线性电压调节器的电流感测的制作方法

本公开涉及被配置为调节输出电压的线性电压调节器，诸如低压差(ldo)调节器。

背景技术：

线性电压调节器可以调节输出电压。例如，线性电压调节器可以使用10v的供给电压来输出5v的电压。低压差(ldo)调节器可以调节接近于供给电压的输出电压。例如，ldo电压调节器可以使用5.5v的供给电压输出5v的电压。在任何情况下，都会期望线性电压调节器(如ldo电压调节器)快速达到调节电压，在整个输出电压范围内稳定，并具有低功耗。

技术实现要素：

一般而言，本公开涉及用于电流感测的技术。为了保持稳定性并提供过电流保护，系统可以感测线性电压调节器处的电流。系统可以使用不同的感测方案，例如，每个感测方案可以包括晶体管的不同组合以“镜像”或产生与线性电压调节器处的感测电流对应的电流。判定模块可以使用多个感测方案来产生复合感测电流。

在一个示例中，用于电压调节的电路包括传输模块、第一感测模块、第二感测模块、判定模块和控制模块。传输模块被配置为基于控制信号修改电连接输入电压和负载的通道的电阻。第一感测模块被配置为基于串联路径处的电流来产生第一感测电流，所述串联路径至少包括所述传输模块和所述负载。第二感测模块被配置为基于所述串联路径处的电流来产生第二感测电流，所述串联路径至少包括所述传输模块和所述负载。判定模块被配置为：当所述第二感测电流大于所述第一感测电流时，产生对应于从所述第二感测电流中减去所述第一感测电流的第一判定电流，并且当所述第二感测电流不大于所述第一感测电流时，产生对应于零电流的第一判定电流；以及当所述第一感测电流大于所述第二感测电流时，产生对应于从所述第一感测电流中减去所述第二感测电流的第二判定电流，并且当所述第一感测电流不大于所述第二感测电流时，产生对应于零电流的第二判定电流。所述判定模块还被配置为基于所述第一判定电流、所述第二判定电流、所述第一感测电流和所述第二感测电流的和来产生复合感测电流。控制模块被配置为基于所述复合感测电流来产生所述控制信号。

在另一个示例中，一种用于电压调节的方法包括由电路的传输模块基于控制信号修改电连接输入电压和负载的通道的电阻。所述方法还包括由所述电路的第一感测模块基于串联路径处的电流产生第一感测电流，所述串联路径至少包括所述传输模块和所述负载。所述方法还包括由所述电路的第二感测模块基于所述串联路径处的电流产生第二感测电流，所述串联路径至少包括所述传输模块和所述负载。所述方法还包括：当所述第二感测电流大于所述第一感测电流时，由所述电路的判定模块产生对应于从所述第二感测电流中减去所述第一感测电流的第一判定电流，并且当所述第二感测电流不大于所述第一感测电流时，由所述电路的判定模块产生对应于零电流的第一判定电流。所述方法还包括：当所述第一感测电流大于所述第二感测电流时，由所述电路的判定模块产生对应于从所述第一感测电流中减去所述第二感测电流的第二判定电流，并且当所述第一感测电流不大于所述第二感测电流时，由所述电路的判定模块产生对应于零电流所述第二判定电流。所述方法还包括由所述电路的判定模块基于所述第一判定电流、所述第二判定电流、所述第一感测电流和所述第二感测电流的和来产生复合感测电流。所述方法还包括由所述电路的控制模块基于所述复合感测电流产生所述控制信号。

在另一个示例中，电路包括电压源、负载、传输模块、第一感测模块、第二感测模块、判定模块和控制模块。电压源被配置为提供输入电压。传输模块被配置为基于控制信号修改电连接所述输入电压和所述负载的通道的电阻。第一感测模块被配置为当在所述传输模块处输出的电压小于第一阈值时，产生与串联路径处的电流成比例的第一感测电流，所述串联路径至少包括所述传输模块和所述负载。第二感测模块被配置为当在所述传输模块处输出的电压大于第二阈值时，产生与所述串联路径处的电流成比例的第二感测电流，所述串联路径至少包括所述传输模块和所述负载，所述第二阈值小于所述第一阈值。判定模块被配置为：当所述第二感测电流大于所述第一感测电流时，产生对应于从所述第二感测电流中减去所述第一感测电流的第一判定电流，并且当所述第二感测电流不大于所述第一感测电流时对应于零电流的第一判定电流；当所述第一感测电流大于所述第二感测电流时，产生对应于从所述第一感测电流中减去所述第二感测电流的第二判定电流，并且当所述第一感测电流不大于所述第二感测电流时，产生对应于零电流的第二判定电流；和基于所述第一判定电流、所述第二判定电流、所述第一感测电流和所述第二感测电流的和来产生复合感测电流。控制模块被配置为基于所述复合感测电流产生所述控制信号。

