DE10116871A1 - Integrated circuit with low energy consumption in a power saving mode - Google Patents
Integrated circuit with low energy consumption in a power saving modeInfo
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Abstract
Die Erfindung schlägt eine integrierte Schaltung mit zumindest einem zwischen einem Versorgungspotential-Anschluß und einem Bezugspotentialanschluß verschalteten Spannungsregler vor, die weiterhin zumindest eine Speicher und/oder Logik enthaltende Nutzschaltung aufweist, deren Versorgungspotential-Eingang mit einem Ausgang des Spannungsreglers gekoppelt ist. Erfindungsgemäß ist in einem Stromsparmodus der Spannungsregler über eine erste Schaltvorrichtung abschaltbar. Der Versorgungspotential-Eingang der Nutzschaltung wird dann über eine Diodenschaltung mit dem Versorgungspotential-Anschluß verbunden.The invention proposes an integrated circuit with at least one voltage regulator connected between a supply potential connection and a reference potential connection, which furthermore has at least one useful circuit containing memory and / or logic, the supply potential input of which is coupled to an output of the voltage regulator. According to the invention, the voltage regulator can be switched off via a first switching device in a power saving mode. The supply potential input of the useful circuit is then connected to the supply potential connection via a diode circuit.
Description
Die Erfindung betrifft eine integrierte Schaltung mit einem zwischen einem Versorgungspotentialanschluß und einem Bezugs potentialanschluß verschalteten Spannungsregler und mit zu mindest einer Speicher und/oder Logik enthaltenden Nutzschal tung, deren Versorgungspotential-Eingang mit einem Ausgang des Spannungsreglers gekoppelt ist.The invention relates to an integrated circuit with a between a supply potential connection and a reference potential connection connected voltage regulator and with to at least one useful scarf containing memory and / or logic device whose supply potential input with an output of the voltage regulator is coupled.
Derartige integrierte Schaltungen können in einen Stromspar modus gebracht werden. Dabei wird ein externer Takt angehal ten, wodurch die Stromaufnahme im Stromsparmodus ausschließ lich durch Querströme in der integrierten Schaltung bestimmt ist.Such integrated circuits can save energy be brought into mode. An external clock is stopped which excludes power consumption in power saving mode Lich determined by cross currents in the integrated circuit is.
Es gibt daneben auch integrierte Schaltungen, bei denen der externe Takt weiterläuft. Dieser wird für eine I/O- Kommunikation benötigt. Die Stromaufnahme im Stromsparmodus wird maßgeblich durch die Querströme in der integrierten Schaltung bestimmt. In beiden Fällen wird die CPU angehalten.There are also integrated circuits in which the external clock continues. This is used for an I / O Communication needed. The power consumption in power saving mode is determined by the cross currents in the integrated Circuit determined. In both cases the CPU is stopped.
Häufig weisen die integrierten Schaltungen unterschiedliche interne, von der Versorgungsspannung unterschiedliche Span nungsniveaus zur Versorgung verschiedener Nutzschaltungen auf. Zur Erzeugung der erforderlichen Spannungsniveaus ent hält die integrierte Schaltung wenigstens einen Spannungsreg ler, der unabhängig vom gewählten Betriebsmodus - Stromspar modus oder Normalbetrieb - eine stabile interne Spannung ge neriert und diese Spannung den Nutzschaltungen zuführt. Die Spannungsregler, die meist eine Spannungsreglerschaltung und eine Spannungsreferenzschaltung beinhalten, sind als Analog schaltungen aufgebaut und erfordern deshalb sowohl im Normal betrieb als auch im Stromsparmodus einen Querstrom, der u. a. den Energieverbrauch der integrierten Schaltung bestimmt. The integrated circuits often have different ones internal span different from the supply voltage levels for supplying various useful circuits on. Ent to generate the required voltage levels the integrated circuit holds at least one voltage reg ler, regardless of the selected operating mode - energy saving mode or normal operation - a stable internal voltage neriert and this voltage feeds the useful circuits. The Voltage regulator, mostly a voltage regulator circuit and include a voltage reference circuit are analog circuits built and therefore require both in normal operation as well as in power saving mode a cross current, which u. a. determines the energy consumption of the integrated circuit.
