CN104124950B

CN104124950B - 反向电流阻断比较器

Info

Publication number: CN104124950B
Application number: CN201410172327.7A
Authority: CN
Inventors: T·戴格尔; J·L·斯图兹
Original assignee: Fairchild Semiconductor Suzhou Co Ltd; Fairchild Semiconductor Corp
Current assignee: Fairchild Semiconductor Suzhou Co Ltd; Fairchild Semiconductor Corp
Priority date: 2013-04-26
Filing date: 2014-04-25
Publication date: 2017-04-05
Anticipated expiration: 2034-04-25
Also published as: US20140323184A1; US9294080B2; CN104124950A; CN203896324U

Abstract

本发明涉及反向电流阻断比较器，一种设备包括至少一个晶体管，其被配置为模拟开关；阱偏压电路，其被配置成为所述至少一个晶体管的本体区提供动态电偏压；以及比较器电路，其与所述阱偏压电路和所述晶体管电连通。所述比较器电路被配置成检测所述晶体管的第一工作条件和所述晶体管的第二工作条件。所述阱偏压电路被配置成当检测到所述第一工作条件时将第一电偏压施加至晶体管的所述本体区，以及当检测到所述第二工作条件时将第二电偏压施加至所述晶体管的所述本体区，并且其中所述比较器被配置成将迟滞施加于所述第一和第二工作条件的检测。

Description

反向电流阻断比较器

技术领域

本文件整体涉及电子电路，并且更具体地讲，涉及电子模拟开关电路。

背景技术

电子电路和系统通常包括电子开关。电子开关可用于将模拟信号传输到电路通道或防止模拟信号被发送至电路通道。此类开关有时被称为模拟开关或传输开关(passswitch)以便将该类型的开关与数字开关区分开，数字开关响应于输入而改变其输出状态，但不传输所接收的信号。能够对不同类型的模拟信号正确发挥作用的模拟开关可用于多种电子系统。

发明内容

本文件整体涉及电子开关及其操作的方法。一个设备例子包括被配置为模拟开关的至少一个晶体管；被配置成为所述至少一个晶体管的本体区提供动态电偏压的阱偏压电路；以及与所述阱偏压电路和所述晶体管电连通的比较器电路。比较器电路被配置成检测晶体管的第一工作条件和晶体管的第二工作条件。阱偏压电路被配置成当检测到第一工作条件时将第一电偏压施加至晶体管的本体区，以及当检测到第二工作条件时将第二电偏压施加至晶体管的本体区，并且其中比较器被配置成将迟滞施加于第一和第二工作条件的检测。

本节意在提供对本专利申请主题的概述。本节并非要提供本发明的排他或穷举性说明。包括详细描述以提供关于本专利申请的更多信息。

附图说明

在附图中(这些附图不一定是按照比例绘制的)，相同的数字能够描述不同视图中的类似部件。具有不同字母后缀的相同数字能够表示类似部件的不同示例。附图通过示例而非限制的方式概括地示例了本申请中讨论的各个实施例。

图1示出了用以操作模拟开关电路的方法的例子的流程图。

图2示出了用以优化模拟开关电路的性能的装置的各部分的例子的框图。

图3A-3D示出了优化模拟开关电路的性能的仿真的例子。

图4示出了比较器电路的例子的示意图。

图5示出了产生电流基准的电流偏压电路的例子的示意图。

具体实施方式

本文件整体涉及电子开关。更具体地讲，本文件涉及优化集成电路(IC)的模拟开关的性能。模拟开关包括晶体管，并且模拟开关的性能可受到晶体管主体偏压的影响。晶体管主体是指包含晶体管的本体、阱或基板。对于p型金属氧化物半导体(PMOS)晶体管，晶体管的本体(如，可包含于p型基板中的n型阱或者到n型基板的直接连接)通常连接至可供电路使用的最正电源电压。对于n型金属氧化物半导体(NMOS)晶体管，晶体管的本体(如，包含于p型基板内的n型阱中的p型阱、包含于n型基板内的p型阱、或者到p型基板的直接连接)通常连接至可供使用的最负电源或接地。