这些和其他示例的细节在附图和下面的描述中阐述。从说明书和附图以及权利要求书中，其他的特征、目的和优点将是显而易见的。

附图说明

图1是示出根据本公开的一个或多个技术的被配置为针对整个输出电压范围来感测电流的示例系统的框图。

图2是示出根据本公开的一个或多个技术的图1的系统的示例性第一感测模块的系统图。

图3是示出根据本公开的一个或多个技术的图1的系统的示例性第二感测模块的系统图。

图4是示出根据本公开的一个或多个技术的、图2的第一感测模块和图3的第二感测模块的性能的图解说明。

图5是示出根据本公开的一个或多个技术的图1的系统的示例性第一电路的电路图。

图6是示出根据本公开的一个或多个技术的图1的系统的示例性判定模块的电路图。

图7是示出根据本公开的一个或多个技术的图6的判定模块的性能的第一图解说明。

图8是示出根据本公开的一个或多个技术的图6的判定模块的性能的第二图解说明。

图9是示出根据本公开的一个或多个技术的图1的系统的示例性第二电路的电路图。

图10是示出根据本公开的一个或多个技术的图1的系统的示例性第三电路的电路图。

图11是与可以由根据本公开的电路执行的技术一致的流程图。

具体实施方式

总的来说，本公开内容涉及用于使用多个感测方案在整个输出电压范围内感测线性电压调节器(例如但不限于低压降(ldo)调节器)中的电流的技术。这种感测方案可以使用晶体管的组合来“镜像”或产生对应于在线性电压调节器处的感测电流的电流。

在一些系统中，选择单个感测方案来控制线性电压调节器(例如但不限于ldo调节器)的输出电压。例如，设计者可以在针对大于特定电压的输出电压操作的感测方案或针对小于另一特定电压的输出电压操作的另一感测方案之间进行选择。然而，在一些应用中，期望针对超出单个感测方案的输出电压操作的感测方案。

一些系统可以使用开关从一组感测方案中选择感测方案。例如，这样的系统可以使用诸如比较器的数字组件来选择感测方案。在该示例中，当数字组件检测到输出电压超过用于低电压感测方案的电压阈值时，该系统可以使开关接收来自高电压感测方案的输出而不是低电压感测方案。然而，不同的感测方案之间的这种切换可能导致线性电压调节器具有不连续的传递函数，从而导致线性电压调节器的工作点不稳定。

根据本文描述的实施例，不是将线性电压调节器限制为在所选感测方案的特定操作电压范围内操作的应用，也不是必须以不连续传递函数来操作线性电压调节器，系统可以使用多种感测方案产生复合感测电流。

图1是示出根据本公开的一个或多个技术的被配置为针对整个输出电压范围来感测电流的示例系统100的框图。如图1的示例所示，系统100可以包括电压源102、负载104、传输模块106、控制模块108、第一感测模块112、第二感测模块114和判定模块116。

电压源102可以被配置为向系统100的一个或多个其他组件提供电力。例如，电压源102可以被配置为向负载104供给输入功率。在一些示例中，电压源102包括可以被配置为存储电能的电池。电池的示例可包括但不限于镍镉、铅酸、镍金属氢化物、镍锌、氧化银、锂离子、锂聚合物、任何其他类型的可再充电电池或它们的任何组合。在一些示例中，电压源102可以包括功率转换器或功率逆变器的输出。例如，电压源102可以包括直流(dc)到dc功率转换器的输出、交流(ac)到dc功率转换器的输出等。在一些示例中，电压源102可以表示到供电电网的连接。在一些示例中，由电压源102提供的输入功率信号可以是dc输入功率信号。例如，在一些示例中，电压源102可以被配置为提供在大约5vdc至大约40vdc的范围内的dc输入功率信号。

负载104可以包括被配置为经由传输模块106接收来自电压源102的电流的设备。在一些示例中，负载104可以是电阻性负载。电阻性负载的示例可以包括座椅调节、辅助加热、窗户加热、发光二极管(led)、后部照明或其他电阻性负载。在其他示例中，负载104可以是电感性负载。电感性负载的示例可包括用于一个或多个擦拭器系统的泵、致动器、马达、防抱死制动系统(abs)、电子制动系统(ebs)、继电器、电池断开器、风扇或包括电感性负载的其他系统。在其他示例中，负载104可以是电容性负载。电容性负载的示例可以包括照明元件，例如氙弧灯。在其他示例中，负载可以是电阻性、电感性和电容性负载的组合。

传输模块106可以包括适合于控制流经传输模块106的电流量的任何设备。更具体地，在一些示例中，传输模块106可以被配置为使用具有电阻的通道来电耦合电压源102和负载104，并且基于控制信号来修改通道的电阻。例如，传输模块106可以包括一个或多个传输元件，每个传输元件可以被切换以控制流经相应传输元件的电流。传输元件的示例可以包括但不限于可控硅整流器(scr)、场效应晶体管(fet)和双极结型晶体管(bjt)。fet的示例可以包括但不限于结型场效应晶体管(jfet)、金属氧化物半导体fet(mosfet)、双栅极mosfet、绝缘栅双极型晶体管(igbt)、任何其他类型的fet或者其任何组合。mosfet的示例可以包括但不限于耗尽模式p沟道mosfet(pmos)、增强模式pmos、耗尽模式n沟道mosfet(nmos)、增强模式nmos、双扩散mosfet(dmos)或任何其他类型的mosfet或其任何组合。bjt的示例可以包括但不限于pnp、npn、异质结或任何其他类型的bjt，或其任何组合。应该理解，通过元件可以是高侧或低侧传输元件。另外，传输元件可以是电压控制的和/或电流控制的。电流控制的开关元件的示例可以包括但不限于氮化镓(gan)mosfet、bjt或其他电流控制元件。

