反向电流负载状况期间的鲁棒电流感测的制作方法

文档序号:23692945发布日期:2021-01-23 10:25阅读:101来源:国知局
反向电流负载状况期间的鲁棒电流感测的制作方法

[0001]
本发明总体上涉及用于反向电流负载状况期间的鲁棒电流感测的系统和方法。


背景技术:

[0002]
在过去的二十年中,在例如汽车工业中以及对于汽车车身功率应用,利用集成电路智能功率开关代替机电继电器已经成为一种趋势。智能功率开关通常被安装在车身控制模块中,该车身控制模块是非常嘈杂的电源网络与在所有情况下都需要被保护的敏感负载之间的接口。智能功率开关必须在苛刻的温度和电压状况下保持运行。此外,智能功率开关还必须在可能会严重危害车身控制模块的正常操作的某些负载状况下保持运行。


技术实现要素:

[0003]
根据一个实施例,一种电流感测电路包括:多个负载晶体管,具有耦合在功率端子与多个负载端子之间的电流路径;多个感测晶体管,具有耦合在功率端子与感测端子之间的电流路径,每个感测晶体管耦合到相应的负载晶体管;多个n沟道晶体管,具有耦合在相应的感测晶体管与相应的感测端子之间的电流路径;放大器,用于选择性地均衡跨负载晶体管中的一个负载晶体管的电压和跨感测晶体管中的一个感测晶体管的电压;以及多个旁路电路,耦合到多个n沟道晶体管的体端子。
[0004]
根据另一实施例,一种电流感测电路包括:多个负载晶体管,具有耦合在功率端子与多个负载端子之间的电流路径;多个感测晶体管,具有耦合在功率端子与感测端子之间的电流路径,每个感测晶体管耦合到相应的负载晶体管;多个n沟道晶体管,具有耦合在相应的感测晶体管与相应的感测端子之间的电流路径;放大器,用于选择性地均衡跨负载晶体管中的一个负载晶体管的电压和跨感测晶体管中的一个感测晶体管的电压;以及多个旁路电路,耦合到多个n沟道晶体管的体端子。
[0005]
在另一实施例中,一种电流感测方法包括:在第一电流路径中提供负载电流;感测负载电流,以在第二电流路径中提供感测电流;使感测电流通过第二电流路径中的n沟道晶体管;以及将从n沟道晶体管的体端子流出的寄生电流旁路,以使寄生电流不被添加到第二电流路径中的感测电流中。
附图说明
[0006]
为了较完整地理解本发明及其优点,现在参考以下结合附图的描述,其中:
[0007]
图1是根据一个实施例的用于多通道功率开关的具有反向电流保护的电流感测电路的示意图;
[0008]
图2是与示例性电流感测电路相关联的横向多集电极寄生pnp器件的横截面图;
[0009]
图3a和图3b是根据一个实施例的用于图1的功率开关中的偏置电路的示意图;
[0010]
图4a和图4b是根据另一实施例的用于图1的功率开关中的偏置电路的示意图;
[0011]
图5是根据一个实施例的图1的功率开关的详细示意图;
[0012]
图6是根据另一实施例的图1的功率开关的详细示意图;
[0013]
图7是在使用现有技术的感测电路的情况下,在反向电流状况之前和之后的感测电流的图形;
[0014]
图8是在使用根据实施例的感测电路的情况下,在反向电流状况之前和之后的感测电流的图形;并且
[0015]
图9是汽车应用中的包括根据实施例的感测电路的车身控制模块的框图。
[0016]
除非另外指明,否则不同附图中的对应数字和符号通常指代对应的部分。绘制附图以清楚地图示实施例的相关方面,并且附图并不一定按比例绘制。
具体实施方式
[0017]
实施例系统和方法解决了智能功率集成开关的关键负载状况中的一个关键负载状况,即反向电流状况期间的操作以及反向电流状况如何影响集成电路开关的重要功能,即准确的负载电流感测。例如,当多通道集成开关的通道中的一个或多个通道断开但是还在反向电流状况下时,实施例系统和方法使在多通道集成开关的负载电流诊断阶段期间系统看到的可能的错误最小化。通过在集成开关的感测电流路径中实施耦合到反向电流敏感的n沟道晶体管的电流旁路电路,克服了集成开关的通道之间的串扰。在一个实施例中,电流旁路电路包括将n沟道晶体管的体(bulk)端子与n沟道晶体管的源极端子分离并且将体端子耦合到局部接地连接。在另一实施例中,电流旁路电路包括耦合在n沟道晶体管的体端子与n沟道晶体管的源极端子之间的缓冲放大器。