Zur Ansteuerung der Spannungsreglerschaltung oder Spannungs reglerschaltungen ist die Spannungsreferenzschaltung erfor derlich, die üblicherweise als Bandgap ausgeführt ist. Auch diese Spannungsreferenzschaltungen benötigen im Stromsparmo dus einen Querstrom.To control the voltage regulator circuit or voltage regulator circuits, the voltage reference circuit is required derlich, which is usually designed as a band gap. Also these voltage reference circuits require current saving a cross flow.
Manche integrierte Schaltungen weisen darüber hinaus Span nungssensoren auf, die ebenfalls durch Analogelemente gebil det sind und somit auch im Stromsparmodus Querströme nach sich ziehen.Some integrated circuits also have span voltage sensors, which are also formed by analog elements det and are thus also in the power saving mode cross currents pull yourself.
Je nach Ausführung der integrierten Schaltung kann somit die Summe an Querströmen, im Stromsparmodus relativ hoch sein. Dies ist vor allem ein Nachteil bei batteriegetriebenen Gerä ten. Bei manchen dieser batteriebetriebenen Geräte existieren Spezifikationen, die den maximalen Querstrom im Stromsparmo dus festlegen. Im Falle von Mobilfunktelefonen liegt diese Grenze bei 100 µA.Depending on the design of the integrated circuit, the Sum of cross currents, be relatively high in power saving mode. This is above all a disadvantage with battery-powered devices Some of these battery powered devices exist Specifications that the maximum cross current in the current saving define. In the case of mobile phones, this is Limit at 100 µA.
Ausgehend von einer derartigen Spezifikation werden dann die Bauelemente der integrierten Schaltung dimensioniert. In ei ner Variante werden die Bauelemente derart dimensioniert, daß der Querstrom der Spannungsreglerschaltung im Normalbetrieb identisch zum Querstrom im Stromsparmodus ist. Die vom Strom sparmodus ausgehende Stromlimitierung begrenzt somit jedoch die Regelkonstante im Normalbetrieb. In einer anderen Variante ist der Querstrom der Spannungsreglerschaltung im Normalbe trieb größer als im Stromsparmodus. Diese an sich vorteilhaf te Variante erfordert jedoch eine aufwendige Umschaltung des Spannungsreglers mit einer negativen Beeinflussung seines dy namischen Verhaltens.Based on such a specification, the Dimensioned components of the integrated circuit. In egg ner variant, the components are dimensioned such that the cross current of the voltage regulator circuit in normal operation is identical to the cross current in the power saving mode. The one from the stream economy mode limits the current limit the control constant in normal operation. In another variant is the cross current of the voltage regulator circuit in normal drifted larger than in power saving mode. This advantageous in itself te variant, however, requires a complex switchover of the Voltage regulator with a negative influence on its dy namic behavior.
Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine gat tungsgemäße integrierte Schaltung anzugeben, die in einem Stromsparmodus einen geringeren Energieverbrauch aufweist. The object of the invention is therefore a gat to specify appropriate integrated circuit, which in a Energy saving mode has a lower energy consumption.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen integrier ten Schaltung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.This object is achieved with the features of claim 1. Advantageous embodiments of the integrier th circuit result from the dependent claims.
Die der Erfindung zugrundeliegende Problematik besteht darin, daß die in der integrierten Schaltung enthaltene Nutzschal tung üblicherweise auch in dem Stromsparmodus mit einer aus reichenden Spannung an ihrem Versorgungspotential - Eingang beauftragt werden muß. Im Stand der Technik wird dies durch den Querstrom benötigenden Spannungsregler sichergestellt.The problem underlying the invention is that the useful scarf contained in the integrated circuit tion usually also in the power saving mode with one off sufficient voltage at their supply potential input must be commissioned. In the prior art, this is done by the voltage regulator requiring the cross current is ensured.