控制模块108可以被配置为控制传输模块106。例如，控制模块108可以基于由判定模块116输出的复合感测电流来产生控制信号。在一些示例中，控制模块108可以是包含处理器核心、存储器、输入和输出的单个集成电路上的微控制器。例如，控制模块108可以包括一个或多个处理器，其包括一个或多个微处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或任何其他等效的集成或离散的逻辑电路装置以及这些组件的任何组合。术语“处理器”或“处理电路装置”通常可以指任何上述逻辑电路装置，单独或与其他逻辑电路装置组合，或任何其他等效电路装置。在一些示例中，控制模块108可以是一个或多个模拟组件和一个或多个数字组件的组合。在一些示例中，控制模块108可以是具有比例-积分(pi)调节器或比例-积分-微分pid调节器的功能的模拟运算放大器(运算放大器)。

第一感测模块112可以被配置为估计从电压源102经由传输模块106流到负载104的电流。例如，第一感测模块112可以包括一个或多个晶体管，所述一个或多个晶体管被配置为将从电压源102经由传输模块106流到负载104的电流镜像。这样的晶体管的示例可以包括但不限于耗尽模式pmos、增强模式pmos、耗尽模式nmos、增强模式nmos、dmos或任何其他类型的mosfet或其任何组合。在一些示例中，第一感测模块112可以包括模拟组件。模拟组件的示例可以包括但不限于晶体管、运算放大器和其他模拟组件。在一些示例中，第一感测模块112可以省略数字组件。

第二感测模块114可以被配置为估计从电压源102经由传输模块106流向负载104的电流。例如，第二感测模块114可以包括一个或多个晶体管，所述一个或多个晶体管被配置为将从电压源102经由传输模块106流到负载104的电流镜像。在一些示例中，第二感测模块114可以包括模拟组件。在一些示例中，第二感测模块114可以省略数字组件。

判定模块116可以被配置为产生指示传输模块106处的电流的电压。例如，判定模块116可以确定第一感测电流和第二感测电流中的哪一个较大，并输出较大的感测电流。判定模块116可以包括被配置成基于来自第一感测模块112的输出和来自第二感测模块114的输出来产生复合感测电流，用于输出到控制模块108。在一些示例中，判定模块116可以包括模拟组件。在一些示例中，判定模块116可以省略数字组件。

根据所描述的一个或多个技术，传输模块106基于控制信号来修改电连接电压源102和负载104的通道的电阻。第一感测模块112基于由传输模块106和负载104形成的串联路径处的电流产生第一感测电流。第二感测模块114基于由传输模块106和负载104形成的串联路径处的电流产生第二感测电流。当第二感测电流大于第一感测电流时，判定模块116产生对应于从第二感测电流中减去第一感测电流的第一判定电流，并且当第二感测电流不大于第一感测电流时，判定模块116产生对应于零电流的第一判定电流。当第一感测电流大于第二感测电流时，判定模块116产生对应于从第一感测电流中减去第二感测电流的第二判定电流，并且当第一感测电流不大于第二感测电流时，判定模块116产生对应于零电流的第二判定电流。判定模块116基于第一判定电流、第二判定电流、第一感测电流和第二感测电流的和来产生复合感测电流。控制模块108基于由判定模块116输出的复合感测电流来产生控制传输模块106的控制信号。以此方式，所描述的一个或多个技术允许系统100使用用于整个输出电压范围的连续传递函数来控制传输模块106，从而带来系统100的稳定操作。尽管图1的系统仅示出了两个感测模块(例如，第一感测模块112和第二感测模块114)，但一些实施例可包括多于两个的感测模块。

图2是示出根据本公开的一个或多个技术的图1的系统100的示例性第一感测模块212的系统图。如图所示，电路200包括电压源202、负载204、传输模块206、运算跨导放大器(“ota”)208和第一感测模块212。虽然图2示出了ota208作为运算跨导放大器，但是在一些示例中，ota208可以是运算放大器。电压源202可以是图1的电压源102的示例。负载204可以是图1的负载104的示例。传输模块206可以是图1的传输模块106的示例。ota208可以是图1的控制模块108的组件的示例。第一感测模块212可以是图1的第一感测模块112的示例。

第一感测模块212可以包括晶体管220、222和224。如图所示，晶体管220可以与传输模块206形成1:n电流镜。此外，晶体管224可以与晶体管222形成电流镜。当由电压源202产生的输入电压(“vin”)高于在负载204处输出的输出电压(“vout”)一裕量，该裕量为晶体管220的至少饱和漏源电压(“vds_sense,sat”)加上晶体管222的栅源电压(“vgs1”)时(例如vin>vout+vds_sense,sat+vgs1)，第一感测模块212可以产生与传输模块206处的电流成比例(例如，等于)的感测电流。换言之，当传输模块206处输出的电压小于阈值时，第一感测模块212可以产生与传输模块206处的电流成比例的感测电流。在一些示例中，阈值可以对应于输出电压，所述输出电压是将输入电压(“vin”)减少了晶体管220的饱和漏源电压(“vds_sense,sat”)并且减少了晶体管222的栅源电压(“vgs1”)。然而，当传输模块206处输出的电压大于阈值时，第一感测模块212可以产生与传输模块206处的电流不成比例的感测电流。也就是，仅当传输模块206处的电压输出小于阈值时，第一感测模块212可以产生与传输模块206处的电流成比例的感测电流。

图3是示出根据本公开的一个或多个技术的图1的系统100的示例性第二感测模块314的系统图。如图所示，电路300包括电压源302、负载304、传输模块306、ota308和第二感测模块314。电压源302可以是图1的电压源102的示例。负载304可以是图1的负载104的示例。传输模块306可以是图1的传输模块106的示例。ota308可以是图1的控制模块108的组件的示例。虽然图3示出了ota308作为运算跨导放大器，但是在一些示例中，ota308可以是运算放大器。第二感测模块314可以是图1的第二感测模块114的示例。