[0018]
对于驱动电容性负载的车身控制模块经常会出现反向电流状况。例如,电容性负载可以被关闭,并且此后不久,汽车电池电压可能会经受至少几百毫伏的负电涌。
[0019]
图1是根据一个实施例的具有反向电流保护的感测电路的示意图,该感测电路包括多通道智能功率高侧开关设备100。在一个实施例中,高侧开关设备100可以包括集成电路,该集成电路包括多个集成电路端子或引脚:用于接收电源电压的vs、用于驱动第一通道上的负载的out0、用于驱动第二通道上的负载的out1、以及用于感测所选择的通道上的电流的is。在一个实施例中,高侧开关设备可以包括多个通道,例如四个通道或八个通道或更多,并且具有选择性地感测流过每个通道的电流的能力。
[0020]
电路100包括负载晶体管m
load0
,该负载晶体管m
load0
具有耦合在功率端子vs与负载端子out0之间的电流路径。负载端子out0被耦合到标记为load的外部负载。负载可以是电阻性负载。感测晶体管m
sense
具有耦合在功率端子vs与感测端子is之间的电流路径。感测端子is可以被耦合到外部感测电阻器r1,该外部感测电阻器r1又被耦合到包括电阻器r2和电容器c1的外部滤波器。滤波器输出节点108可以被耦合到诸如微处理器的处理电路装置。晶体管m
load0
和m
sense
的控制端子或栅极被耦合在一起。在图1中,负载晶体管和感测晶体管两者都是n沟道晶体管。负载晶体管m
load0
的面积可以是感测晶体管m
sense
的面积的k倍,使得感测电流只是负载电流的一部分,其中k通常是整数。负载晶体管m
load0
和感测晶体管m
sense
可以是在集成电路上紧密靠近的经匹配且经缩放的晶体管,或者感测晶体管可以是包括较多个晶体管单元的较大的负载晶体管的一个或多个单元。栅极驱动放大器102可以用于提供输入信号,以使负载晶体管m
load0
和感测晶体管m
sense
通电。p沟道晶体管p1具有耦合在感测晶体管m
sense
与感测端子is之间的电流路径。放大器106用于均衡跨负载晶体管m
load0
的漏
极-源极电压和跨感测晶体管m
sense
的漏极-源极电压。这通过使放大器106的正输入耦合到负载晶体管m
load0
的源极,使放大器106的负输入耦合到感测晶体管m
sense
的源极,并且使输出耦合到p沟道晶体管p1的控制端子(栅极)来实现。图1还包括用于单独的通道的附加负载晶体管m
load1
,该通道关闭并且当前未被感测,但可能会经受反向电流状况。尽管在图1中仅示出了一个单独的通道,但是本领域技术人员将理解,可以使用许多这种单独的通道。负载晶体管m
load1
被耦合在电源端子vs与负载端子out1之间。负载端子out1还耦合到指定为load的负载,该负载还可以包括具有电容器c2的电容性组件。示出了用于驱动负载晶体管m
load1
的单独的栅极驱动放大器104。用于附加的切换通道的感测电路装置未在图1中示出,并且将在下面、特别地关于图5和图6中示出的电路示意图的描述更详细地描述。
[0021]
用于第一感测通道的感测电路装置包括p沟道晶体管p2,以用于响应于施加在晶体管p2的栅极处的多路复用信号(未在图1中示出并且在下面进一步详细地描述),将感测电流i
sense
选择性地耦合到is端子。用于第一感测通道的感测电路装置还包括反向电流敏感的n沟道晶体管n1,以用于如果响应于施加在晶体管n1的栅极处的反向电流信号(未在图1中示出并且在下面进一步详细地描述)而检测到反向电流状况,则选择性地将感测电流i
sense
加寄生电流i
par