Erfindungsgemäß ist jetzt vorgesehen, daß in einem Stromspar modus der Spannungsregler über eine erste Schaltvorrichtung abschaltbar ist und der Versorgungspotential-Eingang der Nutzschaltung über eine Diodenschaltung mit dem Versorgungs potentialanschluß der integrierten Schaltung verbindbar ist. Dieses Vorgehen stellt sicher, daß keinerlei statischer Quer strom im Stromsparmodus durch den Spannungsregler fließt. Die Nutzschaltung hingegen erhält über die Diodenschaltung eine ausreichende Spannung, um die darin gespeicherten Daten wäh rend des Stromsparmodus nicht zu verlieren. Hierdurch ergibt sich ein drastisch geringerer Energieverbrauch im Stromspar modus. Folglich erhöht sich die Betriebsbereitschaft bei ei nem batteriebetriebenen Gerät.According to the invention it is now provided that in a power saving mode of the voltage regulator via a first switching device can be switched off and the supply potential input of the User circuit via a diode circuit with the supply Potential connection of the integrated circuit is connectable. This procedure ensures that there is no static cross current in power saving mode flows through the voltage regulator. The In contrast, the useful circuit receives one via the diode circuit sufficient voltage to select the data stored in it not to be lost during the power saving mode. This gives drastically lower energy consumption in energy saving mode. As a result, the operational readiness at ei increases a battery powered device.
Die Schaltvorrichtung ist vorzugsweise zwischen dem Versor gungspotentialanschluß der integrierten Schaltung und dem Spannungsregler vorgesehen.The switching device is preferably between the supplier supply potential connection of the integrated circuit and the Voltage regulator provided.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Versorgungspotential-Eingang der Nutzschaltung über einen Schalter mit dem Ausgang des Spannungsreglers verbunden. Hierdurch ist sichergestellt, daß dem Spannungsregler auch über die Diodenschaltung kein Strom zugeführt wird, so daß kein Querstrom mehr auftreten kann. In an advantageous embodiment of the invention Supply potential input of the useful circuit via a Switch connected to the output of the voltage regulator. This ensures that the voltage regulator too No current is supplied via the diode circuit, so that no more cross flow can occur.
Der Versorgungspotential-Eingang der Nutzschaltung ist mit einem Ladungsspeicher (Gatekapazitäten, Sour ce/Drainkapazitäten, Leistungskapazitäten) verbunden. Sollte der Nutzschaltung über die Diodenschaltung keine Spannung mehr zugeführt werden können, so kann diese über den Ladungs speicher, der vorzugsweise als interne Pufferkapazität ausge führt ist, der Nutzschaltung zugeführt werden. Der Ladungs speicher stellt dann den von der Nutzschaltung benötigten Strom bereit. Die mit der Zeit auftretende Entladung des La dungsspeichers kann durch einen einfachen Detektor erkannt werden. Aufgrund der sehr geringen Entladungsgeschwindigkeit ergeben sich an diesen keine hohen Anforderungen bzgl. der Geschwindigkeits- bzw. Genauigkeitsdetektion.The supply potential input of the useful circuit is included a charge storage (gate capacities, Sour ce / drainage capacities, power capacities). Should the useful circuit via the diode circuit no voltage more can be supplied, this can be done via the cargo memory, which preferably out as internal buffer capacity leads is supplied to the useful circuit. The cargo memory then provides the required by the useful circuit Electricity ready. The discharge of the La can be recognized by a simple detector become. Because of the very low discharge speed there are no high requirements regarding these Speed or accuracy detection.
Die Diodenschaltung besteht in einer ersten Variante aus ei ner Serienschaltung aus einer Diode und einem Schalter. Die ser einfache Aufbau der Serienschaltung ist ausreichend, wenn die Spannung am Versorgungspotential-Anschluß der integrier ten Schaltung im Stromsparmodus nur ein einziges Niveau an nimmt und der Versorgungspotential-Eingang der Nutzschaltung einen zulässigen Wert einnimmt.In a first variant, the diode circuit consists of egg ner series connection of a diode and a switch. the This simple structure of the series connection is sufficient if the voltage at the supply potential connection of the integr only a single level in power saving mode takes and the supply potential input of the useful circuit takes a permissible value.
