CN110118887A - 电流检测电路 - Google Patents

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Abstract

实施方式的电流检测电路具有输出与输入端间的电压差对应的差动输出电流的差动放大电路、以及响应于所述差动输出电流而输出检测电流并且形成朝向所述差动放大电路的各输入端的反馈路径的第1及第2反馈电路。将产生与输出MOS晶体管中流动正向和反向的漏极电流时各自的源极·漏极电压对应的电压的第1及第2MOS晶体管，与所述差动放大电路的各自的输入端连接。

Description

电流检测电路
关联申请：本申请享有2018年2月6日申请的日本专利申请号2018－18737的优先权的利益，该日本专利申请的全部内容被援引于本申请中。
技术领域
本实施方式一般涉及电流检测电路。
背景技术
以往公开了使用MOS晶体管的源极·漏极电压来检测负载电流的技术。
MOS晶体管由于其寄生二极管，即使漏极电流的值相同，根据其流动方向不同而源极·漏极电压也不同。因而，MOS晶体管的电压与漏极电流的对应关系根据电流的流向而改变，无法保持直线性。曾尝试根据被供给至负载的电流的流向来切换电流检测电路，但是电流检测电路的构成复杂而成本上升。期待一种即使在MOS晶体管中流动的漏极电流的流向发生了变化的情况下也能够容易精度良好地检测漏极电流的电流检测电路。
发明内容
一个实施方式提供即使在MOS晶体管的漏极电流的流向发生了变化的情况下也能够容易精度良好地检测漏极电流的电流检测电路。
根据一个实施方式，电流检测电路具有：差动放大电路，具备第1及第2输入端，输出与所述第1及第2输入端间的电压差对应的第1及第2差动输出电流；第1反馈电路，响应于所述第1差动输出电流而输出第1检测电流，并且形成朝向所述第2输入端的路径；第2反馈电路，响应于所述第2差动输出电流而输出第2检测电流，并且形成朝向所述第1输入端的路径；第1导电型的第1MOS晶体管，将与向负载供给输出电流的第1导电型的输出MOS晶体管中流动正向的漏极电流的状态下的所述输出MOS晶体管的源极·漏极电压对应的电压，在所述输出MOS晶体管的源极与所述第2输入端之间产生；第1导电型的第2MOS晶体管，将与所述输出MOS晶体管中流动反向的漏极电流的状态下的所述输出MOS晶体管的源极·漏极电压对应的电压，在所述输出MOS晶体管的漏极与所述第1输入端之间产生。
附图说明
图1是表示第1实施方式的电流检测电路的构成的图。
图2A和图2B是用于说明第1实施方式的电流检测电路的动作的图。
图3是表示设置有电流检测电路的马达驱动装置的构成的图。
图4A和图4B是用于说明马达驱动装置中流动的励磁电流与输出MOS晶体管中流动的电流的流向之间的关系的图。
图5是表示第2实施方式的电流检测电路的构成的图。
图6A和图6B是用于说明表示第2实施方式的电流检测电路的动作的图。
图7是表示第2实施方式的电流检测电路的模拟结果的图。
图8是表示第3实施方式的电流检测电路的构成的图。
图9是表示第3实施方式的电流检测电路的模拟结果的图。
具体实施方式
以下，参照附图详细地说明实施方式所涉及的电流检测电路。另外，本发明并不受这些实施方式的限定。
(第1实施方式)
图1是第1实施方式的电流检测电路的构成图。在以下的各实施方式中，对应的构成被赋予相同的附图标记，仅在必要时进行重复的记载。
本实施方式的电流检测电路10检测例如NMOS输出晶体管M200中流动的漏极电流。NMOS晶体管M200被连接在共用连接端30与接地端子32间，向与共用连接端30连接的负载400供给输出电流。电流检测电路10具备具有非反转输入端(+)和反转输入端(－)的差动放大电路G201。差动放大电路G201输出与非反转输入端(+)与反转输入端(－)间被施加的电压差对应的差动输出电流I1、I2。非反转输入端(+)与输入端子14连接，反转输入端(－)与输入端子17连接。
具有NMOS晶体管M207，该NMOS晶体管M207的栅极被供给差动放大电路G201的第1差动输出电流I1。NMOS晶体管M207的源极与输入端子17连接，漏极与输出端子50连接。即，NMOS晶体管M207构成响应于差动输出电流而从输出端子50输出检测电流IOUT＿P、并且形成朝向反转输入端(－)的路径的反馈电路。
在输入端子17与接地端子32间具有NMOS晶体管M205。NMOS晶体管M205的源极与接地端子32连接，漏极与输入端子17及NMOS晶体管M207的源极连接。NMOS晶体管M205与NMOS晶体管M207一起构成源极跟随电路。