然而，在一些应用中，模拟开关电路可暴露于欠电压条件。例如，开关NMOS晶体管的输出处的电压降低至低于最低电源电压是可能的。晶体管的本体的偏压也应能够变为负以避免使本体正向偏压至源极p-n结。另外，晶体管可易受到体效应影响，在体效应中，晶体管的阈值电压(V_T)可因晶体管源极与晶体管主体之间的电压差而变化。为了减小体效应，可将晶体管主体连接至晶体管的源极，但这会劣化晶体管作为模拟开关电路的性能。为了改善性能，可使用晶体管偏压网络改变晶体管的偏压以适应施加于晶体管的电压的变化。

图1示出了用以操作IC的模拟开关电路的方法100的例子的流程图。为了减小体效应，基于晶体管的工作条件来改变开关电路的晶体管的主体偏压。所述工作条件可根据晶体管处存在的电信号来改变。在方法的方框105处，当检测到第一工作条件时，将第一电偏压施加于晶体管的本体区。如果晶体管为NMOS晶体管，则本体区可包括于p型阱或p型基板中。如果晶体管为PMOS晶体管，则本体区可包括于n型阱或n型基板中。

在方框110处，当检测到晶体管的第二工作条件时，将第二电偏压施加于晶体管的本体区。晶体管的本体区可被其他阱围绕，或模拟开关可包括NMOS和PMOS晶体管(包括多个阱)两者。可向多个阱和基板提供动态电偏压，并且可根据检测到的工作条件调节电偏压。

所述晶体管(或多个晶体管)的工作条件可由施加于晶体管的电压限定。第一工作条件可包括对晶体管的输入处(如，在晶体管的第一源极/漏极区处)的电压大于晶体管的输出处(如，在晶体管的第二源极/漏极区处)的电压，并且第二工作条件可包括晶体管的输入处的电压小于晶体管的输出处的电压。在某些例子中，电偏压防止二极管从IC的电源电压降至施加于晶体管本体的偏压。当晶体管的输入电压接近输出电压的值时(如，当输入电压与输出电压之间的差值小于晶体管的阈值电压时)，可发生二极管压降。

在方框115处，将迟滞施加于电偏压的变化。这包括当检测到第二工作条件时将迟滞施加于从第一电偏压至第二电偏压的变化，以及当检测到第一工作条件时将迟滞施加于从第二电偏压至第一电偏压的变化。当输入电压和输出电压的值接近时，施加迟滞可减少切换阱和基板中的一者或两者的电偏压所产生的噪声。

图2示出了用以优化模拟开关电路的性能的装置200的各部分的例子的框图。该图示出了模拟开关电路包括传输晶体管或传输门的两个例子。当传输晶体管被在门极连接处接收到的控制信号激活时，传输晶体管将在输入(vin)处接收到的信号传输到输出(vout)。第一例子包括作为传输晶体管的NMOS晶体管205A，并且第二例子示出了作为传输晶体管的PMOS晶体管205B。模拟开关电路可包括NMOS晶体管和PMOS晶体管，它们并联连接成互补MOS(CMOS)晶体管对。

NMOS晶体管205A示出了连接Prail和Nrail。Prail是指更加正的偏压轨并表示到n型阱或n型基板的电连接。Nrail表示到p型阱或p型基板的偏压轨连接。NMOS晶体管205A的本体区连接至Nrail。PMOS晶体管205B示出了连接至Prail的本体区。

装置200通常形成于与模拟开关电路相同的IC上并且包括阱偏压电路210和比较器电路215。阱偏压电路210和比较器电路215可包括于偏压网络中。阱偏压电路210向IC的一个或多个晶体管的本体区提供动态电偏压。比较器电路215与阱偏压电路210和晶体管205A、205B电连通。

在一些例子中，装置200和模拟开关电路包括在电池充电系统中。装置200可用于生成用于控制电路的逻辑信号，所述电路提供诸如从电路移除电池的功能。在某些例子中，装置200和模拟电路包括在蜂窝电话的电子电池保护系统中(如，输入可为来自壁式充电器的电压)。在某些例子中，装置200和模拟开关电路包括在电子电池充电系统中，例如可连接至通用串行总线(USB)端口的电池充电系统。

模拟开关电路的输入(vin)可电连接至电源，并且传输晶体管的激活将电源施加至模拟开关电路的输出(vout)。当传输晶体管被停用或禁用时，可允许模拟开关的输出浮动或可将其拉至地电位。如果需要，也可将输出拉至负(如，低于地电位)。可能有利的是在vin和vout反向的情况下对称地操作电池充电系统。从而，传输晶体管的任一侧皆可为电源，并且因此可为系统中最高的电压。尽管该例子相对于电池充电系统进行描述，但是方法和装置可用于开关输入和开关输出可互换的任何模拟开关应用。

