DE10202478A1 - Circuit for a charging pump has a pump stage with a capacitor triggered by a timing signal, first and second discharge circuits and first and second charging circuits - Google Patents

Circuit for a charging pump has a pump stage with a capacitor triggered by a timing signal, first and second discharge circuits and first and second charging circuits

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Abstract

A pump stage (PS1) with a first capacitor (C1) connects between input (IN1) and output (OUT) terminals and is triggered by a timing signal (TS). A first discharge circuit (S11) and a first charging circuit (lq1) connect to the capacitor. A second discharge circuit (Sout) and a second charging circuit connect to the output terminal. An Independent claim is also included for a method for evaluating a capacitive charge connected to an output terminal in a charging pump circuit.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ladungspumpenschaltung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The present invention relates to a Charge pump circuit according to the preamble of claim 1.

Das Grundprinzip einer derartigen Ladungspumpe ist beispielsweise in Stengl/Tihanyi: "Leistungs-MOS-FET-Praxis", Pflaum Verlag, München, 1992, Seite 162, beschrieben und ist in Fig. 1 zur Erläuterung dargestellt. Die Ladungspumpe weist einen Versorgungseingang IN1 auf, an dem ein Versorgungspotential Vin anliegt und der über eine Diode D10 mit einem Anschluss eines Kondensators C10 verbunden ist. Der andere Anschluss des Kondensators C10 ist an einen Ansteuereingang IN2 angeschlossen, an dem ein Taktsignal anliegt, das abwechselnd einen ersten oder zweiten Potentialwert annimmt. Zudem ist der an die Diode D10 angeschlossene Anschluss des Kondensators C10 über eine weitere Diode D20 an eine Ausgangsklemme angeschlossen, an welcher eine Last, üblicherweise eine ohmsche Last RL angeschlossen ist. Zur Pufferung einer an der Ausgangsklemme OUT bzw. über der Last anliegenden Spannung Vout ist weiterhin ein Ausgangskondensator COUT an die Ausgangsklemme OUT angeschlossen. The basic principle of such a charge pump is described, for example, in Stengl / Tihanyi: "Power MOS FET Practice", Pflaum Verlag, Munich, 1992, page 162, and is shown in FIG. 1 for explanation. The charge pump has a supply input IN1, to which a supply potential Vin is present and which is connected via a diode D10 to a connection of a capacitor C10. The other connection of the capacitor C10 is connected to a control input IN2, to which a clock signal is applied, which alternately assumes a first or a second potential value. In addition, the connection of the capacitor C10 connected to the diode D10 is connected via a further diode D20 to an output terminal to which a load, usually an ohmic load R L , is connected. An output capacitor C OUT is also connected to the output terminal OUT for buffering a voltage Vout present at the output terminal OUT or above the load.

Ist dieser Ausgangskondensator COUT zunächst ungeladen und liegt das Taktsignal auf seinem niedrigeren Potentialwert, so wird der Kondensator COUT über die Diode D10 auf eine Spannung aufgeladen, die in etwa der Differenz aus dem Versorgungspotential Vin und dem niedrigeren Potential, üblicherweise Bezugspotential, des Taktsignals entspricht. Der der Diode D10 und dem Kondensator C10 gemeinsame Knoten N1 liegt annäherungsweise auf Versorgungspotential Vin. Nimmt das Taktsignal anschließend seinen oberen Potentialwert an so steigt das Potential an dem Knoten N1 auf einen Wert an, der in etwa der Summe aus dem oberen Potential des Taktsignals und der zuvor an dem Kondensator anliegenden Spannung entspricht. Wenigstens ein Teil der in dem Kondensator C10 gespeicherten Ladung wird dadurch an den Ausgang OUT bzw. die Last RL und den parallel zu der Last geschalteten Ausgangs-Pufferkondensator COUT abgegeben, deren anderes Ende an Bezugspotential GND liegt. Wechselt das Taktsignal zwischen dem Bezugspotential GND und dem Versorgungspotential Vin, so kann die Last RL mittels einer derartigen Ladungspumpe mit nur einer "Pumpstufe" abzüglich der an den Dioden anliegenden Spannung mit einer Spannung versorgt werden, die annäherungsweise dem Zweifachen des Versorgungspotentials entspricht. Werden der aus der Diode D10 und dem Kondensator C10 bestehenden Pumpstufe weitere derartige Pumpstufen nachgeschaltet, wobei der Kondensator jeder weiteren Pumpstufe entsprechend dem Ausgangskondensator CLast in Fig. 1 aus dem Kondensator der jeweils vorhergehenden Pumpstufe gespeist wird und wobei der Kondensator der letzten Pumpstufe in der Reihe die Last speist, so sind entsprechend höhere Ausgangsspannungen erreichbar, wobei die maximale Ausgangsspannung in etwa der Versorgungsspannung multipliziert mit der Anzahl der Pumpstufen entspricht. Bei mehreren Pumpstufen ist zudem sicherzustellen, dass die Fußpunkte der Kondensatoren benachbarter Pumpstufen nicht gleichzeitig auf demselben Potential liegen. Dies kann in einfacher Weise dadurch erreicht werden, dass jeder zweiten Pumpstufe des Taktsignal über einen Inverter zugeführt ist. If this output capacitor C OUT is initially uncharged and the clock signal is at its lower potential value, the capacitor C OUT is charged via the diode D10 to a voltage which is approximately the difference between the supply potential Vin and the lower potential, usually the reference potential, of the clock signal equivalent. The node N1 common to the diode D10 and the capacitor C10 is approximately at supply potential Vin. If the clock signal subsequently assumes its upper potential value, the potential at node N1 increases to a value which approximately corresponds to the sum of the upper potential of the clock signal and the voltage previously applied to the capacitor. At least part of the charge stored in the capacitor C10 is thereby delivered to the output OUT or the load R L and the output buffer capacitor COUT connected in parallel with the load, the other end of which is at reference potential GND. If the clock signal changes between the reference potential GND and the supply potential Vin, the load R L can be supplied with such a charge pump with only one "pump stage" minus the voltage applied to the diodes with a voltage which corresponds approximately to twice the supply potential. If the pump stage consisting of the diode D10 and the capacitor C10 is followed by further pump stages of this type, the capacitor of each further pump stage being fed in accordance with the output capacitor C load in FIG. 1 from the capacitor of the respective previous pump stage and the capacitor of the last pump stage in the Row feeds the load, correspondingly higher output voltages can be achieved, the maximum output voltage roughly corresponding to the supply voltage multiplied by the number of pump stages. If there are several pump stages, it must also be ensured that the base points of the capacitors of neighboring pump stages are not simultaneously at the same potential. This can be achieved in a simple manner in that every second pump stage of the clock signal is supplied via an inverter.