在NMOS晶体管M207的栅极与接地端子32间具有电容器C201。差动输出电流被供给至电容器C201。电容器C201是相位补偿用的电容器，实施相位延迟补偿以防止振荡的产生。
通过由NMOS晶体管M207形成朝向反转输入端(－)的反馈路径，从而，差动放大电路G201进行使输入端(+)与输入端(－)间的电压相等的动作。即，在非反转输入端(+)侧被施加正的电压、且NMOS晶体管M207成为了导通状态时，非反转输入端(+)与反转输入端(－)间成为虚短路(虚拟短路)的状态。
具有NMOS晶体管M209，该NMOS晶体管M209的栅极被供给第2差动输出电流I2。NMOS晶体管M209的源极与输入端子14连接，漏极与输出端子51连接。即，NMOS晶体管M209构成响应于差动输出电流而从输出端子51输出检测电流IOUT＿N、并且形成朝向非反转输入端(+)的路径的反馈电路。
在NMOS晶体管M209的栅极与接地端子32间具有电容器C202。差动输出电流被供给至电容器C202。电容器C202与电容器C201同样，是相位补偿用的电容器。
在共用连接端30与输入端子14间具有NMOS晶体管M300。NMOS晶体管M300的漏极与共用连接端30连接，源极与输入端子14连接。
图2A和图2B是用于说明第1实施方式的电流检测电路10的动作的图。图2A示出了例如被从负载400供给电流、在NMOS输出晶体管M200中流动正向的漏极电流的情况的动作。
在NMOS输出晶体管M200中流动正向的漏极电流的状态时，差动放大电路G201的非反转输入端(+)侧被施加正的电压，通过差动输出电流而使得NMOS晶体管M207成为导通状态。此时，NMOS晶体管M209截止。因而，在图2A中省略了NMOS晶体管M209和电容器C202。
示出了NMOS晶体管M300的栅极被施加电源电压VDD、NMOS晶体管M300导通的状态。NMOS输出晶体管M200和NMOS晶体管M205为，栅极分别被施加电源电压VDD。因此，NMOS晶体管M205和NMOS输出晶体管M200构成电流反射镜电路。
NMOS晶体管M207构成朝向差动放大电路G201的反转输入端(－)的反馈电路，因此，非反转输入端(+)与反转输入端(－)间成为虚短路(虚拟短路)。
非反转输入端(－)的电压是NMOS晶体管M205的源极·漏极电压。反转输入端(+)的电压是从NMOS输出晶体管M200的源极·漏极电压减去NMOS晶体管M300的源极·漏极电压后的电压。经由NMOS晶体管M300而供给至非反转输入端(+)的电流可忽略，因此，因NMOS晶体管M300引起的电压下降可忽略。因此，与NMOS输出晶体管M200的源极·漏极电压相等的电压被施加至非反转输入端(+)。
结果，非反转输入端(+)被施加NMOS输出晶体管M200的源极·漏极电压，反转输入端(－)被施加NMOS晶体管M205的源极·漏极电压。
由于非反转输入端(+)与反转输入端(－)间成为虚短路，因此，NMOS输出晶体管M200的源极·漏极电压与NMOS晶体管M205的源极·漏极电压相等。
由于NMOS输出晶体管M200与NMOS晶体管M205的源极·漏极电压相等，因此，NMOS晶体管M205根据与NMOS输出晶体管M200之间的尺寸比而精度良好地输出NMOS输出晶体管M200的漏极电流。例如，NMOS晶体管M205的尺寸被设定成该NMOS晶体管M205中流动NMOS输出晶体管M200的漏极电流的1/N倍的漏极电流，其中，N为大于1的任意的正数。
若将NMOS晶体管M205与NMOS输出晶体管M200的尺寸比设定为例如1比1000，则在NMOS晶体管M205中流动NMOS输出晶体管M200的1/1000倍的漏极电流。换言之，由于向反转输入端(－)流入的电流可忽略，因此，通过检测NMOS晶体管M207的漏极电流，能够检测NMOS输出晶体管200的漏极电流的1/1000倍的电流。
另外，该检测动作的构成可以理解为如下构成：产生与NMOS输出晶体管M200的导通电阻通过正向的漏极电流产生的源极·漏极电压相等的电压，作为NMOS晶体管M205的源极·漏极电压，由NMOS晶体管M205的导通电阻变换成电流并从构成源极跟随电路的NMOS晶体管M207输出。能够通过NMOS输出晶体管M200与NMOS晶体管M205的电阻比来设定从NMOS输出晶体管M200与NMOS晶体管M207输出的电流之比。
图2B示出了例如负载400被施加电流、在NMOS输出晶体管M200中流动反向的漏极电流的状态。
在NMOS输出晶体管M200中流动反向的漏极电流的状态时，通过差动输出电流而使得NMOS晶体管M209成为导通状态。此时，NMOS晶体管M207成为截止。因而，在图2B中省略了NMOS晶体管M207和电容器C201。