去耦。晶体管n1的去耦动作防止寄生电流流过is端子,使得即使在当前未被感测的通道中的一个通道上的反向电流状况期间,在节点108处的感测电流测量值也保持准确。
[0022]
根据实施例,n沟道晶体管n1的体节点或本体节点与源极端子分离。可能会在电路100的集成电路衬底内生成的寄生电流可以被旁路,并且可以有利地被引导通过偏置电路112,因此不会流过感测引脚is。
[0023]
在一个实施例中,晶体管p2、n1和偏置电路112特定于电路100中的每个通道。例如,如果电路100中存在四个切换通道,则也将存在特定于通道的四个感测路径,每个感测路径均包括晶体管p2、晶体管n1和偏置电路112的副本。在一个实施例中,放大器106、晶体管p1、感测端子is和外部电阻器r1、r2和电容器c1是所有感测通道共用的。在一个实施例中,一次仅选择一个通道用于电流感测。例如,可以在初始操作模式期间的诊断测试期间执行电流感测,或者可以根据需要周期性地执行电流感测。
[0024]
在反向电流操作模式中,一个通道可以关闭并且处于反向电流状况(例如在端子out1处),而微控制器读取正常操作的通道的感测电流数据(例如在端子out0处)。注意,正常流动的负载电流i
load
流过负载晶体管m
load0
,并且反向电流i
inverse
在相反方向上流过负载晶体管m
load1
。在反向电流情况期间,当out1通道处于关闭状态时,可以观察到,如果out1电压足够高,则横向多集电极pnp寄生器件(q
par
)的发射极至基极电压(veb
on
)将被激活并且将从输出端子(out1)汲取电流。如果在通道中的一个通道处出现反向电流状况,则可能会出现q
par
器件的激活。q
par
发射极由m
load1
器件的体定义(电压>vs),而q
par
基极直接内置在n衬底中(电压=vs)。在关闭状态中的反向电流操作期间,将达到发射极至基极电压veb
on
。如果达到了必要的veb
on
,则流过out1引脚的反向电流(i
inverse
)的一部分将被成比例地递送到q
par
集电极(i
par
),这取决于它们的对应电压水平。由于在公用引脚is上对每个通道选择性地进行电流感测,使一个通道处于反向电流,而其它通道被选择用于诊断,因此q
par
器件将主要将电流注入到共享的感测线中,因此会影响微控制器在正常操作的通道上读取的电流。注意,流到is端子中的电流包括期望的i
sense
电流,但还包括不期望的i
par
电流,如果不是由偏
置电路112提供的电流旁路功能,i
par
电流将影响所感测的电流数据的准确度。
[0025]
图1还示出了p+防护结构110,该p+防护结构110形成在集成电路100的衬底中,该p+防护结构110用于吸收在反向电流状况期间生成的寄生电流。下面参考图2进一步详细地描述p+防护结构110。在图1中以示意形式将p+防护结构110示出为耦合在寄生晶体管q
par
的集电极与电源电压端子vs之间。尽管p+防护结构110可以有利地耦合到地,但是关于最大接地电流量的规定有时会阻止这种实施方式。
[0026]
图2是图1中以示意形式示出的q
par
横向多集电极寄生pnp器件的横截面图200,以便进一步理解在多通道电流感测电路100中流动的寄生电流的性质,并且用于提供一种用于防止这些寄生电流流到电流感测电路的感测电路装置部分(is线或端子)的解决方案。在一个实施例中,多通道感测电路100的高压(dmos)和低压(lvnmos)部分被集成到半导体衬底114中。横截面图200包括沟槽栅dmos器件204,该沟槽栅dmos器件204可以表示前述负载晶体管中的一个负载晶体管,沟槽栅dmos器件204具有耦合到输出引脚202的多个p+区域。在图2中还示出了p+防护环或p+防护结构110的横截面图。p+防护环110位于dmos晶体管204的附近,并且可以是围绕集成电路的dmos部分或集成电路的lvnmos部分的实际环形区域。备选地,p+结构可以是矩形的、条状的或非封闭环的形状的一个或多个其它区域。还示出了与电流感测电路装置相关联的低压lvnmos晶体管中的一个低压lvnmos晶体管210(例如晶体管n1),该低压lvnmos晶体管210具有耦合到is线208的多个p+区域。因此,寄生q