Sofern die Spannung im Versorgungspotential-Anschluß der in tegrierten Schaltung unterschiedliche Werte annehmen kann, ist es vorteilhaft, wenn die Diodenschaltung eine Serien schaltung aus einer Diode, einem Schalter und einem Wider stand aufweist. In Verbindung mit einer Diodenkette, die mit dem Versorgungspotential-Eingang der Nutzschaltung verbunden ist, ist sichergestellt, daß die an diesem Versorungspotenti al-Eingang anliegende Spannung einen vorgegebenen Maximalwert nicht überschreiten kann. Die dann noch zwischen dem Versor gungspotential-Eingang der Nutzschaltung und dem Versorgungs potential-Anschluß der integrierten Schaltung anfallende Spannung wird durch den Widerstand der Diodenschaltung aufge nommen. If the voltage in the supply potential connection of the in integrated circuit can assume different values, it is advantageous if the diode circuit is a series circuit consisting of a diode, a switch and a resistor boasted. In connection with a diode chain with connected to the supply potential input of the useful circuit is ensured that the at this supply potenti input voltage a predetermined maximum value cannot exceed. Then between the supplier supply potential input of the useful circuit and the supply potential connection of the integrated circuit Voltage is applied by the resistance of the diode circuit accepted.
Die Diodenkette weist vorzugsweise wenigstens zwei seriell verschaltete Dioden auf, wobei die Anzahl der Dioden durch die am Versorgungspotential-Eingang der Nutzschaltung gefor derte Spannung festgelegt ist.The diode chain preferably has at least two in series interconnected diodes, the number of diodes by the gefor at the supply potential input of the useful circuit voltage is determined.
Zweckmäßigerweise weist der Spannungsregler eine Spannungsre gelschaltung und eine mit dieser verbundene Spannungsrefe renzschaltung auf, wobei die Spannungsreferenzschaltung der Spannungsreglerschaltung ein genau definiertes Reglersignal zuführt.The voltage regulator expediently has a voltage re gel circuit and a voltage reference connected to it limit circuit, the voltage reference circuit of the Voltage regulator circuit a precisely defined regulator signal supplies.
Vorzugsweise weist die Schaltvorrichtung zumindest zwei Schalter auf, die den gleichen Schaltzustand (of fen/geschlossen) aufweisen, wobei jeweils einer der Schaltung der Spannungsreferenzschaltung und der Spannungsreglerschal tung zugeordnet ist.The switching device preferably has at least two Switch on, which have the same switching state (of fen / closed), each one of the circuit the voltage reference circuit and the voltage regulator scarf device is assigned.
Die integrierte Schaltung weist in einer weiteren Ausgestal tung weiterhin zumindest eine mit dem Versorgungspotential- Anschluß gekoppelte und mit dem Bezugspotential gekoppelte Analogschaltung auf, die in einem Stromsparmodus über einen Schalter abschaltbar ist.The integrated circuit has a further configuration at least one with the supply potential Connection coupled and coupled to the reference potential Analog circuit on in a power saving mode via a Switch can be turned off.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der bzw. die der bzw. den Analogschaltung zugeordnete Schalter Teil der Schaltvorrich tung sind.It is particularly advantageous if the or the Analog circuit associated switch part of the switching device are.
Die Schaltvorrichtung kann auch aus einem einzigen Schalter bestehen, der mit der Spannungsreferenz-, der Spannungsreg lerschaltung und der bzw. den Analogschaltungen verbunden ist. In diesem Fall wird lediglich ein einziger Schalter be nutzt, um sämtliche Schaltungen in einem Stromsparmodus von der Versorgungsspannung zu trennen.The switching device can also consist of a single switch exist with the voltage reference, voltage reg lerschaltung and the or the analog circuits connected is. In this case, only a single switch will be uses all circuits in a power saving mode from to separate the supply voltage.