示出了NMOS晶体管M300的栅极被施加电源电压VDD、NMOS晶体管M300导通的状态。通过由NMOS晶体管M209形成朝向非反转输入端(+)的反馈路径，从而，差动放大电路G201进行使非反转输入端(+)与反转输入端(－)间的电压相等的动作。即，非反转输入端(+)与反转输入端(－)间成为虚短路的状态。
反转输入端(－)的电压成为NMOS晶体管M205的源极·漏极电压。由于NMOS晶体管M205中流动的电流可忽略，因此，反转输入端(－)成为虚拟接地。由于非反转输入端(+)与反转输入端(－)间成为虚短路，因此，非反转输入端(+)的电位成为接地电位。因而，实质上NMOS输出晶体管M200和NMOS晶体管M300构成栅极被施加电源电压VDD的电流反射镜电路。
NMOS输出晶体管M200和NMOS晶体管M300为，源极实质上被共用连接，漏极也被共用连接，因此，NMOS输出晶体管M200的源极·漏极电压与NMOS晶体管M300的源极·漏极电压相等。
NMOS输出晶体管M200与NMOS晶体管M300的源极·漏极电压相等，因此，NMOS晶体管M300根据与NMOS输出晶体管M200之间的尺寸比而精度良好地输出NMOS输出晶体管M200的漏极电流。
若NMOS晶体管M300与NMOS输出晶体管M200的尺寸比例如设定为1比1000，则NMOS晶体管M300中流动NMOS输出晶体管M200的1/1000倍的漏极电流。
换言之，由于向非反转输入端(+)流入的电流可忽略，因此，通过检测NMOS晶体管M209的漏极电流，能够检测NMOS输出晶体管200中流动的反向的漏极电流的1/1000倍的电流。
另外，该检测动作的构成可以理解为如下构成：产生与NMOS输出晶体管M200的导通电阻通过反向的漏极电流而产生的源极·漏极电压相等的电压，作为NMOS晶体管M300的源极·漏极电压，通过NMOS晶体管M300的导通电阻变换成电流并从构成源极跟随电路的NMOS晶体管M209输出。能够通过NMOS输出晶体管M200与NMOS晶体管M300的电阻比来设定从NMOS输出晶体管M200与NMOS晶体管M209输出的电流之比。
NMOS输出晶体管M200、NMOS晶体管M205及M300优选以线性区域进行动作。通过以线性区域进行动作，使得根据各晶体管M200、M205、以及M300的尺寸比而进行的电流比的设定变得容易。例如，通过调整各晶体管M200、M205、以及M300的栅极被施加的电压，能够使各晶体管M200、M205、以及M300以线性区域进行动作。
根据本实施方式，能够将NMOS输出晶体管M200中流动的正向和反向的漏极电流按照例如1/1000倍的电流比来精度良好地进行检测。此外，差动放大电路G201在双方(即正向和反向)的漏极电流的检测中被共享，因此，电流检测电路被简化，能够实现成本的减少。
例如按照1/1000倍的电流比而使用NMOS晶体管M300、M205来检测NMOS输出晶体管M200的漏极电流的情况下，能够根据其电流比来减少NMOS晶体管M300、M205的尺寸。因而，实现了电流检测电路10的电路尺寸的减少，能够实现成本的减少。
图3是设置有电流检测电路10的马达驱动装置的构成图。马达驱动装置具有电源端子36和接地端子37。电源端子36上连接有用于供给电压VM的电源40。
在电源端子36与接地端子37间，串联连接有PMOS输出晶体管M203和NMOS输出晶体管M202的源极·漏极路径。同样，串联连接有PMOS输出晶体管M204和NMOS输出晶体管M201的源极·漏极路径。
在共用连接点35与33之间连接有励磁线圈34。通过将励磁电流向励磁线圈34供给而产生的磁场，使马达的转子(未图示)旋转。NMOS输出晶体管M201、M202及PMOS输出晶体管M203、M204构成向励磁线圈34供给励磁电流的H开关。
共用连接点33和35与电流检测电路10连接。电流检测电路10具备与共用连接点33连接的端子12、以及与共用连接点35连接的端子13。具有将端子12、13选择性地与端子14连接的开关15、16。开关15、16的切换由来自PWM控制电路20的控制信号S1、S2而控制。电流检测电路10的基本构成与第1实施方式的构成相同，但是具有对成为电流检测的对象的MOS输出晶体管M201、M202进行切换的构成。端子14与模拟处理部10A连接。模拟处理部10A例如对应于具有已叙述的差动增电路G201、NMOS晶体管M207、M209以及电容器C201、C202的构成。