第二感测模块314可以包括晶体管330、332、334、336、338和340。如图所示，晶体管334和336形成使晶体管330和332具有相同电流的电流镜。因为晶体管330和332具有共同的栅极电压和公共电流，所以晶体管330处的栅源电压(“vgs1”)等于晶体管332处的栅源电压(“vgs2”)。因此，晶体管340处的源极电压(“vs,msense”)可以等于传输模块306处(“vs,mpd”)的输出电压(“vout”)。此外，晶体管340(“msense”)具有与传输模块306(“mpd”)相同的栅极电压，这结合晶体管340的源极电压(“vgs,msense”)等于传输模块306的源极电压(“vs,mpd”)的事实，导致晶体管340的栅源电压(“vgs,msense”)等于传输模块306的栅源电压(“vgs,mpd”)。因此，在晶体管340处的漏源电流(“ids,msense”)等于在传输模块306处的漏源电流除以“n”(例如,“ids,mpd/n”)，其中n是传输模块306的设计变量(例如n＝((w/l),mpd/(w/l),msense)。这样，流过由晶体管340(“msense”)、晶体管330(“m1”)和晶体管334(“m3”)形成的路径的电流可以与流经传输模块306的电流(“mpd”)成比例。此外，晶体管338(“m5”)可形成电流镜，其产生与流经由晶体管340(“msense”)、晶体管330(“m1”)和晶体管334(“m3”)形成的路径的电流成比例的感测电流(例如，与流经传输模块306的电流(“mpd”)成比例)。

由晶体管330-338形成的电流感测结构可以操作用于高于vgs2+vds4,sat和vgs1+vgs3中较大者的输出电压。然而，当输出电压(“vout”)低于该限制时，由晶体管338产生的输出电流可能不对应于传输模块306处的电流。换言之，仅当在传输模块206处输出的电压大于阈值(例如vgs2+vds4,sat)时，第二感测模块314可以产生与传输模块206处的电流成比例的感测电流。

图4是示出根据本公开的一个或多个技术的、图2的第一感测模块212和图3的第二感测模块314的性能的图解说明。图4的横坐标轴(例如水平)表示传输模块106处输出的电压，并且图4的纵坐标轴(例如，垂直)表示由图2的第一感测模块212输出的第一感测电流402以及由图3的第二感测模块314输出的第二感测电流404。在该示例中，当在传输模块106处输出的电压小于第一阈值410时，第一感测模块212产生与在传输模块106处的电流成比例的第一感测电流402。此外，在此示例中，当在传输模块106处输出的电压大于第二阈值412时，第二感测模块314产生与传输模块106处的电流成比例的第二感测电流404。在本示例中，第二阈值412小于第一阈值410。

在图4的示例中，当输出电压大于第一阈值410时，第一感测电流402不与传输模块106处的电流成比例。但是，在图4的示例中，当输出电压大于第二阈值412时，第二感测电流404与传输模块106处的电流成比例。类似地，在图4的示例中，当输出电压(“vout”)小于第二阈值412时，第二感测电流404不与传输模块106处的电流成比例。然而，当输出电压(“vout”)小于第一阈值410时，第一感测电流402与传输模块106处的电流成比例。

图5是示出根据本公开的一个或多个技术的图1的系统的示例性第一电路500的电路图。如图所示，电路500包括电压源502、电荷泵503、负载504、传输模块506、控制模块508、第一感测模块512、第二感测模块514和判定模块516。电压源502可以是图1的电压源102的示例。电荷泵503可以是被配置为将由电压源502产生的电压增加2.5伏特(v)的电荷泵。负载504可以是图1的负载104的示例。传输模块506可以是图1的传输模块106的示例。控制模块508可以是图1的控制模块108的组件的示例。第一感测模块512可以是图1的第一感测模块112的示例。第二感测模块514可以是图1的第二感测模块114的示例。判定模块516可以是图1的判定模块116的示例。

第一感测模块512可以包括晶体管520、522和524，晶体管520、522和524可以基本上类似于图2的晶体管220、222和224。例如，仅当在传输模块506处输出的电压小于第一阈值时，第一感测模块512可以产生与在传输模块506处的电流成比例的第一感测电流。第一阈值可以对应于输出电压，所述输出电压是将电压源502所产生的输入电压(“vin”)减少晶体管520的饱和漏源电压(“vds_sense,sat”)以及减少晶体管522的栅源电压(“vgs1”)。附加地或备选地，阈值可以对应于输出电压，所述输出电压为将由电压源502产生的输入电压(“vin”)减少传输模块506的饱和漏源电压(“vds_mpd,sat”)。

第二感测模块514可以包括晶体管530、532、534、536、538和540，其可以基本上类似于图3的晶体管320-340。例如，仅当在传输模块506处输出的电压大于第二阈值(例如vgs2+vds4,sat)时，第二感测模块514可以产生与在传输模块506处的电流成比例的第二感测电流。