Die Erfindung und deren Vorteile wird anhand der nachfolgen den Figuren näher erläutert. Es zeigen: The invention and its advantages will follow from the the figures explained in more detail. Show it:
Fig. 1 eine integrierte Schaltungsanordnung, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist, Fig. 1 shows an integrated circuit arrangement, as is known from the prior art,
Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemä ßen integrierten Schaltung und Fig. 2 shows a first embodiment of the inventive integrated circuit and
Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemä ßen integrierten Schaltung. Fig. 3 shows a second embodiment of the inventive integrated circuit.
In den nachfolgenden Figuren sind gleiche Bezugszeichen für gleiche Merkmale verwendet.In the following figures, the same reference symbols are used for same features used.
Die Fig. 1 zeigt eine aus dem Stand der Technik bekannte in tegrierte Schaltung. Zwischen einem Versorgungspotential- Anschluß V und einem Bezugspotential-Anschluß GND liegen ein Spannungsregler SR sowie beispielhaft eine Analogschaltung XA. Der Spannungsregler SR besteht aus einer Spannungsregler schaltung VRG und einer Spannungsreferenzschaltung BG, die beide zwischen dem Versorgungspotential-Anschluß V und dem Bezugspotentialanschluß GND verschalten sind. Weiterhin be steht eine Verbindung zwischen der Spannungsreferenzschaltung und der Spannungsreglerschaltung, mit der der letzteren ein konstantes Regelsignal zugeführt wird. Auch wenn jede der ge nannten Schaltungskomponenten mit einem separaten Bezugspo tentialanschluß GND verbunden ist, so liegen diese alle auf dem gleichen Bezugspotential. Fig. 1 shows a known from the prior art in tegrated circuit. A voltage regulator SR and, for example, an analog circuit XA are located between a supply potential connection V and a reference potential connection GND. The voltage regulator SR consists of a voltage regulator circuit VRG and a voltage reference circuit BG, both of which are connected between the supply potential terminal V and the reference potential terminal GND. Furthermore, there is a connection between the voltage reference circuit and the voltage regulator circuit with which the latter is supplied with a constant control signal. Even if each of the named circuit components is connected to a separate reference potential connection GND, they are all at the same reference potential.
Ein Ausgang des Spannungsreglers SR ist mit einem Eingang NSE einer Nutzschaltung NS verbunden. Diese ist ebenfalls mit dem Bezugspotentialanschluß GND verbunden. Ein Ladungsspeicher C, der beispielsweise als interne Pufferkapazität ausgebildet sein kann, ist mit dem Knotenpunkt des Eingangs NSE und des Ausgangs SRO des Spannungsreglers SR verbunden. Obwohl in der Fig. 1 nur eine Nutzschaltung dargestellt ist, kann die dar gestellte integrierte Schaltung auch eine Mehrzahl an derar tigen Nutzschaltungen aufweisen. An output of the voltage regulator SR is connected to an input NSE of a useful circuit NS. This is also connected to the reference potential connection GND. A charge store C, which can be designed, for example, as an internal buffer capacitance, is connected to the node of the input NSE and the output SRO of the voltage regulator SR. Although only one user circuit is shown in FIG. 1, the integrated circuit shown can also have a plurality of such user circuits.
Da sämtliche Komponenten des Spannungsreglers SR sowie der Analogschaltung XA aus analogen Bauelementen bestehen, fließt auch im Stromsparmodus ein jeweiliger Querstrom IXA, IBC und IVRG.Since all components of the voltage regulator SR and the analog circuit XA consist of analog components, a respective cross current I XA , I BC and I VRG also flows in the power saving mode.
Mit jedem zusätzlichen Spannungsregler SR und jeder zusätzli chen Analogschaltung XA erhöht sich die Summe an Querströmen im Stromsparmodus. Hierdurch ist bei batteriebetriebenen Ap plikationen ein Entladen der Batterie bzw. des Akkumulators in sehr kurzer Zeit möglich.With every additional voltage regulator SR and every additional one Chen analog circuit XA increases the sum of cross currents in power saving mode. This means that battery-operated Ap complications of discharging the battery or the accumulator possible in a very short time.