比较器电路215可检测晶体管的第一工作条件以及检测晶体管的第二工作条件。在一些例子中，第一工作条件为在晶体管输入处的电压(vin)大于在晶体管输出处的电压(vout)。第一工作条件的检测可通过正的比较器输出(OutP)激活来指示。在一些例子中，第二工作条件包括输入处的电压小于输出处的电压。第一工作条件的检测可通过负的比较器输出(OutN)激活来指示。

当检测到第一工作条件时，阱偏压电路210可将第一电偏压施加至晶体管205A、205B的本体。第一电偏压可包括使晶体管p型阱的偏压(Nrail)减少晶体管输入处的电压与晶体管输出处的电压间的差值。如图2中的例子所示，阱偏压电路210可具有H桥电路拓扑。为了施加电偏压，阱偏压电路210可激活开关220A、220B。如果vin大于vout，则将使Prail的电压比Nrail大vin和vout之间的差值。

当检测到第二工作条件时，阱偏压电路210可将第二电偏压施加至晶体管205A、205B的本体。第二电偏压可包括当检测到第二工作条件时，使晶体管的n型阱的偏压(Prail)增加晶体管输出处的电压与晶体管输入处的电压间的差值。在图2的例子中，阱偏压电路210可激活开关220C、220D以施加第二电偏压。

图3A-3D示出操作装置200以优化模拟开关电路的性能的仿真的例子。图3A示出了对比较器电路215的输入vin和vout。输入电压vin恒定保持在四伏特(4.0V)下而输出电压vout变化。图3B中的波形310显示，针对vout小于vin的工作条件，使Nrail减少vin和vout之间的差值。图3C中的波形显示，当vout小于vin时，Prail保持在4.0V。图3C还显示，针对vout大于vin的工作条件，使Prail增加vout和vin之间的差值，而图3B中的波形显示，针对此工作条件Nrail保持在4.0V。该仿真显示，当输入电压与输出电压间的差值小于晶体管的阈值电压(如，在该例子中所示为25毫伏)时，装置200正确检测工作条件。在某些例子中，当输入电压与输出电压间的差值低至一毫伏(1mV)时，装置200正确检测工作条件。

根据一些例子，比较器电路215提供对模拟开关电路的工作条件的指示。图3D示出图2中的比较器电路215的OutRCB_flag输出。在图3A-3D的例子中，OutRCB_flag输出为高以指示vout大于vin的时候(第二工作条件)，而为低以指示vout小于vin的时候(第一工作条件)。工作条件的指示可用于改变模拟开关的操作。例如，该装置可包括控制电路(未示出)。对于电池充电系统例子，如果比较器电路215指示检测到模拟开关电路的vout大于vin，则该指示可能意味着输入和输出反向，可将该指示提供给控制电路并用于禁用模拟开关电路。

图3A-3D的仿真还显示，比较器电路215将迟滞施加到第一和第二工作条件的检测。例如，当处于vin>vout的第一工作条件时，图3B中的波形显示在325处比较器电路215不指示vout>vin的第二工作条件，直至vout大于vin25mV。当处于vout>vin的第二工作条件时，图3C中的波形显示在330处比较器电路215不指示vin>vout的第一工作条件，直至vin大于vout25mV。从而，比较器电路215所施加的迟滞针对检测到第二工作条件时的变化对称，以及针对检测到第一工作条件时的变化对称。

图4示出了比较器电路415的例子的示意图。比较器电路415具有差分输入。该差分输入位于晶体管M0和M9的源极处并且被标记vin和vout。比较器的输出位于晶体管M1和M5的漏极并且被标记voutH和voutL。仅输出voutH和voutL中的一者随时为活动的。

比较器电路415包括交叉耦合装置。比较器电路415的输出的切换的对称迟滞由晶体管M2和M3的交叉耦合提供。在一些例子中，迟滞点是可调节的。交叉耦合装置M2和M3示出为附接到电流镜。将电流基准Iref提供给电流镜。比较器电路415的迟滞点可通过改变Iref，或通过改变电流镜的装置的比率来调节。在某些例子中，可对电流镜中的装置选择性地激活或停用以改变电流的比率从而改变迟滞点。迟滞点还可通过改变装置M2至M0和装置M3至M9的比率(示出为X至1)来改变。