电流检测电路10的检测电流的信息被供给至PWM控制电路20。PWM控制电路20将用于控制导通/截止的PWM信号P0～P4向模拟处理部10A及各MOS输出晶体管M201～M204的栅极供给。PWM控制电路20进行如下控制：根据来自电流检测电路10的检测电流的信息，控制各输出MOS晶体管M201～M204的导通时间，使被供给至励磁线圈34的电流值增减，切换马达(未图示)的驱动模式。
图4A和图4B是用于说明图3的马达驱动装置中流动的电流的状态的图。图4A示出了PMOS输出晶体管203与NMOS输出晶体管M201成为导通状态、从电源端子36经由PMOS输出晶体管M203向励磁线圈34流动电流的状态。例如被称作充电控制的状态。该情况下，在NMOS输出晶体管M201中从漏极向源极流动正向的漏极电流。
图4B示出了PMOS输出晶体管204与NMOS输出晶体管M202成为导通状态、从接地端子37经由NMOS输出晶体管M202向励磁线圈34流动电流的状态。该状态是使励磁线圈34中积蓄的能量释放的控制的状态，例如被称作放电控制的状态。该情况下，在NMOS输出晶体管M202中从源极向漏极流动反向的漏极电流。
各MOS输出晶体管M201～M204具有将源极与基板进行连接的构成。因而，各MOS输出晶体管M201～M204具有寄生二极管(未图示)。例如，NMOS输出晶体管M201和M202中，以源极为阳极区域、以漏极为阴极区域的寄生二极管并联连接于各自的源极·漏极路径。因而，各个NMOS输出晶体管M201、M202中流动反向的电流的状态时，该寄生二极管形成并联的电流路径。
因而，根据漏极电流的方向不同，NMOS输出晶体管M201、M202的源极·漏极电压即使漏极电流的值相同也成为不同的电压。因此，仅监视通过NMOS输出晶体管M201、M202的导通电阻所产生的电压，是无法精度良好地检测作为负载电流而流动的励磁电流的。
(第2实施方式)
图5是第2实施方式的电流检测电路的构成图。本实施方式的电流检测电路10是能够作为图3所示的电流检测电路10而使用、能够检测马达驱动装置中的NMOS输出晶体管M201和M202的漏极电流的构成。
图5的电流检测电路10具有栅极被供给差动放大电路G201的差动输出电流I1的NMOS晶体管M207。NMOS晶体管M207的源极与连接着差动放大电路G201的反转输入端(－)的输入端子17连接。即，NMOS晶体管M207构成响应于差动输出电流而输出检测电流IOUT＿P并且形成朝向反转输入端(－)的路径的反馈电路。
具有NMOS晶体管M217，该NMOS晶体管M217的源极·漏极路径连接在NMOS晶体管M207的栅极·源极间。NMOS晶体管M217的栅极接受与被供给至NMOS晶体管M207的差动输出电流I1不同的差动输出电流I2的供给。
具有被供给差动输出电流的电容器C201。电容器C201是相位补偿用的电容器。实施相位延迟补偿以防止因成为正反馈状态而产生振荡。
电流检测电路10具有栅极被供给差动输出电流的NMOS晶体管M209。NMOS晶体管M209的源极与连接着差动放大电路G201的非反转输入端(+)的输入端子14连接。即，NMOS晶体管M209构成响应于差动输出电流而输出检测电流IOUT＿N并且形成朝向非反转输入端(+)的路径的反馈电路。
具有NMOS晶体管M219，该NMOS晶体管M219的源极·漏极路径连接在NMOS晶体管M209的栅极·源极间。NMOS晶体管M219的栅极接受与被供给至NMOS晶体管M209的差动输出电流I2不同的差动输出电流I1的供给。
具有被供给差动输出电流的电容器C202。电容器C202是相位补偿用的电容器。实施相位延迟补偿以防止因成为正反馈状态而产生振荡。
在输入端子17与接地端子32间连接有NMOS晶体管M205的源极·漏极路径。在共用连接端33与输入端子14间连接有NMOS晶体管M206的源极·漏极路径。此外，在共用连接端35与输入端子14间连接有NMOS晶体管M208的源极·漏极路径。
NMOS晶体管M207、M209、M217及M219的基板电极被接地。防止由在对NMOS晶体管M217和M219的源极与基板电极进行了连接的构成的情况下形成的寄生二极管(未图示)产生电流路径径，实现了动作的稳定性。
在本实施方式中，各NMOS输出晶体管M201、M202的栅极被供给来自PWM控制电路20的控制信号P1、P2。例如，在充电控制的情况下，通过控制信号P1，使得NMOS晶体管M201成为导通。此时，栅极被施加了控制信号S1的NMOS晶体管M206成为导通。
通过该控制，共用连接端33与输入端子14连接。在检测NMOS晶体管M201中流动正向的电流的状态的构成中，NMOS晶体管M206起到图3的开关15的作用。