Die Fig. 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der erfin dungsgemäßen integrierten Schaltung, die keinerlei statischen Querstrom im Stromsparmodus aufweist. Erfindungsgemäß liegt zwischen dem Spannungsregler SR und dem Versorgungspotential- Anschluß V eine Schaltvorrichtung SV1. Die Schaltvorrichtung SV1 weist einen Schalter S11 und einen weiteren Schalter S12 auf. Der Schalter S11 ist zwischen dem Versorgungspotential- Anschluß V und der Spannungsreferenzschaltung BG verschalten, während der Schalter S12 zwischen dem Versorgungspotential- Anschluß V und der Spannungsreglerschaltung VRG verschalten ist. Es wäre auch denkbar, daß die Schaltvorrichtung 1 nur einen einzigen Schalter aufweist, der dann sowohl mit der Spannungsreglerschaltung als auch der Spannungsreferenzschal tung verbunden ist. Weitere Querstrom-verursachende Leitungs elemente sind ebenfalls über einen Schalter mit dem Versor gungspotential-Anschluß V verbunden. Im vorliegenden Ausfüh rungsbeispiel ist lediglich eine Analogschaltung XA darge stellt. Selbstverständlich könnte die integrierte Schaltung auch eine Vielzahl derartiger Analogschaltungen XA aufweisen, wobei dann jede dieser Schaltungen über einen Schalter mit dem Versorgungspotential-Anschluß V verbunden wäre. Fig. 2 shows a first embodiment of to the invention OF INVENTION integrated circuit having no static cross-current in the power saving mode. According to the invention, a switching device SV1 lies between the voltage regulator SR and the supply potential connection V. The switching device SV1 has a switch S11 and a further switch S12. The switch S11 is connected between the supply potential connection V and the voltage reference circuit BG, while the switch S12 is connected between the supply potential connection V and the voltage regulator circuit VRG. It would also be conceivable that the switching device 1 has only a single switch, which is then connected to both the voltage regulator circuit and the voltage reference circuit. Other cross-current-causing line elements are also connected via a switch to the supply potential terminal V. In the present embodiment, only an analog circuit XA is shown. Of course, the integrated circuit could also have a multiplicity of such analog circuits XA, in which case each of these circuits would be connected to the supply potential terminal V via a switch.
Weiterhin ist eine Diodenschaltung DS vorgesehen, die zwi schen dem Versorgungspotential-Anschluß V und dem Eingang NSE der Nutzschaltung NS liegt. Die Diodenschaltung besteht in der Fig. 2 aus der Serienschaltung einer Diode und einem Schalter S2. Der Kathodenanschluß der Diode ist dabei mit dem Eingang NSE der Nutzschaltung NS verbunden.Furthermore, a diode circuit DS is provided, which is between the supply potential terminal V and the input NSE of the useful circuit NS. The diode circuit is shown in Fig. 2 from the series circuit of a diode and a switch S2. The cathode connection of the diode is connected to the input NSE of the useful circuit NS.
Darüber hinaus ist ein weiterer Schalter S3 vorgesehen, der zwischen dem Ausgang SRO des Spannungsreglers SR und dem Ein gang NSE der Nutzschaltung NS geschalten ist.In addition, a further switch S3 is provided, which between the output SRO of the voltage regulator SR and the on gear NSE of the useful circuit NS is switched.
Die Schalter der Schaltvorrichtung SV1 sowie die Schalter S3 und S4 weisen grundsätzlich die gleiche Schalterstellung auf, während der Schalter S2 der Diodenschaltung einen hierzu kom plementären Schaltzustand einnimmt. Dies bedeutet, ist der Schalter S2 geschlossen, so sind die übrigen Schalter S11, S12, S3, S4 geöffnet und umgekehrt.The switches of the switching device SV1 and the switches S3 and S4 basically have the same switch position, while the switch S2 of the diode circuit a com assumes a complementary switching state. This means the Switch S2 closed, the other switches S11, S12, S3, S4 open and vice versa.