Abhängig von der Kapazität des Ausgangskondensators COUT können eine Vielzahl von Pumpschritten erforderlich sein, bis der Ausgangskondensator COUT auf die maximale Ausgangsspannung aufgeladen ist. Mittels einer Spannungsmessanordnung zur Messung der Ausgangsspannung oder einer Strommessanordnung zur Messung das Ausgangsstromes kann dabei erfasst werden ob die Ausgangsspannung erreicht ist und der Pumpvorgang beendet werden soll bzw. ob eine Taktfrequenz, mit welcher der Pumpvorgang stattfindet, reduziert werden kann, um nur noch den durch die Last entnommenen Strom nachzuliefern. Depending on the capacitance of the output capacitor C OUT , a large number of pumping steps may be required until the output capacitor C OUT is charged to the maximum output voltage. By means of a voltage measuring arrangement for measuring the output voltage or a current measuring arrangement for measuring the output current, it can be determined whether the output voltage has been reached and the pumping process should be ended or whether a clock frequency with which the pumping process takes place can be reduced by only that to supply the electricity drawn from the load.

Probleme entstehen in diesem Zusammenhang bei einem Kurzschluss der Last bzw. einem Kurzschluss zwischen den Ausgangsklemmen. Die maximale Ausgangsspannung wird dabei nie erreicht und die Ladungspumpe arbeitet im Dauerbetrieb, wobei die dabei auftretenden Verluste zu einer erheblichen Erwärmung der Schaltung führen können. Problems arise in this connection with one Short circuit of the load or a short circuit between the Output terminals. The maximum output voltage is never reached and the charge pump works in continuous operation, whereby the losses incurred thereby to a considerable Can lead to heating of the circuit.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Ladungspumpenschaltung zur Verfügung zu stellen, die eine Funktionalität zur Auswertung der angeschlossenen Last und/oder eines angeschlossenen externen Kondensators aufweist und bei der die oben genannten Probleme nicht auftreten. The aim of the present invention is a Charge pump circuit to provide that functionality to evaluate the connected load and / or one connected external capacitor and in which the above problems do not occur.

Dieses Ziel wird durch eine Ladungspumpenschaltung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. This goal is achieved by a charge pump circuit according to the Features of claim 1 achieved.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Advantageous embodiments of the invention are the subject of subclaims.

