高静态电流控制的制作方法

高静态电流控制


背景技术：

1.存在几种不同类别的放大器，包括a类、b类和ab类(或“a/b”)。a类放大器通过保持单个有源元件(诸如晶体管)在输入波形的整个360
°
周期内通电来再现整个输入信号。结果，a类放大器可能具有高功耗。
2.b类放大器使用两个有源元件，诸如两个晶体管。每个晶体管在180
°
的输入波形中导通。例如，第一晶体管在输入波形的0
°
到180
°
时导通，在输入波形的181
°
到360
°
时关闭。然后，第二晶体管将在输入波形的0
°
到180
°
时关闭，并且在输入波形的181
°
到360
°
时导通。也就是说，一个输出晶体管用作电流源，而另一个输出晶体管用作电流吸收器。这种配置可以称为“推挽式”配置，因为输出级的第一支路将电流“推动”到负载或向负载提供电流，而输出级的第二支路从负载“拉动”或吸收电流。b类放大器的功耗低于a类放大器，但b类放大器可能由于一个输出晶体管的开启与另一个输出晶体管的关闭不匹配而容易受到交越失真的影响。
3.ab类放大器结合了a类和b类放大器的特性。ab类放大器通过像b类放大器一样使用两个晶体管来避免a类放大器的高功耗。为避免交越失真，ab类放大器将两个晶体管偏置为轻微导通，即使在没有输入信号时也是如此。这种小的偏置布置确保两个晶体管在输入波形的非常小的部分期间同时导通超过输入周期的50％，但小于100％。
4.低压ab类运算放大器(op-amp)可以包括电流反馈回路以促进ab类控制。电流反馈基于来自输出晶体管的电流，并且为了确定电流量，可以使用感测来自相应输出晶体管的电流的晶体管(有时称为“测量晶体管”)。这些感测电流的感测晶体管可以以在运算放大器中形成电流感测支路的方式耦合。
5.当输出晶体管在线性范围之外工作时，这可能导致电流感测支路中的电流增加到远远超过典型值，即使在无负载情况下也是如此。这是因为运算放大器电流反馈回路在线性范围之外变得功能失调。在具有n-mos和p-mos晶体管的运算放大器中，电流反馈回路可以与运算放大器的n-mos晶体管或p-mos晶体管相关联。
6.当电流反馈回路与运算放大器的n-mos晶体管相关联时，随着输出共模接近接地，高静态电流出现在运算放大器的感测支路中。发生这种情况是因为当放大器输出接近地时，运算放大器的增益较低，并且一个或多个输出晶体管的栅极上的电压接近正供电轨。这会导致运算放大器中感测支路中的电流变高。
7.当电流反馈回路与运算放大器的p-mos晶体管相关联时，随着输出共模接近正供电轨，高静态电流出现在运算放大器的感测支路中。发生这种情况是因为当放大器输出接近正供电轨时，运算放大器的增益较低，并且一个或多个输出晶体管的栅极上的电压接近地。这会导致运算放大器感测支路中的电流变高。
8.例如，低压ab类运算放大器中的电流感测支路中的高电流是低效的，并且它会产生过多的热量。这些缺点在使用大量运算放大器的应用中被放大。


技术实现要素：

9.在一些示例中，当运算放大器的输出接近或处于供电/接地轨时，提供电路以限制用于ab类运算放大器的电流反馈回路的电流感测支路上的静态电流。当运算放大器的输出接近或处于供电/接地轨时，与一个或多个输出晶体管相关联的电流感测支路可能会变高。晶体管可用于基于运算放大器的输出电压限制感测支路中的电流。为此，电压钳可以偏置限流晶体管，并且电压钳可以基于电压钳耦合到的输出电压来调整对限流晶体管的偏置。
10.在一些示例中，提供了一种电路，该电路包括具有耦合在一起的栅极和漏极的第一晶体管。该电路还包括耦合到第一晶体管的漏极的电流源。该电路进一步包括具有耦合到第一晶体管的源极的漏极的第二晶体管。该电路还包括第三晶体管，第三晶体管的栅极耦合到第一晶体管的栅极。该电路还包括第四晶体管，第四晶体管具有耦合到第三晶体管的源极的漏极，并且第四晶体管的栅极耦合到第二晶体管的栅极。
11.在一些示例中，电子设备包括电流源。该电子设备还包括耦合到电流源和输出电压的第一晶体管。该电子设备还包括耦合到第一晶体管的第二晶体管。电子设备还包括耦合到第一晶体管的第三晶体管，其中第一晶体管被配置成基于输出电压和电流源偏置第三晶体管。电子设备还包括耦合到第二晶体管的第四晶体管，并且第四晶体管与第三晶体管串联耦合，其中第三晶体管被配置成基于输出电压限制第三晶体管和第四晶体管之间的第一电流。