根据所描述的一个或多个技术，传输模块506基于控制信号来修改电连接电压源502和负载504的通道的电阻。第一感测模块512基于由传输模块506和负载504形成的串联路径处的电流来产生第一感测电流(“i1”)。第二感测模块514基于由传输模块506和负载504形成的串联路径处的电流来产生第二感测电流(“i2”)。判定模块516可以确定第一感测电流和第二感测电流中的哪一个感测电流更大并且输出较大的感测电流。例如，当第二感测电流(“i2”)大于第一感测电流(“i1”)时，判定模块516产生对应于从第二感测电流中减去第一感测电流的第一判定电流，并且当第二感测电流(“i2”)不大于第一感测电流(“i1”)时，判定模块516产生对应于零电流的第一判定电流。当第一感测电流(“i1”)大于第二感测电流(“i2”)时，判定模块116产生对应于从第一感测电流(“i1”)中减去第二感测电流(“i2”)的第二判定电流，并且当第一感测电流(“i1”)不大于第二感测电流(“i2”)时，判定模块116产生对应于零电流的第二判定电流。判定模块116基于第一判定电流、第二判定电流、第一感测电流和第二感测电流的和来产生复合感测电流(“i0”)。控制模块108基于由判定模块116输出的复合感测电流来产生控制传输模块106的控制信号。

图6是示出根据本公开的一个或多个技术的图1的系统100的示例性判定模块616的电路图。如所示，判定模块616可以包括晶体管650-664、670-684、690和692。

晶体管650和656形成第一感测电流镜，第一感测电流镜被配置为产生与第一感测电流对应的第一源电流。晶体管662和664形成第二感测电流镜，第二感测电流镜被配置为产生对应于第二感测电流的第一汇电流。晶体管658形成第一二极管，该第一二极管被配置为：当第一汇电流大于第一源电流时供给对应于从第一汇电流减去第一源电流的第一二极管电流，并且当第一汇电流不大于第一电源电流时，供给对应于零电路的第一二极管电流。晶体管658和660形成第一判定电流镜，第一判定电流镜被配置为产生对应于第一二极管电流的第一判定电流(“如果i2>i1，+(i2-i1)，否则为0”)。

类似地，晶体管670和676形成第三感测电流镜，第三感测电流镜被配置为产生对应于第二感测电流的第二源电流。晶体管682和684形成第四感测电流镜，第四感测电流镜被配置为产生对应于第一感测电流的第二汇电流。晶体管678形成第二二极管，第二二极管被配置为：当第二汇电流大于第二源电流时供给对应于从第二汇电流减去第二源电流的第二二极管电流，并且当第二汇电流不大于第二电源电流时，供给对应于零电流的第二二极管电流。晶体管678和680形成第二判定电流镜，第二判定电流镜被配置为产生对应于第二二极管电流的第二判定电流(“如果i1>i2，+(i1-i2)，否则为0”)。

附加地，如图所示，晶体管650和652形成第五感测电流镜，第五感测电流镜被配置为产生与第一感测电流对应的电流(“+i1”)。类似地，晶体管670和672形成第六感测电流镜，第六感测电流镜被配置为产生对应于第二感测电流的电流(“+i2”)。晶体管690和692形成复合感测电流镜，复合感测电流镜被配置为产生复合感测电流以对应于以下电流之和：来自第一判定电流镜的第一判定电流、来自第二判定电流镜的第二判定电流、来自第五感测电流镜的对应于第一感测电流的电流以及来自第六感测电流镜的对应于第二感测电流的电流。

图7是示出根据本公开的一个或多个技术的图6的判定模块的性能的第一图解说明。图7的横坐标轴(例如水平)表示以毫秒(ms)为单位的时间(并且纵坐标轴(例如垂直)表示以微安(μa)为单位的电流。在图7的示例中，图6的判定模块616接收第一感测电流702和第二感测电流704。在该示例中，当第一感测电流702大于第二感测电流704时，判定模块616产生与第一感测电流702成比例的复合感测电流706。在此示例中，当第二感测电流704大于第一感测电流702时，判定模块716产生与第二感测电流704成比例的复合感测电流706。

图8是示出根据本公开的一个或多个技术的图6的判定模块的性能的第二图解说明。如图所示，在时间810，复合感测电流806从与第一感测电流802成比例变化为与第二感测电流804成比例。然而，复合感测电流806在时间810的改变期间保持连续，与使用具有不连续传递函数的感测电流的控制相比，这可以简化使用复合感测电流806的ldo的控制。

图9是示出根据本公开的一个或多个技术的图1的系统100的示例性第二电路900的电路图。如图所示，电路900包括电压源902、电荷泵903、负载904、传输模块906、控制模块908、第一感测模块912、第二感测模块914和判定模块916。电压源902可以是图1的电压源102的示例。电荷泵903可以是被配置为将由电压源902产生的电压增加2.5伏(v)的电荷泵。负载904可以是图1的负载104的示例。传输模块906可以是图1的传输模块106的示例。控制模块908可以是图1的控制模块108的组件的示例。第一感测模块912可以是图1的第一感测模块112的示例。第二感测模块914可以是图1的第二感测模块114的示例。例如，第二感测模块912可以包括晶体管930、932、934、936、938和940，其可以基本上类似于图3的晶体管320-340。判定模块916可以是图1的判定模块116的示例。在一些示例中，判定模块916可以基本上类似于图6的判定模块616。

第一感测模块912可以包括晶体管920、922和924，晶体管920、922和924可以基本上类似于图2的晶体管220、222和224。例如，晶体管920可以与传输模块906形成1:n电流镜，晶体管924可以与晶体管922形成电流镜。另外，第一感测模块912可以进一步包括开关元件926，以允许第一感测模块912使用开关元件926处的电流而不是使用传输模块906处的电流产生第一感测电流。以这种方式，传输器件906可以是不需要来自电荷泵903的电流的n沟道耗尽型器件，由此允许从电压源902的vin供给所有动态电流。图9所示的示例特别适用于具有极低静态电流要求的高电流应用。在一些示例中，在包括电压源902、传输器件906和负载904的电流路径的电流限制期间，开关元件926可以用作电流限制机构。