在检测NMOS输出晶体管M201的正向的电流的构成的情况下，NMOS输出晶体管M202、M208通过控制信号P2和S2而成为截止状态。NMOS晶体管M205在检测NMOS输出晶体管M201、M202中流动的电流的任意的状态的情况下都通过信号P0而导通。
在NMOS输出晶体管M201中流动正向的漏极电流的状态下，成为利用图2A所示的构成所说明的动作。即，通过差动输出电流I1，使得NMOS晶体管M207成为导通，检测电流IOUT＿P被输出。在该动作状态的情况下，NMOS输出晶体管M201相当于图2A中的NMOS输出晶体管M200。
NMOS晶体管M219也被供给差动输出电流，NMOS晶体管M219成为导通。由此，NMOS晶体管M209的栅极·源极间被短路，成为截止。
在NMOS输出晶体管M202中流动反向的电流的状态下，成为利用图2B所示的构成所说明的动作。在检测NMOS输出晶体管M202的反向的电流的构成的情况下，NMOS输出晶体管M201、M206通过控制信号P1和S1而成为截止状态，NMOS晶体管M208通过控制信号S2而成为导通。
通过差动输出电流I2，使得NMOS晶体管M209成为导通，检测电流IOUT＿N被输出。该动作状态的情况下，NMOS输出晶体管M202相当于图2B中的NMOS输出晶体管M200。
此时，NMOS晶体管M217也被供给差动输出电流，NMOS晶体管M217成为导通。由此，NMOS晶体管M207的栅极·源极间被短路，成为截止。
本实施方式中，具备将输出检测电流IOUT＿P、IOUT＿N的NMOS晶体管M207、M209的栅极·源极间短路的NMOS晶体管M217、M219。在切换NMOS晶体管M207和M209的动作时，通过NMOS晶体管M217、M219将NMOS晶体管M207和M209的栅极·源极间交替地短路，由此，能够可靠地进行NMOS晶体管M207和M209的切换动作。
NMOS晶体管M207、M209、M217、M219的基板电极被接地。通过将基板电极接地，能够防止由NMOS晶体管M217、M219的寄生二极管形成电流路径径，能够使电路动作稳定。
图6A和图6B是用于说明第2实施方式的电流检测电路10的动作的图。图6A是用于说明NMOS输出晶体管M201中流动正向的漏极电流的状态、即充电控制的状态下的电流检测的动作的图。用401表示充电状态的负载电流ILOAD。与图3的开关15对应的NMOS晶体管M206是通过控制信号S1而导通的状态。另外，各MOS晶体管M201、M205、M206的栅极被供给的电源电压VDD作为控制信号P1、P0、S1而被供给。
NMOS输出晶体管M201中流动正向的漏极电流的状态时，通过使NMOS晶体管M206导通，使得非反转输入端(+)侧被施加正的电压，通过差动输出电流而使得NMOS晶体管M207成为导通状态。此时，由于图5所示的NMOS晶体管M209成为截止，因此，在图6A中省略了NMOS晶体管M209、NMOS晶体管M219、以及电容器C202。
NMOS输出晶体管M201、M205为，源极被共用连接，栅极被施加电源电压VDD。因此，NMOS输出晶体管M201、M205构成电流反射镜电路。因而，NMOS输出晶体管M201、M205中流动与其尺寸比对应的漏极电流。
例如，NMOS晶体管M205与NMOS输出晶体管M201的尺寸比被设定为1比1000的情况下，NMOS晶体管M205中流动NMOS输出晶体管M201的1/1000倍的漏极电流。换言之，由于向差动放大电路G201流入的电流可忽略，因此，通过检测NMOS晶体管M207的漏极电流，能够检测NMOS输出晶体管201的漏极电流的1/1000倍的电流。
图6B是用于说明进行NMOS输出晶体管M202中流动反向的电流的状态、即放电控制的状态下的电流检测的动作的图。用402示出放电的状态的负载电流ILOAD。与图3的开关16相当的NMOS晶体管M208通过控制信号S2而成为导通状态。另外，各晶体管的栅极被供给的电源电压VDD作为控制信号S2、P0、P2而被供给。
通过由响应于差动输出电流的NMOS晶体管M209形成朝向非反转输入端(+)的反馈电路，由此，差动放大电路G201进行使非反转输入端(+)与反转输入端(－)间的电压相等的动作。即，非反转输入端(+)与反转输入端(－)间成为虚短路的状态。
因而，NMOS输出晶体管M202、M205的源极实质上成为共用连接的状态，成为栅极被施加电源电压VDD的构成。由此，NMOS输出晶体管M202、M205构成电流反射镜电路。因而，NMOS晶体管M202、M205中流动与其尺寸比对应的漏极电流。