12.在一些示例中，放大器包括配置成接收输入电压信号并提供驱动信号的输入级。放大器还包括配置成接收驱动信号并响应于偏置信号和驱动信号提供放大信号的放大器级。放大器还包括配置成接收放大信号并提供输出电压的输出级。放大器还包括耦合到放大器级和输出级的控制电路，该控制电路配置成向放大器级提供偏置信号。控制电路包括电流源。控制电路还包括耦合到电流源的电压传感器，该电压传感器配置成感测输出电压。控制电路还包括耦合到电压传感器的电流限制器，该电流限制器配置成基于输出电压限制第一电流。
附图说明
13.从以下详细描述和附图可以理解本发明的特征。
14.图1是根据本发明的一些方面的ab类运算放大器的框图。
15.图2是低压ab类运算放大器的控制电路和输出级的电路图，其中反馈回路在放大器级的n-mos侧。
16.图3是根据本发明的一些方面的低压ab类运算放大器的控制电路和输出级的电路图，其中反馈回路在放大器级的n-mos侧。
17.图4是反馈回路在放大器级的p-mos侧的低压ab类运算放大器的控制电路和输出级的电路图。
18.图5是根据本发明的一些方面的低压ab类运算放大器的控制电路和输出级的电路图，其中反馈回路在放大器级的p-mos侧。
具体实施方式
19.下面参照附图对具体实施例进行详细说明。应当理解的是，这些示例并不旨在限
制，并且除非另有说明，否则任何特定示例都不需要特征。
20.本发明的实施例可以实现为电路、集成电路或其他合适的配置。本发明可以单独实现或与运算放大器集成实现。例如，运算放大器可以是集成电路，本发明可以结合在运算放大器的集成电路中以改进运算放大器。
21.当然，这些优点仅是示例，并不要求任何特定实施例具有优点。参照以下附图描述本发明的示例。
22.图1是根据本发明的一些方面的示例ab类运算放大器100的框图。ab类运算放大器100可以包括配置成接收输入102的输入级104。输入102(vin)可以是例如差分输入电压信号或单端输入电压信号。当输入级104被配置成接收差分输入信号时，输入级104可以允许共模电压下降到和低于负供电轨。输入级104提供驱动信号106。
23.输入级104耦合到放大器级112，该放大器级被配置成接收驱动信号106并响应于驱动信号106和偏置信号110提供放大信号114。放大器级112可以包括具有共源共栅(未示出)的电流镜，以提供更高的输出阻抗并减少米勒电容的影响。当输入102包括差分输入信号时，电流镜可以对输入102的反相信号求和，以便驱动输出级116中的输出晶体管(未示出)的栅极。在示例中，共源共栅电路还可以被配置成通过电平移动驱动信号106来提供输入级104和输出级116之间的电平移动，从而为低电压ab类运算放大器提供低电源电压。
24.在ab类运算放大器100中，输出级116处的输出电压118可以从正电压源(或供电轨)(v
dd
)(未示出)摆动至接地轨(v
ss
)(未示出)。输出级116可以包括推挽配置中的两个晶体管(未示出)以在输出级提供输出电压118。在示例中，输出级116的晶体管可以是n-mos和p-mos晶体管。
25.如图1所示，ab类运算放大器100可以包括控制电路108以实现反馈回路以提供ab类偏置。例如，控制电路108可以从输出级116接收电流反馈信号120。电流反馈信号120可以包括用于输出级116中的每个晶体管的电流信号。控制电路108可以包括一个或多个晶体管以感测(或确定)来自输出级116的电流反馈信号120中的每个电流信号的电平(或量)。感测电流的晶体管可以被布置成在控制电路108中提供电流感测支路。
26.基于电流反馈信号120，控制电路108向放大器级112提供偏置信号110以偏置放大器级112用于ab类操作。这完成了放大器级112、输出级116和控制电路108之间的电流反馈回路。放大器级112可以包括“p-mos侧”，p-mos侧包括用于将放大信号114提供给输出级116中的p-mos输出晶体管(未示出)的p-mos晶体管，并且放大器级112可以包括“n-mos侧”，n-mos侧包括用于将放大信号114提供给输出级116中的n-mos输出晶体管(未示出)的n-mos晶体管。作为反馈的偏置信号110可以施加到放大器级112的n-mos侧或p-mos侧。
