提供用于驱动器放大器的改进的稳定性的系统和方法。在一个示例中，系统包括NMOSFET功率器件，该NMOSFET功率器件可操作以在漏极端子处生成电流信号。该系统进一步包括电流比较放大器，该电流比较放大器可操作以放大包括NMOSFET功率器件的复制电流信号与参考电流信号之间的差的差分信号，以驱动电流比较放大器电压输出信号。该系统进一步包括PMOSFET钳位器件，该PMOSFET钳位器件包括源极端子，该源极端子耦合到NMOSFET功率器件的栅极端子，该源极端子可操作以响应于电流比较放大器电压输出信号而限制NMOSFET功率器件的栅极端子处的电压。
Over current protection using improved stability system and method
【技术实现步骤摘要】
利用改进的稳定性系统和方法的过电流保护
根据一个或多个示例，本公开大体上涉及处理模拟信号，并且更特别地例如涉及改进高性能放大器内的过电流保护。
技术介绍
许多现代装置（诸如，膝上型电脑、平板电脑、MP3播放器以及智能电话）提供用于内部或外部扬声器连接性的高保真度音频信号。这样的系统可以数字地生成音频内容，使数字信号转换成模拟信号，放大模拟信号，并且将放大的模拟电流信号递送到音频换能器。在一些高保真度系统中，例如，主级驱动器放大器电路包括用以限制放大的电流信号的幅度的过电流保护电路，该放大的电流信号被提供给耳机扬声器。为了防止芯片损坏，过电流保护电路持续地监测提供给耳机装置的放大的电流信号。遗憾的是，常规过电流保护电路可能在过电流状况期间变得不稳定，并且要求额外的稳定化元件（诸如，密勒电容器），例如以维持稳定性。然而，稳定化电容器的添加可减小主级驱动器放大器电路的带宽，从而导致不期望的信号失真和噪声。因而，用户可能经受使用耳机装置的不那么令人愉快的体验。鉴于前文，在本领域中依然需要改进的过电流保护电路，该改进的过电流保护电路保证改进的过电流保护稳定性和驱动器放大器性能。
技术实现思路
本公开提供解决本领域中的对于现代装置（诸如，合并扬声器连接性的现代装置）中使用的放大器内的改进的过电流保护稳定性的需要的系统和方法。在各种示例中，过电流保护电路包括：NMOSFET功率器件，其可操作以在漏极端子处生成电流信号；电流比较放大器，其可操作以放大包括NMOSFET功率器件的复制电流信号与参考电流信号之间的差的差分信号，以驱动电流比较放大器电压输出信号；以及PMOSFET钳位器件，其包括源极端子，该源极端子耦合到NMOSFET功率器件的栅极端子，该源极端子可操作以响应于电流比较放大器电压输出信号而限制NMOSFET功率器件的栅极端子处的电压。在各种示例中，过电流保护电路包括：PMOSFET功率器件，其可操作以在漏极端子处生成电流信号；电流比较放大器，其可操作以放大包括PMOSFET功率器件的复制电流信号与参考电流信号之间的差的差分信号，以驱动电流比较放大器电压输出信号；以及NMOSFET钳位器件，其包括源极端子，该源极端子耦合到PMOSFET功率器件的栅极端子，该源极端子可操作以响应于电流比较放大器电压输出信号而限制PMOSFET功率器件的栅极端子处的电压。在各种示例中，方法包括：从NMOSFET功率器件接收电流信号；生成电流信号的复制电流信号；放大包括复制电流信号与参考电流信号之间的差的差分信号，以驱动电流比较放大器电压输出信号；以及响应于电流比较放大器电压输出信号而由PMOSFET钳位器件限制NMOSFET功率器件的栅极端子处的电压。本公开的范围由权利要求定义，权利要求通过引用而合并到此部分中。通过考虑以下对一个或多个示例的详述，将向本领域技术人员提供对本公开的更全面的理解以及其额外的优点的实现。将参考附图，这些附图将首先被简要描述。附图说明能够参考以下附图和随后的详述而更好地理解本公开的方面及其优点。应当意识到，相似的参考标号用于标识在一个或多个图中图示的相似的元件，在图中，其中的显示出于图示本公开的示例的目的，而不是出于限制本公开的示例的目的。附图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在清楚地图示本公开的原理上。图1图示包括常规过电流保护电路的驱动器放大器的示意图。图2图示根据本公开的示例的包括过电流保护电路的驱动器放大器的示例性框图。图3图示根据本公开的示例的包括过电流保护电路的驱动器放大器的示例性示意图。图4图示根据本公开的包括过电流保护电路的驱动器放大器的备选示例的示例性示意图。图5是图示根据本公开的示例的用于过电流保护电路的操作的方法的流程图。具体实施方式本公开描述解决本领域中的对于改进的过电流保护电路的需要的系统和方法，所述过电流保护电路在合并内部和外部扬声器放大器功能性的现代装置中保证改进的过电流保护稳定性。以下讨论将针对具有过电流保护电路示例的耳机驱动器放大器。但将意识到，本文中所公开的过电流保护电路可以在其它类型的驱动器放大器电路（诸如，例如低压差调节器（lowdrop-outregulator，LDO））中实现。图1图示包括常规过电流保护电路的驱动器放大器100的示意图。如图1中所示出的，驱动器放大器100包括第一级放大器101、主放大器电路102、过电流保护电路104以及互补过电流保护电路134。在这点上，第一级放大器101将差分放大信号提供给主放大器电路102，所述主放大器电路102提供放大的输出电流驱动信号以驱动负载。过电流保护电路104和互补过电流保护电路134为放大的输出电流驱动信号的过电流保护作准备，所述放大的输出电流驱动信号是主放大器电路102的。第一级放大器101接收输入电压的差分对（在第一级放大器101的非反相（+）端子处接收的正输入电压111以及在第一级放大器101的反相（-）端子处接收的负输入电压121）。