图10是示出根据本公开的一个或多个技术的图1的系统的示例性第三电路1000的电路图。如图所示，电路1000包括电压源1002、负载1004、传输模块1006、控制模块1008、第一感测模块1012、第二感测模块1014和判定模块1016。电压源1002可以是图1的电压源102的示例。负载1004可以是图1的负载104的示例。传输模块1006可以是图1的传输模块106的示例。控制模块1008可以是图1的控制模块108的组件的示例。第一感测模块1012可以是图1的第一感测模块112的示例。第二感测模块1014可以是图1的第二感测模114的示例。例如，第二感测模块1014可以包括晶体管1030、1032、1034、1036、1038和1040，晶体管1030、1032、1034、1036、1038和1040可以基本类似于图3的晶体管330-340。判定模块1016可以是图1的判定模块116的示例。在一些示例中，判定模块1016可以基本上类似于图2的判定模块616。

第一感测模块1012可以包括晶体管1020、1021和1023以及开关元件1026。在该示例中，开关元件1026被配置为从电压源1002接收输入电压。晶体管1020可以与开关元件1026形成1:m电流镜，当开关元件1026工作在第一模式时，其可以产生与开关元件1026处的电流成比例的第一感测电流。在一些示例中，第一模式可以是饱和模式。如本文所使用的，当开关元件的电阻取决于开关元件处的栅极电压使得开关元件可以作为可变电阻器工作时，开关元件可以在饱和模式工作。当开关元件1026以第二模式操作时，晶体管1021可以减小(例如，扼流)第一感测电流。在一些示例中，第二模式可以是rdson模式。如本文所使用的，当开关元件的电阻仅稍微取决于开关元件处的栅极电压使得开关元件可以作为开关工作时，开关元件可以rdson模式工作。例如，当开关元件1026处于rdson模式(例如，接通)时，则开关元件1021充当扼流器(例如，饱和模式)以减少通过包括开关元件1020-1021的分支的电流。如果没有扼流器，则当开关元件1026在rdson模式下工作时，开关元件1020将在rdson模式工作。这样，开关元件1020将不具有电流限制。这就是为什么当开关元件1020具有与ibias相同的电流时，开关元件1021用于感测开关元件1026的漏源电压并且在开关元件1020上感应出相同的漏源电压。但是如果电流变大，则开关元件1020上的漏源电压可以进一步降低，从而当开关元件1026处于rdson模式时引起较低的电流。然而，当由第二感测模块1014控制和启动的电流限制环路开始降低开关元件1026上的栅源电压导致开关元件1026进入饱和模式时，开关元件1026上的漏源电压增加。如此，开关元件1021使得开关元件1020的漏源电压增加以允许开关元件1020进入饱和模式。以这种方式，开关元件1020和1026之间的电流变成比例度量或成比例。

图11是与可以由根据本公开的电路执行的技术一致的流程图。仅出于说明的目的，以下在图1的系统100、图2的电路200、图3的电路300、图5的电路500、图6的电路600、图9的电路900和图10的电路1000的上下文中描述示例操作。然而，下面描述的技术可以与电压源102、负载104、传输模块106、控制模块108、第一感测模块112、第二感测模块114和判定模块116以任何置换以及以任何组合来使用。

根据本发明的一个或多个技术，传输模块106基于控制信号修改电连接输入电压和负载的通道的电阻(1102)。第一感测模块112基于至少包括传输模块和负载的串联路径处的电流来产生第一感测电流(1104)。第二感测模块114基于至少包括传输模块和负载的串联路径处的电流来产生第二感测电流(1106)。判定模块116产生第一判定电流(1108)。例如，图6的晶体管658和660形成被配置为产生第一判定电流的第一判定电流镜。判定模块116产生第二判定电流(1110)。例如，图6的晶体管678和680形成被配置为产生第二判定电流的第二判定电流镜。判定模块116基于第一判定电流、第二判定电流、第一感测电流和第二感测电流的和来产生复合感测电流(1112)。例如，图6的晶体管690和692形成电流镜，该电流镜被配置为基于以下电流的和来产生复合感测电流：由晶体管660产生的第一判定电流、由晶体管680产生的第二判定电流、由晶体管652产生的对应于第一感测电流的电流以及由晶体管672产生的对应于第二感测电流的电流。判定模块116基于复合感测电流产生控制信号(1114)。

以下示例可以说明本公开的一个或多个方面。

示例1.一种用于电压调节的电路，包括：

传输模块，被配置为基于控制信号修改将输入电压和负载电连接的通道的电阻；第一感测模块，被配置为基于串联路径处的电流来产生第一感测电流，所述串联路径至少包括所述传输模块和所述负载；第二感测模块，被配置为基于所述串联路径处的所述电流来产生第二感测电流，所述串联路径至少包括所述传输模块和所述负载；判定模块，被配置为：当所述第二感测电流大于所述第一感测电流时产生对应于从所述第二感测电流中减去所述第一感测电流的第一判定电流，并且当所述第二感测电流不大于所述第一感测电流时产生对应于零电流的第一判定电流；当所述第一感测电流大于所述第二感测电流时产生对应于从所述第一感测电流中减去所述第二感测电流的第二判定电流，并且当所述第一感测电流不大于所述第二感测电流时产生对应于零电流的第二判定电流；和基于所述第一判定电流、所述第二判定电流、所述第一感测电流和所述第二感测电流的和来产生复合感测电流；和控制模块，被配置为基于所述复合感测电流产生所述控制信号。