27.当输出级116处的输出电压118在线性范围之外时，电流反馈回路会变得功能失调。例如，如果反馈被施加到放大器级112的n-mos侧，则当输出电压118接近地时反馈回路可能变得功能失调。在另一示例中，如果反馈被施加到放大器级112的p-mos侧，则当输出电压118接近正电压供电轨时反馈回路可能变得功能失调。
28.由于运算放大器的增益较低，电流反馈回路中的这种功能障碍导致控制电路108中的电流感测支路上的静态电流变高。例如，当输出电压118接近地时，输出级116中的n-mos晶体管的栅极接近正电源电压。或者，当输出电压118接近正电源电压时，输出级116中的p-mos晶体管的栅极接近地。在任何一种情况下，这都会导致控制电路108中的电流感测
支路上的电流增加到超过ab类运算放大器100在其线性范围内时的值，即使在无负载情况下也是如此。电流感测支路上的这种高电流效率低下并且会产生过多的热量。
29.为了解决上述情况，在一些示例中(并且如下文更详细解释的)，控制电路108包括用于限制反馈回路的电流感测支路上的高静态电流的电路系统。控制电路108可以包括配置成感测来自输出级116的输出电压118的电压钳。电压钳可以包括连接成二极管的晶体管或其他合适的组件以感测输出电压118。电压钳生成与输出电压118成比例的栅极电压。在一些示例中，栅极电压耦合到限流晶体管的栅极，该限流晶体管被配置成限制控制电路108中感测支路中的电流。当运算放大器在非线性区域中工作时，限流晶体管可以限制电流，但是当运算放大器在线性范围中工作时，电压钳可以减少或不限制感测支路中的电流。下面阐述上述电路元件的进一步描述。
30.图2是反馈回路在放大器级的n-mos侧的低压ab类运算放大器的控制电路和输出级的电路图。电路200公开了包括p-mos输出晶体管206和n-mos输出晶体管208、电容器228和230以及电压输出(vout)218的输出级。晶体管206的漏极耦合到输出晶体管208的漏极。电压输出vout 218位于输出晶体管206和208的漏极上。电容器228和230串联耦合在输出晶体管206的栅极和输出晶体管208的栅极之间，并且电容器228和230可以称为米勒电容器。米勒电容器228和230为米勒效应提供补偿，米勒效应是输出级中到输出晶体管206和208的等效输入电容的增加。
31.电路200的包括控制电路的部分包括n-mos晶体管210和220，以及p_mos晶体管216、212和214。晶体管216、212和214形成电流选择器232，该电流选择器是驱动放大器级以获得ab类偏置的电流反馈回路的一部分。电流选择器232被配置成输出两个电流中的较小者，并且电流选择器232可以被称为最小电流选择器。
32.电流选择器232中的晶体管216的栅极耦合到输出级中的晶体管206的栅极，这使得晶体管216能够测量(或充当电流传感器)与晶体管206相关联的电流。晶体管216感测与晶体管206相关的电流，因为当晶体管206中的输出电流改变时，栅极电压将发生改变。因为晶体管216和206的栅极耦合在一起，所以晶体管216处的栅极电压将随着晶体管206的栅极电压的变化而成比例地变化，从而使晶体管216能够测量(或用作电流传感器)晶体管206的电流输出。
33.在电流选择器232中，晶体管216的漏极耦合到晶体管220的源极。晶体管216的源极耦合到晶体管214的漏极。晶体管214的源极耦合到正电源轨202。晶体管214的栅极耦合到晶体管212的栅极，并且晶体管212的源极也耦合到正电源轨202。晶体管212可以被配置成二极管配置(或“连接成二极管的晶体管”)，其中晶体管212的栅极耦合到晶体管212的漏极。晶体管212的漏极也耦合到晶体管210的漏极。晶体管210的源极耦合到接地轨204。晶体管210的栅极耦合到输出晶体管208的栅极，使得晶体管210能够以与上文关于晶体管216和206描述的类似方式测量(或用作电流传感器)与输出晶体管208相关联的电流。
34.电流选择器232确定两个电流中较小的一个：与输出晶体管206相关联的电流和与输出晶体管208相关联的电流。电流选择器232的输出是反馈电流i
fb 224，该反馈电流是两个电流中的较小者。反馈电流i
fb 224流过晶体管220，该晶体管通过使晶体管220的源极和栅极耦合在一起而被配置成连接成二极管的晶体管。通过连接成二极管的晶体管220的反馈电流i