例如，在NMOS晶体管M205与NMOS输出晶体管M202的尺寸比被设定为1比1000的情况下，NMOS晶体管M205中流动NMOS输出晶体管M202的1/1000倍的漏极电流。换言之，由于向反转输入端(－)流入的电流可忽略，因此，通过检测NMOS晶体管M209的漏极电流，能够检测NMOS输出晶体管202的漏极电流的1/1000倍的电流。
根据本实施方式，通过切换与差动放大电路G201连接的NMOS输出晶体管M201、M202，从而能够与马达驱动装置的控制状态相应地，将NMOS输出晶体管M201的正向的漏极电流、NMOS输出晶体管M202的反向的漏极电流，从响应于差动输出电流的NMOS晶体管M207、M209，作为检测电流IOUT＿P、IOUT＿N而进行检测。
差动放大电路G201在正向、反向、任意的方向的电流检测中被共用地使用。因而，电流检测电路的构成被简化，能够实现成本的减少。此外，由于使用共用的差动放大电路G201，使得偏置电压的调整变得容易。
图7是表示第2实施方式的电流检测电路10的模拟结果的图。在横轴示出负载电流，在纵轴示出检测电流。用单点划线100示出检测电流IOUT＿N，用实线101示出检测电流IOU＿P。
伴随着从负载电流为负的状态、即NMOS输出晶体管M202中流动反向的电流的状态向负载电流为正的状态、即NMOS输出晶体管M201中流动正向的电流的状态的转移，从检测电流IOUT＿N向IOUT＿P转移。
(第3实施方式)
图8是第3实施方式的电流检测电路的构成图。图8中省略了图5所示的NMOS晶体管M201、M202、M205及M206。
本实施方式中，差动放大电路G201具有构成差动对的PMOS晶体管M301、M302。PMOS晶体管M301、M302的源极与偏置电流源52连接。PMOS晶体管301的栅极与输入端子14连接，PMOS晶体管302的栅极与输入端子17连接。即，PMOS晶体管M301的栅极成为非反转输入端(+)，PMOS晶体管M302的栅极成为反转输入端(－)。
PMOS晶体管M301的漏极与NMOS晶体管M303、M304、M305的栅极连接。NMOS晶体管M303～M305的源极被接地。NMOS晶体管M303～M305构成电流反射镜电路。
PMOS晶体管M302的漏极与NMOS晶体管M308、M309、M310的栅极连接。NMOS晶体管M308～M310的源极被接地。NMOS晶体管M308～M310构成电流反射镜电路。
NMOS晶体管M305的漏极与PMOS晶体管M311的漏极和栅极连接。PMOS晶体管M311的栅极与PMOS晶体管312的栅极连接，PMOS晶体管M311和M312的源极被施加电源电压VDD。PMOS晶体管M311和M312构成电流反射镜电路。PMOS晶体管M311与M312的尺寸比被设定为1：1。即，与PMOS晶体管M311的漏极电流相等的电流在PMOS晶体管M312的漏极中流动。
NMOS晶体管M309的漏极与PMOS晶体管M307的漏极和栅极连接。PMOS晶体管M306的栅极与PMOS晶体管307的栅极连接，PMOS晶体管M306和M307的源极被施加电源电压VDD。PMOS晶体管M306和M307构成电流反射镜电路。PMOS晶体管M306与M307的尺寸比被设定为1：1。即，与PMOS晶体管M307的漏极电流相等的电流在PMOS晶体管M306的漏极中流动。
在NMOS晶体管M304中流动与PMOS晶体管M301的漏极电流相等的电流，在PMOS晶体管M306中流动与PMOS晶体管M302的漏极电流相等的电流。因此，从NMOS晶体管M304与PMOS晶体管M306的连接点输出的电流I1是PMOS晶体管M301与M302的漏极电流的差分电流，成为第1差动输出电流。响应于电流I1，NMOS晶体管M207输出在非反转输入端14的电位高时成为正的检测电流IOUT＿P。
在NMOS晶体管M310中流动与PMOS晶体管M302的漏极电流相等的电流，在PMOS晶体管M312中流动与PMOS晶体管M301的漏极电流相等的电流。因此，从NMOS晶体管M310与PMOS晶体管M312的连接点输出的电流I2是PMOS晶体管M301与M302的漏极电流的差分电流，成为第2差动输出电流。响应于电流I2，NMOS晶体管M209输出在反转输入端17的电位高时成为正的检测电流IOUT＿N。
即，差动放大电路G201输出与被供给至输入端子14、17的电压对应的差动输出电流I1、I2，并向NMOS晶体管M207和M209供给。