par
晶体管包括在发射极(dmos晶体管204的p+区域中的一个p+区域)与未耦合到防护环110的集电极中的一个集电极(lvnmos晶体管210的p+区域中的一个p+区域)之间的寄生电流的流。寄生晶体管q
par
的基极形成在集成电路的n型衬底114(体)中。如图5和图6中所示,寄生晶体管q
par
实际上可以具有到其它p+区域的多个寄生集电极路径。
[0027]
为了避免寄生电流注入到is线中,n1低压nmos器件的体与其源极(is线)分离。下面参考图3a、图3b、图4a和图4b讨论用于旁路从晶体管n1的体节点流出的电流的实施例偏置电路。
[0028]
图3a图示了用于将晶体管n1的体节点偏置到比vs电源电压低的电压的一个实施例。标记了晶体管n1的晶体管符号,以标识漏极(d)、栅极(g)、源极(s)和体(b)节点或本体(b)节点。因此,从体节点流出的寄生电流将流到偏置电压源中,并且被旁路而不流过源极端子并且不流到is感测端子中。示出了gnd
ul
的偏置电压(局部接地电压),在一个实施例中,gnd
ul
具有vs-3v的电压。可以使用许多偏置电路112a,诸如电压调节器、电荷泵、分压器或专用供电电压来提供局部接地电压。
[0029]
图3b图示了偏置电路112a的一个特定示例,偏置电路112a是可以具有常规设计的电压调节器,该电压调节器包括基准电压、运算放大器、n沟道驱动晶体管和电流源。
[0030]
图4a图示了用于将晶体管n1的体节点偏置到与晶体管n1的源极电压基本相同的电压的一个实施例。因此,从体节点流出的寄生电流将流到偏置电压源中,并且被旁路而不流过晶体管n1的源极并且不流到is感测端子中。缓冲放大器112b的输入耦合到晶体管n1的源极节点,并且缓冲放大器112b的输出耦合到晶体管n1的体节点。可以使用缓冲放大器112b的许多设计,只要呈现出相对较高的输入阻抗和相对较低的输出阻抗即可。
[0031]
图4b图示了缓冲放大器偏置电路112b的一个特定示例,该缓冲放大器偏置电路112b包括n沟道晶体管mn0、mn1、p沟道晶体管mp0以及偏置电流ib1和ib2。缓冲放大器112b
的输入是节点n1
s
,并且缓冲放大器112b的输出是节点n1
b
。缓冲放大器112b的正电源节点耦合到vs电压,并且缓冲放大器112b的负电源节点耦合到局部接地电压gnd
ul

[0032]
图4b中描绘的缓冲放大器112b在n1器件的体节点处复制n1器件的源极电压的一个优点是,在任何操作状况下都不存在vgb违限(vgb电压过大)。图4b中所示的s-b缓冲器电路112b嵌入了两个共漏级(晶体管mn0和电流源ib1,以及晶体管mp0和电流源ib2),这两个共漏级将n1的源极电压降低一次(降低vgs
mn0
),然后升高一次(升高vgs
mp0
),以便在理想情况下实现与n1的源极基本相同的n1的体电压。晶体管mn0的栅极(n1
s
输入端子)耦合到晶体管mn1的栅极。
[0033]
缓冲放大器112b的正电源端子耦合到中间电源电压vs,并且缓冲放大器的负电源端子耦合到局部接地电压gnd
ul
(gnd
ul
通常为由电压调节器112a设置的-3v,例如在图3b中所示)。
[0034]
因此,寄生反向电流i
inverse
将被注入到n1
b
输出端子中,并且通过mp0器件流到局部接地gnd
ul
。注入的电流越高,vgs
mp0
变得越高,并且因此,n1
b
输出节点将对应地上移。在异常操作状况下,可以迫使电流流出n1
b
节点。在这种情况下,晶体管mn1有利地将n1
b
电压钳位在低于n1
s