fb 224提供偏置反馈电压v
fb 222，该偏置反馈电压偏置(在ab类模式中)上面关于
图1讨论的放大器级112。
35.现在将参照图1和图2解释电流反馈回路的操作。放大器级112接收偏置信号110(该偏置信号包括偏置反馈电压v
fb 222)，并且放大器级112基于偏置反馈电压v
fb 222调整输出。
36.偏置反馈电压v
fb 222基于晶体管220处的反馈电流i
fb 224，该晶体管220被配置成连接成二极管的晶体管。反馈电流i
fb 224可由电流选择器232确定，电流选择器选择两个电流中的较小者。电流选择器232包括晶体管212、214和216。在电流反馈回路中，电流选择器232操作以维持输出晶体管206和208中的最小电流以防止导通延迟并因此防止交越失真。
37.电流选择器232输出两个电流中的较小者：与输出晶体管206相关联的电流和与输出晶体管208相关联的电流。当输出晶体管206传递大电流输出时，其栅极-源极电压将大，并且正供应轨(v
dd
)202和晶体管216的源极之间的电压使晶体管214饱和操作。当晶体管214在饱和状态下工作时，晶体管214、216和212用作共源共栅电流镜，以通过晶体管220将晶体管210的电流镜像到反馈电流i
fb 224。因此，电流选择器232输出与输出晶体管206和208相关联的电流中的较小者，并且偏置反馈电压v
fb 222基于与输出晶体管208相关联的电流，该电流低于与输出晶体管206相关联的电流。
38.相反，当输出晶体管208传递大输出电流时，晶体管214在线性范围内操作并且将晶体管216的源极拉高至饱和。晶体管216现在镜像输出晶体管206的电流，该电流与输出晶体管208的输出电流相比较小。因此，电流选择器232经由晶体管216的输出(反馈电流i
fb 224)是与输出晶体管206和208相关联的电流中的较小者，并且偏置反馈电压v
fb 222基于与输出晶体管206相关联的电流，该电流低于与输出晶体管208相关联的电流。
39.控制电路的感测支路在晶体管212和210之间，i
sens
电流226表示感测支路上的电流。
40.当v
out 218处的输出在线性范围(大约接地(或零伏))外时，晶体管212和晶体管210之间的感测支路上的i
sens
电流226变高。发生这种情况是因为当放大器输出接近接地轨204时，运算放大器的增益较低，并且输出晶体管208的栅极电压变高。输出晶体管208上的高栅极电压导致晶体管210的栅极电压变高，这导致i
sens
电流226变高。例如，当v
out 218处的电压大约为110μv时，输出晶体管208的栅极电压可以是3.1v，导致i
sens
电流226大约为660μa。相反，当v
out 218处的输出在线性范围内时，则例如300mv的输出电压v
out 218可导致输出晶体管208的栅极电压为0.7v且i
sens
电流226为3.5μa。当工作在线性范围之外时，高i
sens
电流226是低效的，而在低压低功率应用中，这种低效甚至被放大了。此外，额外的电流会产生额外的热量。
41.图3是根据本发明的一些方面的低压ab类运算放大器的控制电路和输出级的电路图，其中反馈回路在放大器级的n-mos侧。在图3的电路300中，类似于图2的电路200，输出级包括晶体管306和308、米勒电容器328和330，以及输出电压(v
out
)端318。电路300的包括控制电路的部分包括n-mos晶体管310和320，以及p_mos晶体管316、312和314。晶体管316、312和314形成电流选择器332，该电流选择器是驱动放大器级以获得ab类偏置的电流反馈回路的一部分。最后，电流源334、n-mos晶体管336和338也可以包括在控制电路中。
42.电流源334的一个端子耦合到v
dd 302，并且电流源334的第二端子耦合到晶体管
336的漏极。可设想用作电流源的任何合适的等效元件。在集成电路中，电流源可能优于其他元件，因为电流源在集成电路中占据的面积比其他元件小。
43.晶体管336是n-mos晶体管，该n-mos晶体管配置成连接成二极管的晶体管，其栅极耦合到漏极。在二极管配置中使用晶体管336是示例性实施例。替代组件被设想为提供晶体管336的功能，包括但不限于使用一个或多个二极管。晶体管336的源极耦合到输出电压(vout)端318。晶体管336的栅极耦合到晶体管338的栅极。晶体管338是n-mos晶体管。晶体管338的漏极耦合到晶体管312的漏极。晶体管338的源极耦合到晶体管310的漏极。