图5示出了生成比较器的电流基准Iref的电流偏压电路500的例子的示意图。电流偏压电路500可包括启动电路535。启动电路535提供当电压在Prail处存在时始终为开的电流基准Iref。因而对于图2的装置，如果负载晶体管205A、205B、阱偏压电路210、比较器电路215和电流基准包括在IC中，则电流基准在将非零电压施加到IC的p型阱时为活动的。在一些例子中，电流偏压电路500提供恒定跨导(gm)电流偏压。恒定gm电流偏压允许比较器的迟滞电平跟踪模拟开关电路的晶体管的漏极-源极导通电阻(Rdson)。

如本文先前所述，比较器电路215可提供模拟开关电路的工作条件的指示。例如，图2中的OutRCB_flag输出可以为高以指示vout大于vin的时候(第二工作条件)，而可以为低以指示vout小于vin的时候(第一工作条件)。从而，比较器电路215的输出可指示流过晶体管205A、205B的电流的方向。如果电流方向从晶体管输出至晶体管输入，则比较器电路输出可用于指示过电流条件。如果比较器电路215的迟滞电平或跳变点跟踪Rdson，则当OutRCB_flag输出被激活时跳变点提供一致的过电流指示。

在一些例子中，OutRCB_flag输出可用于指示流过模拟开关电路的电流量。例如，如果负载晶体管205A、205B的Rdson为已知的并且比较器电路的电压跳变点为已知的，则在OutRCB_flag输出处的改变可指示从Rdson流过负载晶体管的电流大小、跳变点电压和欧姆定律。装置200可独立使用，而无需模拟开关电路。在此布置方式中，比较器215和阱偏压电路210可用作有源全波整流器。

本文所述的方法和装置可提高模拟开关电路的性能。使用装置阱的动态偏压避免了p-n结的正向偏压。动态偏压也可允许激活连接(如，门极连接)被拉至供电轨以防止在开关断开状态下的渗漏。将模拟开关中可提高开关导通电阻的晶体管体效应最小化。还可提供过电流检测。

附加注释和实例

实例1可涵盖包括被配置为模拟开关的至少一个晶体管、被配置成向至少一个晶体管的本体区提供动态电偏压的阱偏压电路，以及与阱偏压电路和晶体管电连通的比较器电路的主题(例如设备)。比较器电路被配置成检测晶体管的第一工作条件和晶体管的第二工作条件。阱偏压电路被配置成当检测到第一工作条件时将第一电偏压施加至晶体管的本体区，以及当检测到第二工作条件时将第二电偏压施加至晶体管的本体区，并且其中比较器被配置成将迟滞施加于第一和第二工作条件的检测。

在实例2中，实例1的主题可任选地包括第一工作条件和第二工作条件，第一工作条件包括晶体管输入处的电压大于晶体管输出处的电压，第二工作条件包括晶体管输入处的电压小于晶体管输出处的电压。

在实例3中，实例1和2的一者或实例1和2的任意组合的主题可任选地包括阱偏压电路，其被配置成当检测到第一工作条件时使晶体管p型阱的偏压减少晶体管输入处的电压与晶体管输出处的电压间的差值，以及被配置成当检测到第二工作条件时使晶体管n型阱的偏压增加晶体管输出处的电压与晶体管输入处的电压间的差值。

在实例4中，实例1-3的一者或实例1-3的任意组合的主题可任选地包括比较器电路，其被配置成将可调节迟滞施加于第一和第二工作条件的检测。

在实例5中，实例4的主题可任选地包括附接到电流镜的多个交叉耦合装置，并且其中迟滞通过改变电流镜的装置的比率而可调节。

在实例6中，实例5的主题可任选地包括电流镜的电流基准，其中至少一个晶体管、阱偏压电路、比较器电路和电流基准包括在IC中，并且其中电流基准在将非零电压施加到IC的n型阱时为活动的。