Beim Umschalten der integrierten Schaltung in einen Strom sparmodus werden die Schalter S11, S12, S3, S4 geöffnet, wäh rend der Schalter S2 geschlossen wird. Hierdurch wird jegli cher Querstrom IXA, IBG, IVRG durch den Spannungsregler SR so wie die Analogschaltung XA unterbunden. Da die in der Nutz schaltung gespeicherten Informationen im Stromsparmodus le diglich gehalten werden müssen, ist eine Stabilisierung auf einen konstanten Spannungswert am Eingang NSE der Nutzschal tung nicht erforderlich. Aus diesem Grund ist es ausreichend, eine einfache Diode zwischen den Eingang NSE und den Versor gungspotential-Anschluß V zu schalten.When switching the integrated circuit into a power saving mode, the switches S11, S12, S3, S4 are opened, while the switch S2 is closed. This prevents any cross-current I XA , I BG , I VRG by the voltage regulator SR or the analog circuit XA. Since the information stored in the useful circuit must only be kept in the power saving mode, stabilization to a constant voltage value at the input NSE of the useful circuit is not necessary. For this reason, it is sufficient to switch a simple diode between the input NSE and the supply potential connection V.
Die Erfindung weist weiterhin den Vorteil auf, daß das Ab schalten des Spannungsreglers im Stromsparmodus die Möglich keit eröffnet, die Dimensionierung der Bauelemente auf den Normalbetriebszustand auszurichten, wodurch keine Kompromisse bzgl. des Stromsparmodus eingegangen werden müssen. Insbeson dere können die dynamischen Regeleigenschaften im Normalbe trieb verbessert werden.The invention also has the advantage that the Ab switching the voltage regulator in power saving mode is possible opened the dimensioning of the components to the Align normal operating condition, making no compromises regarding the power saving mode must be entered. Insbeson the dynamic control properties can normally be drive to be improved.
Die in Fig. 2 gezeigte erfindungsgemäße integrierte Schal tung ist insbesondere geeignet, wenn der Stromsparmodus le diglich ein einziges Spannungsniveau aufweist. Die in Fig. 3 gezeigte zweite Ausführungsvariante der Erfindung ist dagegen auch für unterschiedliche Spannungsniveaus am Versorgungspo tential-Anschluß V geeignet.The integrated scarf device according to the invention shown in Fig. 2 is particularly suitable when the power saving mode le diglich has a single voltage level. The second embodiment of the invention shown in Fig. 3, however, is also suitable for different voltage levels at the supply potential V connection.
Gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich die zweite Variante durch eine Diodenschaltung DS, die eine Serienschaltung aus einer Diode D, einem Widerstand R und ei nem Schalter S2 aufweist. Darüber hinaus ist eine Diodenkette DK vorgesehen, die zwischen dem Eingang NSE der Nutzschaltung NS und dem Bezugspotential-Anschluß GND geschalten ist. Hier bei ist eine Anode einer Diode DK1 mit dem Versorgungspoten tial-Eingang NSE verbunden. Der Kathodenanschluß einer Diode DKn ist mit dem Bezugspotential-Anschluß GND verbunden. Die Anzahl der seriell verschalteten Dioden ist durch die am Ver sorgungspotential-Eingang NSE der Nutzschaltung geforderte . Spannung festgelegt.It differs from the first embodiment the second variant by a diode circuit DS, the one Series connection of a diode D, a resistor R and egg nem switch S2. In addition, a diode chain DK provided between the input NSE of the useful circuit NS and the reference potential connection GND is switched. here at is an anode of a diode DK1 with the supply potential tial input NSE connected. The cathode connection of a diode DKn is connected to the reference potential connection GND. The The number of diodes connected in series is determined by the number on the ver supply potential input NSE of the useful circuit. Voltage set.
Im übrigen unterscheidet sich das zweite Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 nicht von dem der Fig. 2.Otherwise, the second exemplary embodiment according to FIG. 3 does not differ from that of FIG. 2.
Unabhängig von der am Versorgungspotential-Anschluß V anlie genden Spannung, sorgt die Diodenkette DK für eine gleich bleibende Spannung am Versorgungspotential-Eingang NSE der Nutzschaltung NS. Eine darüber hinaus anfallende Spannung wird durch die Diode D der Diodenschaltung DS und den Wider stand R aufgenommen.Regardless of the anlie at the supply potential connection V. voltage, the diode chain DK ensures the same Remaining voltage at the supply potential input NSE NS useful circuit. An additional voltage is through the diode D of the diode circuit DS and the opp R was added.