44.在图3的示例性配置中，晶体管336用作电压钳以在晶体管338的栅极上提供偏置电压。晶体管336耦合到输出电压(vout)端318以感测输出晶体管308在输出电压(vout)端318处产生的输出电压。感测输出电压可包括直接或间接测量电压、检测电压或以其他方式接收输出电压的指示。通过感测输出电压(vout)端318处的输出电压，晶体管336栅极上的电压可以跟踪输出电压(vout)端318处的输出电压。因此，随着输出电压(vout)端318处的电压增加，晶体管336栅极上的电压增加，并且因为晶体管336的栅极耦合到晶体管338的栅极，所以晶体管338栅极上的电压也增加。相反，随着输出电压(vout)端318处的电压降低，晶体管336和338的栅极处的电压也降低。
45.晶体管338被晶体管336偏置以限制电流i
sens 326在电流感测支路上的流动。当晶体管338处的栅极电压增加时，晶体管338降低电流i
sens 326的限制。相反，输出电压(vout)端318处的输出电压越低，晶体管338处的栅极电压越低。当晶体管338处的栅极电压为低时，晶体管338操作以越来越多地限制电流i
sens 326的流动。
46.电流源334为充当电压钳的晶体管336提供偏置电流。电流源334偏置晶体管336以使晶体管336能够向晶体管338提供栅极电压以偏置晶体管338以限制电流i
sens 326。在电流源334提供给晶体管336的情况下，当输出电压(vout)端318处的电压大约为零伏(或地)，晶体管338将被电流源334偏置以抵抗电流i
sens 326在电流感测支路中的流动。因此，电压钳被配置成基于电流源334和在输出电压(vout)端318处的感测输出电压来偏置晶体管338。
47.作为示例，如果输出电压(vout)端318处的电压低至大约25μv，则308的栅极电压可以是3.1v。在图3的示例中，电流i
sens 326由晶体管338限制，产生的电流i
sens 326可能是10.8μa。10.8μa的感测支路中的电流值显著低于图2的没有电流限制的感测支路226中的电流值。如上文关于图2的示例中所述，当输出电压v
out 218低(110μv)时，感测支路226中的电流将明显更高，为660μa。返回到图3，因为晶体管336跟踪输出电压(vout)端318处的输出电压，电流的限制随着输出电压(vout)端318处的输出电压上升而降低以防止电流i
sens 326被过度限制。例如，如果输出电压(vout)端318处的输出是300mv，则308的栅极电压可以是0.7v并且电流i
sens 326可以是3.3μa。如该示例所示，所公开的实施例有助于减少线性范围之外的浪费电流。
48.此外，因为示例性实施例跟踪输出电压(vout)端318，所以示例性实施例不干扰ab类运算放大器的反馈回路。例如，当输出晶体管308传递大输出电流时，电流i
sens 326将变高(并且将被限制)，但是晶体管338被电流源334和晶体管336偏置以便不过度限制i
sens 326使得它小于与晶体管306相关联的电流。因此，电流选择器332要将与输出晶体管306相关联的电流输出到晶体管320(作为电流i
fb 324)，因为与晶体管306相关联的电流将是与晶
体管306和308相关联的电流中的较小者。因此，基于电流i
fb 324的偏置反馈电压v
fb 322不受对电流i
sens 326的限制的影响。
49.相反，当输出晶体管306传递大输出电流时，电流i
sens 326将是低的，因为它与输出晶体管308相关联。由于电流i
sens 326是低电流(如在与晶体管306和308相关联的电流之间)，电流选择器332将选择电流i
sens 326作为电流i
fb 324提供给晶体管320以提供偏置反馈电压v
fb 322。电路300中的电流i
sens 326值将不会干扰偏置反馈电压v
fb 322的确定，因为电流i
sens 326将几乎没有晶体管338的电流限制，因为输出电压(vout)端318处的输出电压将很高，导致电压钳向晶体管338提供高栅极电压，这将减少或消除电流i
