极-漏极电压，所以可以在不需要如下单独的测量电路的情况下产生该阈电流：所述单独的测量电路可能受到波动接地电压的影响。因此可以提高电压测量的准确度。在一些实施例中，该源极-漏极电压比较器514产生数字输出。

滤波器516对比较器514的所测量的数字输出进行滤波，以便提高电磁兼容性（emc）。滤波器516可以例如是rc低通滤波器、积分器或者延迟电路。在一些实施例中，滤波器516的时间常数小于如下时间量：该时间量是该智能功率开关500在接通序列期间达到功率dmos512的栅极-源极阈电压vth所花费的时间量。

尽管可以使用任何双稳态多谐振荡器，但是锁存器518可以是置位-复位（sr）触发器。在一些实施例中，锁存器518是高态有效。在这样的实施例中，当复位线是逻辑低（例如未被触发）时，锁存器518将该值存储在置位线上。当栅极驱动器520的使能线处于逻辑低（例如未被触发）时，针对锁存器518的复位线通过反相器506来触发。当智能功率开关500被关断时，栅极驱动器520的使能线处于逻辑低。在启动序列期间（例如当栅极驱动器520的使能线被置位到逻辑高时），功率dmos512的初始源极-漏极电压由源极-漏极电压比较器514测量，并且所测量的值由滤波器516进行滤波，接着所测量的值被存储在锁存器518中。由功率dmos512产生的源极-漏极电压在启动序列期间是最稳定的，并且可能随着负载所消耗的电流的变化而波动。把针对初始源极-漏极电压的值存储在锁存器518中并且根据该初始源极-漏极电压把该阈电流提供到脱扣电流比较器510允许生成如下阈电流：所述阈电流更准确地反映出安全输出电流阈，高于所述安全输出电流阈，可能会引起对该智能功率开关500的损坏。

图6是智能功率开关600的电路图。该智能功率开关600类似于智能功率开关500，同时包括开关监控电路602、电流吸收器/比较器604以及电流源606。在智能功率开关600中，被提供到脱扣电流比较器510的阈电流是连续阈电流与离散阈电流的总和。连续阈电流是源极-漏极电压的反比例函数，而当工作在某些模式中时，提供离散阈电流。

开关监控电路602测量功率dmos512的源极-漏极电压。与源极-漏极电压比较器514一样，开关监控电路602直接耦合到功率dmos512，使得可以提高电压测量准确度。开关监控电路602可以包括例如电压到电流转换器，所述电压到电流转换器可以包括电阻器以及一个或更多个电流镜，以便产生为功率dmos512的所测量的源极-漏极电压的函数的数个信号。在一些实施例中，开关监控电路602产生连续阈电流和所测量的电流，所述连续阈电流和所述所测量的电流是源极-漏极电压的函数，例如：

在一些实施例中，阈电流与源极-漏极电压成反比，并且所测量的电流与源极-漏极电压成正比。

作为阈电流的部分，连续阈电流被供应到脱扣电流比较器510。连续阈电流与源极-漏极电压成反比。随着源极-漏极电压的增加，连续阈电流降低，这又增加了该智能功率开关600对过电流情况的灵敏度。该连续阈电流可以具有上限，例如在该信号上可能存在限幅，以致该智能功率开关600并没有超出该连续阈电流的最大过电流灵敏度。

所测量的电流被输入到电流吸收器/比较器604，所述电流吸收器/比较器604具有连接到滤波器516的输出。该电流吸收器/比较器604包括存储与成比例的电流的电流吸收器，并且包括把所测量的电流与所存储的电流进行比较的比较器。所述比较器的输出是数字信号。如果所测量的电流大于所存储的电流，则该比较器输出被置位到逻辑高。所述比较器输出被存储在锁存器518中，当置位线在启动时是逻辑高并且复位线是逻辑低时，该锁存器518被置位。在一些实施例中，电流吸收器/比较器604还包括用于时间离散化的比较器。在正常操作期间，所存储的电流与所测量的电流进行比较，这完成了源极-漏极电压与启动电压的比较。

电流源606被配置成把离散阈电流作为阈电流的部分供应给脱扣电流比较器510。该离散阈电流是存储在锁存器518中的值的函数，并且来源于该电流源606。离散阈电流的值由锁存器518的输出控制。当锁存器518并未被置位时，该电流源606被置位到高电流阈；或者当锁存器518被置位时，该电流源606被置位到低电流阈。离散阈电流被供应到连续阈电流被供应到的相同节点，因此得到如下阈电流：所述阈电流为该连续阈电流与该离散阈电流的总和。

图7是过电流保护方法700的流程图。该过电流保护方法700可以表明在智能功率开关600中发生的操作。过电流保护方法700开始于在启动序列期间测量并且存储针对该功率开关的源极-漏极电压的值（步骤702）。所存储的值可以是与该源极-漏极电压成比例的电流，并且所述值可以被存储在锁存器中。在正常操作期间，测量所述源极-漏极电压（步骤704）。所述源极-漏极电压被用来产生与所述源极-漏极电压成反比的连续阈电流（步骤706）。该连续阈电流可以是受到限幅的信号。如果所测量的源极-漏极电压超出所存储的电压（步骤708），则被供应到脱扣电流比较器的阈电流是该连续阈电流与该离散阈电流的总和（步骤710）。所供应的离散阈电流是所存储的电压的函数。如果所测量的源极-漏极电压并未超出所存储的电压（步骤708），则不供应所述离散阈电流，并且被供应到脱扣电流比较器的阈电流是阈电流（步骤712）。

虽然已经详细描述了本说明书，但是应当理解的是，在不背离本公开内容的如由所附的权利要求书限定的精神和范围的情况下，可以做出各种改变、替换和变动。此外，本公开内容的范围并不意图被限制到这里所描述的特定实施例，因为本领域技术人员将很容易从本公开内容意识到，目前现存的或者以后要被开发的处理、机器、制成品（manufacture）、物质的组成、装置、方法或步骤可能执行与这里所描述的相对应实施例基本上相同的功能或者实现基本上相同的结果。因而，所附的权利要求书意图把这样的处理、机器、制成品、物质的组成、装置、方法或步骤包括在他们的范围之内。