的一个vgs处,以便避免vgb
n1
违限。在正常操作中,当没有寄生电流干扰n1
b
节点时,n1器件的体将被缓冲器固定为比n1器件的源极低数百mv。因此,晶体管n1的b-s(体至源极)二极管被反向偏置,并且在反向电流状况出现的情况下,对于体存在足够的电压净空(voltage head-room)。
[0035]
在图5的详细的切换电路示意图中进一步图示了图3a和图3b中所示的偏置电路。在图6的详细的切换电路示意图中进一步图示了图4a和图4b中所示的偏置电路。
[0036]
图5是具有反向电流保护的多通道电流感测电路500的示意图。为了清楚起见,在图5中不再重复或描述参照图1描述的组件的某些附图标记。
[0037]
感测电路500包括多个通道,在图5中示出了这些通道中的两个通道(通道0和通道1)。电路500的特定于通道的部分包括前述的负载晶体管和感测晶体管,以及用于晶体管n1和p2的多路复用电路装置。多路复用电路装置包括开关s1、s2、s3和s4。开关s1和s2用于根据是否正在感测特定通道来在vs与gnd
ul
电压之间选择性地使晶体管p2的栅极通电。类似地,在一个实施例中,开关s3和s4用于根据是否检测到反向电流状况来在电荷泵电压vcp(vs+3v)和gnd
ul
(vs-3v)电压之间选择性地使晶体管n1的栅极通电。用于控制开关s1、s2、s3和s4的逻辑信号由逻辑电路506提供,该逻辑信号是i
inv
反向电流信号和mux多路复用信号的逻辑组合。i
inv
信号又由比较器504生成。比较器504的正输入耦合到相应的输出引脚,诸如out0或out1,并且比较器504的负输入耦合到vs供电电压。如果在输出引脚处的电压大于vs供电电压,则在比较器504的输出处生成i
inv
信号,该i
inv
信号在逻辑电路装置506中与mux信号组合。特定于通道的多路复用电路装置还包括也耦合到逻辑电路506的高压开关s5和s6。开关s5将运算放大器106的负输入选择性地耦合到所选择的通道中的对应的感测晶体管。开关s6将运算放大器106的正输入选择性地耦合到所选择的通道中的对应的负载晶体管。特定于通道的多路复用电路装置还包括二极管d1和d2,以防止跨所选择的感测晶体管的电压和跨所选择的负载晶体管的电压以及跨放大器106的输入的电压偏离多于或少于一个二极管压降。
[0038]
由图5中所示的电路500中的通道中的每个通道共享的公用电路装置包括电压调
节器112a、运算放大器106、is感测端子、感测电阻器r1、包括电阻器r2和电容器c1的外部滤波电路装置,以及p+防护环110。
[0039]
注意,在图5中,每个通道中的每个n1晶体管的体节点都由电压调节器112a的输出偏置,该电压调节器112a提供了局部接地电压gnd
ul
。因此,在例如反向电流状况期间,与晶体管n1的体节点相关联的寄生电流i
par
流到电压调节器中,并且不流到is端子中,从而确保感测电流测量在反向电流状况期间保持准确。在一个实施例中,每个晶体管n1包括mvnmos(中压n沟道mos)器件,该mvnmos器件可以有利地承受较高的vgb(栅极至体电压)。
[0040]
图6的切换电路600包括与图5中所示的切换电路500中所示相同的特定于通道的多路复用电路装置、相同的公用电路装置、以及相同的负载晶体管和相同的感测晶体管。因此,为了清楚起见,这些组件和特征的描述将不再参照图6再次描述,并且省略了一些附图标记。
[0041]
然而,重要的是注意在图6中,每个通道中的每个n1晶体管的体节点由相应的缓冲放大器112b的输出偏置,该缓冲放大器112b的输入耦合到晶体管n1的源极节点。缓冲放大器112b的负供电电压由电压调节器112a的输出提供,电压调节器112a的输出是局部接地电压gnd
ul
(vs-3v)。因此,在例如反向电流状况期间,与晶体管n1的体节点相关联的寄生电流i
par