Auch ein schnelles Absenken der Versorgungsspannung am Ver sorgungspotential-Anschluß V führt aufgrund der Diodenschal tung zu keiner Reduzierung der an dem Versorgungspotential- Eingang anliegenden Spannung.Also a quick lowering of the supply voltage at the Ver supply potential connection V leads due to the diode scarf no reduction in the supply potential Input voltage applied.
Für den Fall, daß die externe Spannung so weit abgesenkt wird, daß über die Diodenschaltung kein Nachladen des (not wendigen) Leckstromes der Nutzschaltung NS erfolgen kann, so entlädt dieser Leckstrom INS den Ladungsspeicher C. Diese sehr langsame Entladung des Ladungsspeichers C könnte bei spielsweise durch einen einfachen Detektor erkannt werden. Beim Unterschreiten einer vorgegebenen Spannungsschwelle könnte dieser einen Reset der Nutzschaltung auslösen.In the event that the external voltage is lowered so far is that no recharging of the (not agile) leakage current of the useful circuit NS can take place, so this leakage current INS discharges the charge storage C. This very slow discharge of the charge storage C could can be recognized for example by a simple detector. When falling below a specified voltage threshold this could trigger a reset of the useful circuit.
Bei dem eingangs angesprochenen Stromsparmodus, bei dem der externe Takt weiterläuft, wird der benötigte Strom über die Diodenschaltung zur Verfügung gestellt. In the aforementioned power saving mode, in which the external clock continues, the required current is over the Diode circuit provided.
V Versorgungspotential-Anschluß
GND Bezugspotentialanschluß
SR Spannungsregler
SRO Spannungsregler-Ausgang
VRG Spannungsregler-Schaltung
BG Spannungsreferenzschaltung
NS integrierte Schaltung
NSE Versorgungspotential-Eingang
C Ladungsspeicher
XA Analogschaltung
SV1 Schaltvorrichtung
S2 Schalter
S3 Schalter
S4 Schalter
S11 Schalter
S22 Schalter
DS Diodenschaltung
D Diode
R Widerstand
DK Diodenkette
DK1 Diode
DKn Diode
V supply potential connection
GND reference potential connection
SR voltage regulator
SRO voltage regulator output
VRG voltage regulator circuit
BG voltage reference circuit
NS integrated circuit
NSE supply potential input
C charge storage
XA analog circuit
SV1 switching device
S2 switch
S3 switch
S4 switch
S11 switch
S22 switch
DS diode circuit
D diode
R resistance
DK diode chain
DK1 diode
DKn diode
Claims (13)
zumindest einem zwischen einem Versorgungspotential- Anschluß (V) und einem Bezugspotentialanschluß (GND) verschaltenen Spannungsregler (SR),
zumindest einer Speicher und/oder Logik enthaltenden Nutzschaltung (NS), deren Versorgungspotential-Eingang (NSE) mit einem Ausgang (SRO) des Spannungsreglers (SR) gekoppelt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
in einem Stromsparmodus
der Spannungsregler (SR) über eine erste Schaltvorrich tung (SV1) abschaltbar ist und
der Versorgungspotential-Eingang (NSE) der Nutzschaltung (NS) über eine Diodenschaltung (DS) mit dem Versorgungs potential-Anschluß (V) verbindbar ist.1. Integrated circuit with
at least one voltage regulator (SR) connected between a supply potential connection (V) and a reference potential connection (GND),
at least one useful circuit (NS) containing memory and / or logic, the supply potential input (NSE) of which is coupled to an output (SRO) of the voltage regulator (SR),
characterized in that
in a power saving mode
the voltage regulator (SR) can be switched off via a first switching device (SV1) and
the supply potential input (NSE) of the useful circuit (NS) can be connected to the supply potential connection (V) via a diode circuit (DS).
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