示例2.根据示例1所述的电路，其中为产生所述复合感测电流，所述判定模块被配置为：当所述第一感测电流大于所述第二感测电流时，产生与所述第一感测电流成比例的所述复合感测电流；和当所述第二感测电流大于所述第一感测电流时，产生与所述第二感测电流成比例的所述复合感测电流。

示例3.根据示例1-2的任意组合所述的电路，其中：为产生所述第一感测电流，所述第一感测模块被配置为当所述传输模块处输出的电压小于第一阈值时，产生与所述串联路径处的电流成比例的所述第一感测电流，所述串联路径至少包括所述传输模块和所述负载；为产生所述第二感测电流，所述第二感测模块被配置为当所述传输模块处输出的所述电压大于第二阈值时，产生与所述串联路径处的电流成比例的所述第二感测电流，所述串联路径至少包括所述传输模块和所述负载；以及所述第二阈值小于所述第一阈值。

示例4.根据示例1-3的任意组合所述的电路，其中所述判定模块包括：第一感测电流镜，被配置为产生对应于所述第一感测电流的第一源电流；第二感测电流镜，被配置为产生对应于所述第二感测电流的第一汇电流；第一二极管，被配置为当所述第一汇电流大于所述第一源电流时供给对应于从所述第一汇电流减去所述第一源电流的第一二极管电流，并且当所述第一汇电流不大于所述第一源电流时供给对应于零电流的第一二极管电流；第一判定电流镜，被配置为产生对应于所述第一二极管电流的所述第一判定电流；第三感测电流镜，被配置为产生对应于所述第二感测电流的第二源电流；第四感测电流镜，被配置为产生对应于所述第一感测电流的第二汇电流；第二二极管，被配置为当所述第二汇电流大于所述第二源电流时供给对应于从所述第二汇电流减去所述第二源电流的第二二极管电流，并且当所述第二汇电流不大于所述第二源电流时供给对应于零电流的第二二极管电流；和第二判定电流镜，被配置为产生对应于所述第二二极管电流的所述第二判定电流。

示例5.根据示例1-4的任意组合所述的电路，其中所述判定模块还包括：第五感测电流镜，被配置为产生对应于所述第一感测电流的电流；第六感测电流镜，被配置为产生对应于所述第二感测电流的电流；和复合感测电流镜，被配置为产生对应于以下电流之和的复合感测电流：来自所述第一判定电流镜的所述第一判定电流、来自所述第二判定电流镜的所述第二判定电流、来自所述第五感测电流镜的对应于所述第一感测电流的电流以及来自所述第六感测电流镜的对应于所述第二感测电流的电流。

示例6.根据示例1-5的任意组合所述的电路，其中：所述串联路径还包括n型金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)；所述n型mosfet的栅极被配置为接收大于所述输入电压的电压；和为产生所述第一感测电流，所述第一感测模块被配置为产生与所述n型mosfet处的电流成比例的所述第一感测电流。

示例7.根据示例1-6的任意组合所述的电路，其中：所述串联路径还包括p型金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)；所述p型mosfet的栅极被配置为接收小于所述输入电压的电压；和为产生所述第一感测电流，所述第一感测模块被配置为产生与所述p型mosfet处的电流成比例的所述第一感测电流。

示例8.根据示例1-7的任意组合所述的电路，其中：所述串联路径还包括被配置为接收所述输入电压的第一开关元件；为产生所述第一感测电流，所述第一感测模块被配置为当所述第一开关元件以第一模式工作时产生与所述第一开关元件处的电流成比例的所述第一感测电流；和所述第一感测模块包括第二开关元件，所述第二开关元件被配置为当所述第一开关元件以第二模式工作时减小所述第一感测电流。

示例9.根据示例1-8的任意组合所述的电路，其中，所述第一开关元件是金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)，其中所述第一模式是饱和模式，并且其中所述第二模式是rdson模式。

示例10.一种用于电压调节的方法，包括：由电路的传输模块基于控制信号修改将输入电压和负载电连接的通道的电阻；由所述电路的第一感测模块基于串联路径处的电流产生第一感测电流，所述串联路径至少包括所述传输模块和所述负载；由所述电路的第二感测模块基于所述串联路径处的所述电流产生第二感测电流，所述串联路径至少包括所述传输模块和所述负载；当所述第二感测电流大于所述第一感测电流时，由所述电路的判定模块产生对应于从所述第二感测电流中减去所述第一感测电流的第一判定电流，并且当所述第二感测电流不大于所述第一感测电流时，由所述电路的判定模块产生对应于零电流的第一判定电流；当所述第一感测电流大于所述第二感测电流时，由所述判定模块产生对应于从所述第一感测电流中减去所述第二感测电流的第二判定电流，并且当所述第一感测电流不大于所述第二感测电流时，由所述判定模块产生对应于零电流的第二判定电流；由所述判定模块基于所述第一判定电流、所述第二判定电流、所述第一感测电流和所述第二感测电流的和来产生复合感测电流；和由所述电路的控制模块基于所述复合感测电流产生所述控制信号。