在NMOS晶体管M207的栅极·源极间，除了NMOS晶体管M217的源极·漏极路径之外，还连接有二极管连接的NMOS晶体管M313。同样，在NMOS晶体管M209的栅极·源极间，除了NMOS晶体管M219的源极·漏极路径之外，还连接有二极管连接的NMOS晶体管M314。
NMOS晶体管M313和M314分别向NMOS晶体管M207和M209的栅极·源极间提供恒定的偏置电压。即，在NMOS晶体管M217导通而将栅极·源极间短路的状态时，NMOS晶体管M313提供基于正向下降电压(VF)的恒定的偏置电压。通过该偏置电压，在NMOS晶体管M207中流动无功电流(idle current)。例如设定了100nA程度的无功电流。
同样，在NMOS晶体管M219导通而将栅极·源极间短路的状态时，NMOS晶体管M314提供基于正向下降电压(VF)的恒定的偏置电压。由此，NMOS晶体管M209中流动无功电流。
通过设为流动无功电流的构成，能够提高NMOS晶体管M207、M209的响应性，能够顺利地进行响应于差动输出电流而输出检测电流的NMOS晶体管M207和M209的切换动作。
图9是表示第3实施方式的电流检测电路10的模拟结果的图。在横轴示出了负载电流，在纵轴示出了检测电流。用单点划线103示出了检测电流IOUT＿N，用实线104示出了检测电流IOU＿P。用虚线105示出了无功电流。
伴随着从负载电流为负的状态、即NMOS输出晶体管M202中流动反向的漏极电流的状态向负载电流为正的状态、即NMOS输出晶体管M201中流动正向的漏极电流的状态的转移，从检测电流IOUT＿N向IOUT＿P转移。
以上说明了本发明的几个实施方式，但是这些实施方式仅作为例子而提示，并不意欲限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种方式来实施，能够在不脱离发明的要旨的范围内进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围及要旨内，并且包含在权利要求书所记载的发明及其等同的范围内。

Claims (20)

1.一种电流检测电路，其中，
具备：
差动放大电路，具备第1及第2输入端，输出与所述第1及第2输入端间的电压差对应的第1及第2差动输出电流；
第1反馈电路，响应于所述第1差动输出电流而输出第1检测电流，并且形成朝向所述第2输入端的路径；
第2反馈电路，响应于所述第2差动输出电流而输出第2检测电流，并且形成朝向所述第1输入端的路径；
第1导电型的第1MOS晶体管，使向负载供给输出电流的第1导电型的输出MOS晶体管的源极与所述第2输入端之间产生与所述输出MOS晶体管中流动正向的漏极电流的状态下的所述输出MOS晶体管的源极·漏极电压对应的电压；以及
第1导电型的第2MOS晶体管，使所述输出MOS晶体管的漏极与所述第1输入端之间产生与所述输出MOS晶体管中流动反向的漏极电流的状态下的所述输出MOS晶体管的源极·漏极电压对应的电压。
2.如权利要求1所述的电流检测电路，其中，
所述第1及第2MOS晶体管中流动所述输出MOS晶体管的漏极电流的1/N倍的漏极电流，其中，N为大于1的任意的正数。
3.如权利要求1所述的电流检测电路，其中，
所述第1及第2MOS晶体管具有相对于所述输出MOS晶体管被缩减的尺寸。
4.如权利要求1所述的电流检测电路，其中，
所述第1反馈电路具备第1导电型的第3MOS晶体管，该第1导电型的第3MOS晶体管具有与所述第2输入端连接的源极、以及输出所述第1检测电流的漏极，
所述第2反馈电路具备第1导电型的第4MOS晶体管，该第1导电型的第4MOS晶体管具有与所述第1输入端连接的源极、以及输出所述第2检测电流的漏极。
5.如权利要求4所述的电流检测电路，其中，
具备：
第1导电型的第5MOS晶体管，源极·漏极路径被连接在所述第3MOS晶体管的栅极·源极间；以及
第1导电型的第6MOS晶体管，源极·漏极路径被连接在所述第4MOS晶体管的栅极·源极间。
6.如权利要求5所述的电流检测电路，其中，
具备：
第1导电型的第7MOS晶体管，被进行二极管连接，与所述第5MOS晶体管的源极·漏极路径串联连接；以及
第1导电型的第8MOS晶体管，被进行二极管连接，与所述第6MOS晶体管的源极·漏极路径串联连接。
7.如权利要求1所述的电流检测电路，其中，
所述输出MOS晶体管向马达的励磁线圈供给电流。
8.一种电流检测电路，其中，
具备：
第1导电型的第1输出MOS晶体管，向负载供给输出电流；
第1导电型的第2输出MOS晶体管，向所述负载供给输出电流；
差动放大电路，具有第1及第2输入端，输出与所述第1及第2输入端间的电压差对应的差动输出电流；
第1导电型的第3MOS晶体管，源极与所述第1及第2输出MOS晶体管的源极连接，漏极与所述第2输入端连接；