在实例7中，实例1-6的一者或实例1-6的任意组合的主题任选地包括模拟开关电路中所包括的晶体管，并且比较器电路包括被配置成指示模拟开关工作条件的输出。

在实例8中，实例7的主题任选地包括被配置成根据比较器的输出改变模拟开关电路的操作的控制电路。

在实例9中，实例7和8的主题任选地包括指示流过晶体管的电流的方向或流过晶体管的电流的大小中的至少一者的比较器电路的输出。

在实例10中，实例1-9的一者或实例1-9的任意组合的主题任选地包括传输门电路中所包括的晶体管。

在实例11中，实例1-10的一者或实例1-10的任意组合的主题任选地包括电池充电系统中所包括的至少一个晶体管、阱偏压电路和比较器电路。

在实例12中，实例1-11的一者或实例1-11的任意组合的主题任选地包括电池充电系统中所包括的至少一个晶体管、阱偏压电路和比较器电路，所述电池充电系统被配置成向蜂窝电话的电池供电。

在实例13中，实例1-12的一者或实例1-12的任意组合的主题任选地包括比较器电路，其被配置成检测如晶体管的第一工作条件，即晶体管输入处的电压大于晶体管输出处的电压，其差值小于晶体管的阈值电压，以及被配置成检测如第二工作条件，即晶体管输出处的电压大于晶体管输入处的电压，其差值小于晶体管的阈值电压。

实例14可涵盖主题(例如方法、执行操作的装置或含指令的机器可读介质，所述指令当由机器执行时会使机器执行操作)，或者可任选地结合实例1-13的一者或实例1-13的任意组合的主题以涵盖包括当检测到晶体管的第一工作条件时向晶体管的本体区施加第一电偏压，以及当检测到晶体管的第二工作条件时向晶体管的本体区施加第二电偏压的主题。该晶体管可被配置为模拟开关。在第一电偏压和第二电偏压之间变化可包括当检测到第二工作条件时对从第一电偏压至第二电偏压的变化施加迟滞，以及当检测到第一工作条件时对从第二电偏压至第一电偏压的变化施加迟滞。

在实例15中，实例14的主题可任选地包括当检测到模拟开关输入处的电压大于模拟开关输出处的电压时向模拟开关电路的晶体管施加第一电偏压，以及当检测到模拟开关输入处的电压小于模拟开关输出处的电压时向模拟开关电路的晶体管施加第二电偏压。

在实例16中，实例14和15的一者或实例14和15的任意组合的主题任选地包括使晶体管p型阱的偏压减少晶体管输入处的电压与晶体管输出处的电压间的差值，以及当检测到第二工作条件时使晶体管n型阱的偏压增加晶体管输出处的电压与晶体管输入处的电压间的差值。

在实例17中，实例14-16的一者或实例14-16的任意组合的主题任选地包括施加针对检测到第二工作条件时的变化对称，以及针对检测到第一工作条件时的变化对称的迟滞。

在实例18中，实例14-18的一者或实例14-18的任意组合的主题任选地包括指示晶体管的工作条件，以及根据指示的工作条件改变包括晶体管的模拟开关电路的操作。

在实例19中，实例14-18的一者或实例14-18的任意组合的主题任选地包括指示流过晶体管的电流的方向。

在实例20中，实例14-19的一者或实例14-19的任意组合的主题任选地包括指示流过晶体管的电流的大小。

实例21可以包括或可任选地结合实例1至20中任何一者或多者的任何部分或任何部分的组合，以涵盖可包括用于执行实例1至20的功能中任何一者或多者的装置或含指令的机器可读介质的主题，所述指令当由机器执行时会使机器执行实例1至20的功能中的任何一者或多者。

这些非限制性实例中的每一个可独立存在，或者可与其他实例中的一者或多者以多种排列或组合形式结合。

上述详细说明书参照了附图，附图也是所述详细说明书的一部分。附图以图解的方式显示了可应用本发明的具体实施例。这些实施例在本文中被称作“示例”。本文所涉及的所有出版物、专利及专利文件全部作为本文的参考内容，尽管它们是分别加以参考的。如果本文与参考文件之间存在用途差异，则将参考文件的用途视作本文的用途的补充，若两者之间存在不可调和的差异，则以本文的用途为准。