流到缓冲放大器112b的输出中,并且流到电压调节器112a中,并且不流到is端子中,从而确保了感测电流测量在反向电流状况期间保持准确。
[0042]
图7示出了不包括本文中描述的旁路特征和电路的现有技术感测电路中的感测电流700的值。注意,在正常操作状况702期间,感测电流具有介于20μa和25μa之间的值。在反向操作状况704期间,感测电流增加到约25μa的值。额外的感测电流表示由寄生电流的至少一部分引起的误差电流,寄生电流的至少一部分又由反向操作状况引起并进入到感测电路装置中。
[0043]
图8示出了包括本文中描述的旁路特征和电路的实施例感测电路中的感测电流800的值。注意,在正常操作状况802期间,感测电流具有介于20μa和25μa之间的值。在反向操作状况804期间,感测电流没有改变,并且维持介于20μa和25μa之间的值。在两个操作状况期间相同的感测电流表明,由反向操作状况引起的寄生电流被旁路,并且被阻止进入到感测电路装置中。因此,即使附加的未被选择的通道中的一个或多个通道可能会处于反向电流状况,也可以实现所感测的通道电流的准确表示。
[0044]
图9图示了包括多通道开关900的代表性车身控制模块900,该多通道开关900包括本文中描述的准确电流感测特征。汽车电池902将电源电压vs提供给微处理器904和多通道开关906两者。在一个实施例中,电池902可以在车身控制模块外部。微处理器904通过数字总线908与多通道开关906通信。多通道开关906可以是高压集成电路,该高压集成电路包括耦合到各种电气汽车系统912的多个通道910。这些汽车系统中的一些汽车系统可以是本质上为电容性的负载,这些负载在多个通道910中的一个或多个通道上引起反向电流状况。
[0045]
总而言之,本文中描述了实施例电路和方法,以用于确保即使切换电路的通道中的一个通道经受在集成电路内生成内部寄生电流的反向电流状况,包括多通道感测功能的集成多通道切换电路也可以提供准确的电流感测功能。
[0046]
在这里总结了本发明的示例实施例。从本文提交的整个说明书和权利要求书中也可以理解其它实施例。
[0047]
示例1.一种电流感测电路,包括:负载晶体管,具有控制端子和耦合在功率端子与负载端子之间的电流路径;感测晶体管,具有耦合在所述功率端子与感测端子之间的电流路径,以及耦合到所述负载晶体管的控制端子的控制端子;p沟道晶体管,具有控制端子和耦合在所述感测晶体管与所述感测端子之间的电流路径;n沟道晶体管,具有耦合在所述感测晶体管与所述感测端子之间的电流路径,以及用于接收控制电压的控制端子;放大器,用于均衡跨所述负载晶体管的电压和跨所述感测晶体管的电压,该放大器具有耦合到所述p沟道晶体管的控制端子的输出;以及旁路电路,耦合到所述n沟道晶体管的体端子。
[0048]
示例2.根据示例1所述的电流感测电路,其中所述旁路电路包括局部接地连接。
[0049]
示例3.根据前述示例中任一项所述的电流感测电路,其中所述旁路电路包括电压调节器。
[0050]
示例4.根据前述示例中任一项所述的电流感测电路,其中所述旁路电路包括缓冲放大器,所述缓冲放大器耦合在所述n沟道晶体管的体端子与所述n沟道晶体管的源极端子之间。
[0051]
示例5.根据前述示例中任一项所述的电流感测电路,其中所述旁路电路包括耦合在所述功率端子与局部接地连接之间的缓冲器。
[0052]
示例6.根据前述示例中任一项所述的电流感测电路,其中所述缓冲放大器包括:第一n沟道晶体管,与耦合在所述功率端子与局部接地连接之间的第一电流源串联;p沟道晶体管,与耦合在所述功率端子与所述局部接地连接之间的第二电流源串联;以及第二n沟道晶体管,耦合到所述第一n沟道晶体管和所述p沟道晶体管。
[0053]
示例7.根据前述示例中任一项所述的电流感测电路,其中所述第一n沟道晶体管的栅极构成所述缓冲放大器的输入,并且所述第二n沟道晶体管的源极构成所述缓冲放大器的输出。
[0054]