第1导电型的第4MOS晶体管，在所述第1输出MOS晶体管导通时，将所述第1输出MOS晶体管的漏极与所述第1输入端连接；
第1导电型的第5MOS晶体管，在所述第2输出MOS晶体管导通时，将所述第2输出MOS晶体管的漏极与所述第1输入端连接；
第1反馈电路，响应于所述第1输出MOS晶体管导通时的所述差动放大电路的差动输出电流而输出第1检测电流，并且形成朝向所述第2输入端的路径；以及
第2反馈电路，响应于所述第2输出MOS晶体管导通时的所述差动输出电流而输出第2检测电流，并且形成朝向所述第1输入端的路径。
9.如权利要求8所述的电流检测电路，其中，
所述第3MOS晶体管中流动所述第1输出MOS晶体管及第2输出MOS晶体管的漏极电流的1/N倍的漏极电流，其中，N为大于1的任意的正数。
10.如权利要求8所述的电流检测电路，其中，
所述第3MOS晶体管具有相对于所述第1输出MOS晶体管及第2输出MOS晶体管被缩减的尺寸。
11.如权利要求8所述的电流检测电路，其中，
所述负载为马达的励磁线圈。
12.如权利要求10所述的电流检测电路，其中，
所述第1反馈电路具备第1导电型的第6MOS晶体管，该第1导电型的第6MOS晶体管具有与所述第2输入端连接的源极、以及输出所述第1检测电流的漏极，
所述第2反馈电路具备第1导电型的第7MOS晶体管，该第1导电型的第7MOS晶体管具有与所述第1输入端连接的源极、以及输出所述第2检测电流的漏极。
13.如权利要求12所述的电流检测电路，其中，
具备：
第1导电型的第8MOS晶体管，源极·漏极路径被连接在在所述第6MOS晶体管的栅极·源极间；以及
第1导电型的第9MOS晶体管，源极·漏极路径被连接在所述第7MOS晶体管的栅极·源极间。
14.如权利要求13所述的电流检测电路，其中，
具备：
第1导电型的第10MOS晶体管，被进行二极管连接，与所述第8MOS晶体管的源极·漏极路径串联连接；以及
第1导电型的第11MOS晶体管，被进行二极管连接，与所述第9MOS晶体管的源极·漏极路径串联连接。
15.一种电流检测电路，其中，
具备：
第1输出MOS晶体管，漏极与马达的励磁线圈的第1端子连接；
第2输出MOS晶体管，漏极与所述励磁线圈的第2端子连接；
差动放大电路，具有第1及第2输入端，输出与所述第1及第2输入端间的电压差对应的差动输出电流；
第1导电型的第3MOS晶体管，源极与所述第1及第2输出MOS晶体管的源极连接，漏极与所述第2输入端连接；
第1导电型的第4MOS晶体管，在所述第1输出MOS晶体管导通时，将所述第1输出MOS晶体管的漏极与所述第1输入端连接；
第1导电型的第5MOS晶体管，在所述第2输出MOS晶体管导通时，将所述第2输出MOS晶体管的漏极与所述第1输入端连接；
第1反馈电路，响应于所述第1输出MOS晶体管导通时的所述差动放大电路的差动输出电流而输出第1检测电流，并且形成朝向所述第2输入端的路径；以及
第2反馈电路，响应于所述第2输出MOS晶体管导通时的所述差动输出电流而输出第2检测电流，并且形成朝向所述第1输入端的路径。
16.如权利要求15所述的电流检测电路，其中，
所述第3MOS晶体管中流动所述第1输出MOS晶体管及所述第2输出MOS晶体管的漏极电流的1/N倍的漏极电流，其中，N为大于1的任意的正数。
17.如权利要求15所述的电流检测电路，其中，
所述第3MOS晶体管具有相对于所述第1输出MOS晶体管及所述第2输出MOS晶体管被缩减的尺寸。
18.如权利要求15所述的电流检测电路，其中，
所述第1反馈电路具备第1导电型的第6MOS晶体管，该第1导电型的第6MOS晶体管具有与所述第2输入端连接的源极、以及输出所述第1检测电流的漏极，
所述第2反馈电路具备第1导电型的第7MOS晶体管，该第1导电型的第7MOS晶体管具有与所述第1输入端连接的源极、以及输出所述第2检测电流的漏极。
19.如权利要求18所述的电流检测电路，其中，
具备：
第1导电型的第8MOS晶体管，源极·漏极路径被连接在所述第6MOS晶体管的栅极·源极间；以及
第1导电型的第9MOS晶体管，源极·漏极路径被连接在所述第7MOS晶体管的栅极·源极间。
20.如权利要求19所述的电流检测电路，其中，
具备：
第1导电型的第10MOS晶体管，被进行二极管连接，与所述第8MOS晶体管的源极·漏极路径串联连接；
第1导电型的第11MOS晶体管，被进行二极管连接，与所述第9MOS晶体管的源极·漏极路径串联连接。
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