在本文中，与专利文件通常使用的一样，术语“一”或“某一”表示包括一个或多个，但其他情况或在使用“至少一个”或“一个或多个”时应除外。在本文中，除非另外指明，否则使用术语“或”指无排他性的或者，使得“A或B”包括：“A但不是B”、“B但不是A”以及“A和B”。在所附权利要求中，术语“包含”和“在其中”等同于各个术语“包括”和“其中”的通俗英语。同样，在本文中，术语“包含”和“包括”是开放性的，即，系统、设备、物品或步骤包括除了权利要求中这种术语之后所列出的那些部件以外的部件的，依然视为落在该条权利要求的范围之内。而且，在下面的权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅仅用作标签，并非对对象有数量要求。本文所述的方法实例可以是至少部分执行的机器或计算机。

上述说明的作用在于解说而非限制。例如，上述实例(或实例的一个或多个方面)可结合使用。本领域普通技术人员可在审阅上述说明的基础上使用其他实施例。根据专利实施细则37C.F.R.§1.72(b)提供说明书摘要从而允许读者快速确定技术公开的实质。说明书摘要的提交不旨在用于解释或限制权利要求的范围和含义。同时，在上面的具体实施方式中，各种特征可归为一组，以简化本公开。这不应理解成未进行权力要求的公开的特征对任何权利要求必不可少。相反，本发明的主题可体现在少于特定公开的实施例的所有特征的特征中。因此，下面的权利要求据此并入具体实施方式中，每个权利要求均作为一个单独的实施例。应参照所附的权利要求，以及这些权利要求所享有的等同物的所有范围，来确定本申请的范围。

Claims

1.一种电子开关设备，包括：

至少一个晶体管，其被配置为模拟开关；

阱偏压电路，其被配置成向所述至少一个晶体管的本体区提供动态电偏压；以及

比较器电路，其与所述阱偏压电路和所述晶体管电连通，其中所述比较器电路被配置成检测所述晶体管的第一工作条件和所述晶体管的第二工作条件，

其中所述阱偏压电路被配置成当检测到所述第一工作条件时施加第一电偏压以使所述晶体管的p型阱的偏压减少，该偏压减少量为所述晶体管的输入处的电压与所述晶体管的输出处的电压间的差值，以及当检测到所述第二工作条件时施加第二电偏压以使所述晶体管的n型阱的偏压增加，该偏压增加量为所述晶体管的输出处的电压与所述晶体管的输入处的电压间的差值，并且其中所述比较器被配置成将迟滞施加于所述第一工作条件和所述第二工作条件的检测。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一工作条件包括所述晶体管的输入处的电压大于所述晶体管的输出处的电压，并且所述第二工作条件包括所述晶体管的输入处的电压小于所述晶体管的输出处的电压。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的设备，其中所述比较器电路被配置成将可调节迟滞施加于所述第一工作条件和所述第二工作条件的检测。

4.根据权利要求3所述的设备，其中所述比较器包括附接到电流镜的多个交叉耦合装置，并且其中所述迟滞通过改变所述电流镜的装置的比率而可调节。

5.根据权利要求4所述的设备，其包括所述电流镜的电流基准，其中所述至少一个晶体管、所述阱偏压电路、所述比较器电路和所述电流基准包括在IC中，并且其中所述电流基准在将非零电压施加到IC的n型阱时为活动的。

6.根据权利要求1所述的设备，其中所述晶体管包括在模拟开关电路中，并且所述比较器电路包括被配置成指示所述模拟开关的工作条件的输出。

7.根据权利要求6所述的设备，其包括被配置成根据所述比较器的所述输出改变所述模拟开关电路的操作的控制电路。

8.根据权利要求6或权利要求7所述的设备，其中所述比较器电路的所述输出指示流过所述晶体管的电流的方向或流过所述晶体管的所述电流的大小中的至少一者。

9.根据权利要求1所述的设备，其中所述晶体管包括在传输门电路中。

10.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少一个晶体管、所述阱偏压电路和所述比较器电路包括在电池充电系统中。

11.根据权利要求10所述的设备，其中所述电池充电系统被配置成向蜂窝电话的电池供电。

12.根据权利要求1和9-11中任一项所述的设备，其中所述比较器电路被配置成检测：作为所述晶体管的所述第一工作条件，所述晶体管的输入处的电压大于所述晶体管的输出处的电压，其差值小于所述晶体管的阈值电压；以及检测：作为所述第二工作条件，所述晶体管的输出处的所述电压大于所述晶体管的输入处的所述电压，其差值小于所述晶体管的所述阈值电压。