第一级放大器101在主放大器电路102的n沟道金属氧化物半导体场效应晶体管（NMOSFET）114的栅极端子处提供负放大信号122，并且在主放大器电路102的p沟道金属氧化物半导体场效应晶体管（PMOSFET）124的栅极端子处提供正放大信号123。NMOSFET114的漏极端子提供放大的输出电流驱动信号128，并且，PMOSFET124的漏极端子提供放大的输出电流驱动信号129，以驱动负载（例如，未示出）。NMOSFET114的源极端子连接到模拟地106，并且，PMOSFET124的源极端子连接到DC电压源极105。过电流保护电路104和互补过电流保护电路134分别接收放大的输出电流驱动信号128和放大的输出电流驱动信号129。过电流保护电路104包括复制电流传感器103、电流镜电路112、参考电流源107以及钳位器件110。复制电流传感器103感测NMOSFET114的放大的输出电流驱动信号128，并且提供与放大的输出电流驱动信号128成比例的、缩放的电流信号148。电流镜电路112包括实现为串联对的电流镜PMOSFET115和电流镜PMOSFET116，并且在电流镜PMOSFET115的漏极端子处接收缩放的电流信号148，并且在电流镜PMOSFET116的漏极端子处提供电流镜输出信号158。参考电流源107被实现来提供参考电流信号157。在钳位器件110的钳位NMOSFET109的栅极端子处提供包括电流镜输出信号158与参考电流信号157之间的差的差分信号168。钳位NMOSFET109的漏极端子连接到NMOSFET114的栅极端子，并且，钳位NMOSFET109控制NMOSFET114的栅极电压，以监测放大的输出电流驱动信号128并且持续地将其限制到预定的最大电流驱动电平。互补过电流保护电路134包括互补复制电流传感器133、互补电流镜电路132、互补参考电流源137以及互补钳位器件130。互补复制电流传感器133感测PMOSFET12本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种系统，包括：/nNMOSFET功率器件，其可操作以在漏极端子处生成电流信号；/n电流比较放大器，其可操作以放大包括所述NMOSFET功率器件的复制电流信号与参考电流信号之间的差的差分信号，以驱动电流比较放大器电压输出信号；以及/nPMOSFET钳位器件，其包括源极端子，所述源极端子耦合到所述NMOSFET功率器件的栅极端子，所述源极端子可操作以响应于所述电流比较放大器电压输出信号而限制所述NMOSFET功率器件的所述栅极端子处的电压。/n
【技术特征摘要】
20181204 US 16/2098981.一种系统，包括：
NMOSFET功率器件，其可操作以在漏极端子处生成电流信号；
电流比较放大器，其可操作以放大包括所述NMOSFET功率器件的复制电流信号与参考电流信号之间的差的差分信号，以驱动电流比较放大器电压输出信号；以及
PMOSFET钳位器件，其包括源极端子，所述源极端子耦合到所述NMOSFET功率器件的栅极端子，所述源极端子可操作以响应于所述电流比较放大器电压输出信号而限制所述NMOSFET功率器件的所述栅极端子处的电压。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述PMOSFET钳位器件可操作以限制所述NMOSFET功率器件的所述栅极端子处的、与预定最大电流信号对应的所述电压。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述电流比较放大器包括可操作以生成所述复制电流信号的复制负载电流传感器，其中，所述复制电流信号包括与所述电流信号成比例的、缩放的电流信号。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述电流比较放大器包括可操作以提供所述参考电流信号的参考电流源。
5.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：
PMOSFET功率器件，其可操作以在漏极端子处生成第二电流信号；
第二电流比较放大器，其可操作以放大包括所述PMOSFET功率器件的复制第二电流信号与第二参考电流信号之间的差的第二差分信号，以驱动第二电流比较放大器电压输出信号；以及
NMOSFET钳位器件，其包括源极端子，所述源极端子耦合到所述PMOSFET功率器件的栅极端子，所述源极端子可操作以响应于所述第二电流比较放大器电压输出信号而限制所述PMOSFET功率器件的所述栅极端子处的第二电压。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述NMOSFET钳位器件可操作以限制所述PMOSFET功率器件的所述栅极端子处的、与预定最小第二电流信号对应的所述电压。
7.根据权利要求5所述的系统，其中，所述第二电流比较放大器包括可操作以生成所述复制第二电流信号的第二复制负载电流传感器，其中，所述复制第二电流信号包括与所述第二电流信号成比例的、缩放的电流信号。
8.根据权利要求5所述的系统，其中，所述第二电流比较放大器包括可操作以提供所述第二参考电流信号的第二参考电流源。
9.根据权利要求5所述的系统，进一步包括可操作以在所述NMOSFET功率器件的所述栅极端子和所述PMOSFET功率器件的所述栅极端子处提供输入驱动信号的第一级放大器。
10.一种系统，包括：
PMOSFET功率器件，其可操作以在漏极端子处生成电流信号；
【专利技术属性】
技术研发人员：申旦，B查拉，L克雷斯皮，
申请(专利权)人：辛纳普蒂克斯公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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