sens 326的任何电流限制。因此，在任一情况下，所公开的实施例都不干扰反馈回路和偏置反馈电压v
fb 322的确定。
50.图4是低压ab类运算放大器的控制电路和输出级的电路图，其中反馈回路在放大器级的p-mos侧。当反馈在放大器级的p-mos侧时，当输出电压vout 418处的输出大约为正电源v
dd 402时，电流i
sens 426中的高电流将出现。图4中说明了电流反馈回路。输出级包括p-mos晶体管406和n-mos晶体管408、米勒电容器428和430以及输出电压vout 418。晶体管406的漏极耦合到晶体管408的漏极。输出电压vout 418位于晶体管406和408的漏极上。电容器428和430是串联耦合在晶体管406的栅极和晶体管408的栅极之间的米勒电容器。
51.电路400的包括控制电路的部分包括p-mos晶体管410和420，以及n_mos晶体管416、412和414。晶体管416、412和414形成电流选择器432，该电流选择器是驱动放大器级以获得ab类偏置的电流反馈回路的一部分。电流选择器432被配置成输出与晶体管406相关联的电流和与晶体管408相关联的电流中的较小者。电流选择器432的输出是通过连接成二极管的晶体管420的反馈电流i
fb 424，晶体管420提供偏置上面关于图1讨论的ab类放大器级112的偏置反馈电压v
fb 422。放大器级接收偏置反馈电压v
fb 422，并且放大器级基于偏置反馈电压v
fb 422调整输出。
52.现在将解释电流选择器432的功能。当输出晶体管408传递大电流输出时，其栅极-源极电压将大，并且地404和晶体管416的源极之间的电压使晶体管414饱和操作。当晶体管414在饱和状态工作时，晶体管416、414和412用作共源共栅电流镜以将测量晶体管410的电流镜像到晶体管420，该晶体管420基于与输出晶体管406相关联的较低输出电流输出偏置反馈电压v
fb 422。
53.相反，当输出晶体管406传递大输出电流时，晶体管414在线性范围内操作并且将416的源极拉高至饱和。晶体管416现在镜像输出晶体管408的电流，该电流与晶体管406的输出电流相比较小。因此，电流选择器432经由晶体管416的输出(电流i
fb 424)是与晶体管406和408相关联的电流中的较小者，并且偏置反馈电压v
fb 422基于与输出晶体管408相关联的电流，该电流低于与输出晶体管406相关联的电流。
54.电流i
sens 426表示在晶体管412和410之间的控制电路的感测支路上的电流。
55.在图4的电路400中，当输出电压vout 418处的输出在线性范围(大约为正电源v
dd 402)外时，电流i
sens 426变高。发生这种情况是因为当放大器输出接近正电源vdd 402时，运算放大器的增益较低，并且晶体管406的栅极电压变低。晶体管406上的低栅极电压导致晶体管410的栅极变低，这导致电流i
sens 426变高。例如，如果输出电压vout 418处的电压大约为3.3v，那么晶体管406的栅极电压可以是0.2v并且可以导致600μa的电流i
sens
426。如
利用与图2相关联的示例，当运算放大器在线性范围之外操作时可能出现的高电流i
sens 426是低效的，并且在低电压低功率应用中，这种低效甚至被放大。此外，额外的电流会产生额外的热量。
56.图5是根据本发明的一些方面的低压ab类运算放大器的控制电路108和输出级116的电路图，其中反馈回路在放大器级112的p-mos侧。除了图4中公开的元件之外，图5在电流源534的一个端子上包含耦合到v
ss 504的电流源534，并且电流源534的第二端子耦合到晶体管536的漏极。可以设想用作电流源的任何合适的等效组件。
57.晶体管536是p-mos晶体管，该p-mos晶体管配置成具有耦合到其漏极的栅极的连接成二极管的晶体管。备选组件被设想为提供晶体管536的功能，包括但不限于使用一个或多个二极管。晶体管536的源极耦合到输出电压v
out 518。晶体管536的栅极耦合到晶体管538的栅极。晶体管538是p-mos晶体管。晶体管538的漏极耦合到晶体管512的漏极。晶体管538的源极耦合到晶体管510的漏极。