示例11.根据示例10所述的方法，其中产生所述复合感测电流包括：当所述第一感测电流大于所述第二感测电流时，产生与所述第一感测电流成比例的所述复合感测电流；和当所述第二感测电流大于所述第一感测电流时，产生与所述第二感测电流成比例的所述复合感测电流。

示例12.根据示例10-11的任意组合所述的方法，其中：产生所述第一感测电流包括：当所述传输模块处输出的电压小于第一阈值时，由所述第一感测模块产生与所述串联路径处的电流成比例的所述第一感测电流，所述串联路径至少包括所述传输模块和所述负载；产生所述第二感测电流包括：当所述传输模块处输出的所述电压大于第二阈值时，由所述第二感测模块产生与所述串联路径处的电流成比例的所述第二感测电流，所述串联路径至少包括所述传输模块和所述负载；和所述第二阈值小于所述第一阈值。

示例13.根据示例10-12的任意组合所述的方法，还包括：由第一感测电流镜产生对应于所述第一感测电流的第一源电流；由第二感测电流镜产生对应于所述第二感测电流的第一汇电流；当所述第一汇电流大于所述第一源电流时，由第一二极管供给对应于从所述第一汇电流减去所述第一源电流的第一二极管电流，并且当所述第一汇电流不大于所述第一源电流时，由所述第一二极管供给对应于零电流的第一二极管电流；由第一判定电流镜产生对应于所述第一二极管电流的所述第一判定电流；由第三感测电流镜产生对应于所述第二感测电流的第二源电流；由第四感测电流镜产生对应于所述第一感测电流的第二汇电流；当所述第二汇电流大于所述第二源电流时，由第二二极管供给对应于从所述第二汇电流减去所述第二源电流的第二二极管电流，并且当所述第二汇电流不大于所述第二源电流时，由所述第二二极管供给对应于零电流的第二二极管电流；和由第二判定电流镜产生对应于所述第二二极管电流的所述第二判定电流。

示例14.根据示例10-13的任意组合所述的方法，还包括：由第五感测电流镜产生对应于所述第一感测电流的电流；由第六感测电流镜产生对应于所述第二感测电流的电流；和由复合感测电流镜产生对应于以下电流之和的所述复合感测电流：来自所述第一判定电流镜的所述第一判定电流、来自所述第二判定电流镜的所述第二判定电流、来自所述第五感测电流镜的对应于所述第一感测电流的电流以及来自所述第六感测电流镜的对应于所述第二感测电流的电流。

示例15.根据示例10-14的任意组合所述的方法，其中所述串联路径还包括n型金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)，所述方法还包括：在所述n型mosfet的栅极处接收大于所述输入电压的电压，其中产生所述第一感测电流包括：由所述第一感测模块产生与所述n型mosfet处的电流成比例的所述第一感测电流。

示例16.根据示例10-15的任意组合所述的方法，其中所述串联路径还包括p型金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)，所述方法还包括：在所述p型mosfet的栅极处接收小于所述输入电压的电压，其中产生所述第一感测电流包括：由所述第一感测模块产生与所述p型mosfet处的电流成比例的所述第一感测电流。

示例17.根据示例10-16的任意组合所述的方法，其中所述串联路径还包括被配置为接收所述输入电压的第一开关元件，并且所述第一感测模块包括第二开关元件，其中：产生所述第一感测电流包括：当所述第一开关元件以第一模式工作时产生与所述第一开关元件处的电流成比例的所述第一感测电流；并且所述方法还包括：当所述第一开关元件以第二模式工作时由所述第二开关元件减小所述第一感测电流。

示例18.根据示例10-17的任意组合所述的方法，其中所述第一开关元件是金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)，其中所述第一模式是饱和模式，并且其中所述第二模式是rdson模式。

示例19.一种电路，包括：电压源，被配置为提供输入电压；负载；传输模块，被配置为基于控制信号修改将所述输入电压和所述负载电连接的通道的电阻；第一感测模块，被配置为当在所述传输模块处输出的电压小于第一阈值时，产生与串联路径处的电流成比例的第一感测电流，所述串联路径至少包括所述传输模块和所述负载；第二感测模块，被配置为当在所述传输模块处输出的所述电压大于第二阈值时，产生与所述串联路径处的所述电流成比例的第二感测电流，所述串联路径至少包括所述传输模块和所述负载，所述第二阈值小于所述第一阈值；判定模块，被配置为：当所述第二感测电流大于所述第一感测电流时，产生对应于从所述第二感测电流中减去所述第一感测电流的第一判定电流，并且当所述第二感测电流不大于所述第一感测电流时，产生对应于零电流的第一判定电流；当所述第一感测电流大于所述第二感测电流时，产生对应于从所述第一感测电流中减去所述第二感测电流的第二判定电流，并且当所述第一感测电流不大于所述第二感测电流时，产生对应于零电流的第二判定电流；和基于所述第一判定电流、所述第二判定电流、所述第一感测电流和所述第二感测电流的和来产生复合感测电流；和控制模块，被配置为基于所述复合感测电流产生所述控制信号。

示例20.根据示例19所述的电路，其中，为产生所述复合感测电流，所述判定模块被配置为：当所述第一感测电流大于所述第二感测电流时，产生与所述第一感测电流成比例的所述复合感测电流；和当所述第二感测电流大于所述第一感测电流时，产生与所述第二感测电流成比例的所述复合感测电流。

本公开中已经描述了各个方面。这些和其他方面在以下权利要求的范围内。