示例8.根据前述示例中任一项所述的电流感测电路,其中所述第一n沟道晶体管的体端子和所述第二n沟道晶体管的体端子耦合到所述局部接地连接。
[0055]
示例9.根据前述示例中任一项所述的电流感测电路,其中所述n沟道晶体管的体端子耦合到所述n沟道晶体管的源极端子。
[0056]
示例10.根据前述示例中任一项所述的电流感测电路,还包括集成衬底,所述集成衬底包括靠近所述感测晶体管和所述负载晶体管的p型防护结构。
[0057]
示例11.根据前述示例中任一项所述的电流感测电路,还包括附加的p沟道晶体管,所述附加的p沟道晶体管具有耦合在所述感测晶体管与所述感测端子之间的电流路径。
[0058]
示例12.一种电流感测电路,包括:多个负载晶体管,具有耦合在功率端子与多个负载端子之间的电流路径;多个感测晶体管,具有耦合在所述功率端子与感测端子之间的电流路径,每个感测晶体管耦合到相应的负载晶体管;多个n沟道晶体管,具有耦合在相应的感测晶体管与相应的感测端子之间的电流路径;放大器,用于选择性地均衡跨所述负载晶体管中的一个负载晶体管的电压和跨所述感测晶体管中的一个感测晶体管的电压;以及多个旁路电路,耦合到所述多个n沟道晶体管的体端子。
[0059]
示例13.根据示例12所述的电流感测电路,其中所述多个旁路电路中的每个旁路电路包括局部接地连接。
[0060]
示例14.根据前述示例中任一项所述的电流感测电路,其中所述多个旁路电路中
的每个旁路电路包括电压调节器。
[0061]
示例15.根据前述示例中任一项所述的电流感测电路,其中所述旁路电路中的每个旁路电路包括缓冲放大器,所述缓冲放大器耦合在相应的n沟道晶体管的体端子与所述相应的n沟道晶体管的源极端子之间。
[0062]
示例16.根据前述示例中任一项所述的电流感测电路,其中所述旁路电路中的每个旁路电路还耦合到局部接地连接。
[0063]
示例17.一种电流感测方法,所述方法包括:在第一电流路径中提供负载电流;感测所述负载电流,以在第二电流路径中提供感测电流;使所述感测电流通过所述第二电流路径中的n沟道晶体管;以及将从所述n沟道晶体管的体端子流出的寄生电流旁路,以使所述寄生电流不被添加到所述第二电流路径中的所述感测电流。
[0064]
示例18.根据示例17所述的电流感测方法,其中将所述寄生电流旁路包括将所述寄生电流分流到局部接地连接。
[0065]
示例19.根据前述示例中任一项所述的电流感测方法,其中将所述寄生电流旁路包括将所述寄生电流分流到电压调节器。
[0066]
示例20.根据前述示例中任一项所述的电流感测方法,其中将所述寄生电流旁路包括将所述寄生电流分流到缓冲放大器的输出,所述缓冲放大器耦合在所述n沟道晶体管的体端子与所述n沟道晶体管的源极端子之间。
[0067]
示例21.根据前述示例中任一项所述的电流感测方法,其中所述缓冲放大器还耦合到局部接地连接。
[0068]
本文中描述了特定的晶体管类型和极性,但是在实施例中可以改变。例如,尽管晶体管n1被描述为n沟道晶体管,但是电路实施例可以用p沟道晶体管代替晶体管n1。同样地,本文中还描述了特定的感测电流值,但是可以将这些电流感测电流值向上调整或向下调整以适合特定的应用。感测晶体管与负载晶体管之间的面积比k也可以根据需要来改变。可以使用其它电流镜类型的电路将感测晶体管连接到负载晶体管。电源电压将在电压范围上变化,以便匹配实施例电路中使用的对应晶体管技术。可以做出其它类似的这种改变以适应特定的实施方式,同时仍然受益于本文中描述的实施例的电流感测构思。
[0069]
尽管已经参考说明性实施例描述了本发明,但是该描述不旨在以限制性的意义来解释。参考说明书,说明性实施例以及本发明的其它实施例的各种修改和组合对于本领域技术人员将是明显的。因此,所附权利要求旨在涵盖任何这种修改或实施例。
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