58.在图5所示的示例性配置中，晶体管536可用作电压钳以向偏置晶体管538提供电压。晶体管536耦合到输出电压v
out 518以感测输出电压v
out 518。通过感测输出电压v
out 518，晶体管536栅极上的电压可以跟踪输出电压v
out
518。因此，随着输出电压v
out 518增加，晶体管536的栅极处的电压增加，并且因为晶体管536的栅极耦合到晶体管538的栅极，所以在晶体管538的栅极处的电压增加。相反，随着输出电压v
out 518降低，晶体管536和538的栅极处的电压也降低。
59.晶体管538被晶体管536偏置以限制电流i
sens 526在电流感测支路上的流动。当晶体管538处的栅极电压增加时，晶体管538增加电流i
sens 526的限制。相反，输出电压v
out 518越低，晶体管538处的栅极电压越低。当晶体管538处的栅极电压高时，晶体管530操作以越来越多地限制电流i
sens 526的流动。
60.电流源534偏置用作电压钳的晶体管536。电流源534偏置晶体管536以使晶体管536能够向晶体管538提供栅极电压以偏置晶体管538以限制电流i
sens 526。因此，晶体管536被配置成基于电流源534和感测的输出电压v
out
518偏置晶体管538。
61.返回参照关于图4所讨论的示例，如果输出电压v
out 518大约为3.3v，则506处的栅极电压可以低至大约0.2v。在图5的示例电路500中，电流i
sens
526由晶体管538限制，并且所得电流i
sens 526可能约为10μa，这低于图4中没有图5的限流配置的i
sens 426支路上的600μa，。因为电压钳跟踪输出电压v
out 518，所以电流感测支路中的电流i
sens 526的限制随着输出电压v
out
518下降而减小，以防止电流i
sens 526被过度限制。
62.示例性实施例不干扰ab类运算放大器的反馈回路。例如，当输出晶体管506传递大输出电流时，电流i
sens 526为高。虽然晶体管538将限制电流i
sens
526，但它不影响产生偏置反馈电压v
fb 522的电流反馈电路，因为偏置反馈电压v
fb 522将不基于电流i
sens 526。当晶体管506传递大输出电流时，晶体管508将产生较小的输出。因此，电流选择器532将输出与输出晶体管508相关联的电流(如i
fb 524)作为晶体管520的最小电流以产生偏置反馈电压v
fb 522。
63.相反，当输出晶体管508传递大输出电流时，输出晶体管506将与较小电流输出相关联。因此，电流i
sens 526将是电流选择器532输出的低电流(如电流i
fb 524)，因为它与输出晶体管506相关联，并且偏置反馈电压v
fb 522将基于电流i
sens 526来确定。在图5的示例
性实施例中，电流i
sens 526在选择时不会影响电流反馈回路的功能，因为电流i
sens 526不会被限制或具有非常小的限制。这是因为输出电压v
out 518处的电压将较低，导致晶体管536向晶体管538提供低栅极电压，这将减少或消除电流i
sens 526的任何电流限制。因此，在任一情况下，所公开的实施例都没有干扰反馈回路。
64.在整个说明书中使用术语“耦合”。该术语可能涵盖支持与本描述一致的功能关系的连接、通信或信号路径。例如，如果设备a生成信号以控制设备b执行动作，则在第一示例中，设备a耦合到设备b，或者在第二示例中，如果中间组件c基本上不改变设备a和设备b之间的功能关系，则设备a通过中间组件c耦合到设备b，使得设备b通过设备a产生的控制信号由设备a控制。
65.电路300和500或其他集成电路设备可以使用专用硬件和存储在非暂时性介质中的指令的任何组合。因此，电路300和500的元件可以包括耦合到非暂时性计算机可读介质的处理资源。处理资源可以包括一个或多个微控制器、asic、cpu、gpu和/或配置成执行存储在介质上的指令的其他处理资源。合适的非暂时性计算机可读介质的示例包括一个或多个闪存设备、电池供电的ram、ssd、hdd、光学介质和/或适合存储用于处理资源的指令的其他存储设备。
66.应当理解的是，本发明提供了多个示例性实施例并且可以对这些实施例进行修改。这样的修改明确地在本发明的范围内。此外，将这些教导应用于其他环境、应用和/或目的与本发明一致并由本发明预期。