Die Ladungspumpenschaltung weist eine Eingangsklemme zum Anlegen eines ersten Versorgungspotentials, eine Ausgangsklemme zum Bereitstellen einer Ausgangsspannung für eine Last, und einen Takteingang zum Anlegen eines abwechselnd einen ersten oder zweiten Potentialwert annehmenden Taktsignals auf. Zwischen die Eingangsklemme und die Ausgangsklemme ist wenigstens eine durch das Taktsignal angesteuerte Pumpstufe mit einem ersten Kondensator geschaltet, wobei der Ausgangsklemme eine Diode vorgeschaltet ist. Erfindungsgemäß weist die Ladungspumpenschaltung eine erste Entladeschaltung, die an den ersten Kondensator der Pumpstufe angeschlossen ist, eine zweite Entladeschaltung, die an die Ausgangsklemme angeschlossen ist, und eine erste Ladeschaltung, die an den ersten Kondensator der Pumpstufe angeschlossen ist, sowie eine zweite Ladeschaltung, die an die Ausgangsklemme angeschlossen ist, auf. Zudem ist eine erste Vergleicheranordnung, der eine über dem ersten Kondensator der Pumpstufe anliegende erste Spannung und die an der Ausgangsklemme abgreifbare Ausgangsspannung zugeführt ist, vorhanden. The charge pump circuit has an input terminal for Applying a first supply potential, an output terminal for providing an output voltage for a load, and a clock input for alternately creating a first or second potential value-accepting clock signal. Is between the input terminal and the output terminal at least one pump stage controlled by the clock signal a first capacitor connected, the output terminal a diode is connected upstream. According to the invention Charge pump circuit a first discharge circuit that to the first capacitor of the pump stage is connected, a second discharge circuit connected to the output terminal is connected, and a first charging circuit to the first capacitor of the pump stage is connected, and a second charging circuit connected to the output terminal is on. In addition, a first comparator arrangement is the one first applied across the first capacitor of the pump stage Voltage and the voltage that can be tapped at the output terminal Output voltage is supplied, available.

Zur Bewertung eines an die Ausgangsklemmen angeschlossenen, zur Pufferung einer Ausgangsspannung dienenden Ausgangskondensators und gegebenenfalls zur Bewertung einer an die Ausgangsklemme angeschlossenen Last, insbesondere zur Erkennung eines Kurzschlusses in dem Ausgangskondensator und eines Kurzschlusses der Ausgangsklemme gegen Bezugspotential, wird bei der erfindungsgemäßen Ladungspumpe der Kondensator der wenigstens einen Pumpstufe über die erste Entladeschaltung und der Ausgangskondensator über die zweite Entladeschaltung entladen. Anschließend wird der Kondensator der Pumpstufe und der Ausgangskondensator über die erste bzw. zweite Ladeschaltung mit einem definierten Ladestrom geladen und die über dem Kondensator und am Ausgang anliegende Spannung mittels der Vergleicheranordnung verglichen. Vorzugsweise sind zwischen der Pumpstufe und dem Ausgang und dem Eingang für das Versorgungspotential und die Pumpstufe Schalter vorgesehen, die während der Entladung und definierte Aufladung des Kondensators der Pumpstufe geöffnet sind, um eine Beeinflussung der auszuwertenden Spannungen durch die für den Pumpbetrieb erforderliche Spannungsversorgung zu verhindern. To evaluate a connected to the output terminals for buffering an output voltage Output capacitor and, if necessary, to evaluate one to the Output terminal connected load, especially for detection a short circuit in the output capacitor and one Short circuit of the output terminal against reference potential in the charge pump according to the invention, the capacitor at least one pump stage via the first discharge circuit and the output capacitor via the second discharge circuit discharged. Then the capacitor of the pump stage and the output capacitor via the first or second Charging circuit charged with a defined charging current and the above the Capacitor and voltage present at the output by means of Comparator arrangement compared. Are preferably between the pump stage and the output and the input for the Supply potential and the pump stage switch provided that during the discharge and defined charging of the Capacitor of the pump stage are open to influence the voltages to be evaluated by those for pump operation to prevent required power supply.

Die über dem Kondensator der Pumpstufe und dem Ausgangskondensator anliegende Spannung ist jeweils proportional zu dem Ladestrom und der Ladedauer und umgekehrt proportional zu dem jeweiligen Kapazitätswert. Das Verhältnis zwischen der Ausgangsspannung und der über dem Kondensator der Pumpstufe anliegenden Spannung ist damit umgekehrt proportional zu dem Verhältnis der Kapazitätswerte des Ausgangskondensators und des Kondensators der Pumpstufe. Der Proportionalitätsfaktor entspricht bei jeweils gleicher Ladedauer dabei dem Verhältnis der Ströme, mit denen der Ausgangskondensator und der Kondensator der Pumpstufe geladen werden. The above the capacitor of the pump stage and the Output capacitor applied voltage is proportional to that Charging current and charging time and inversely proportional to that respective capacity value. The relationship between the Output voltage and that across the capacitor of the pump stage applied voltage is therefore inversely proportional to that Ratio of the capacitance values of the output capacitor and of the capacitor of the pump stage. The proportionality factor corresponds to the same for the same charging time Ratio of currents with which the output capacitor and the Capacitor of the pump stage can be charged.

Die Ladeschaltungen weisen zur Bereitstellung der Ladeströme Stromquellen auf. Das Verhältnis der von den Stromquellen gelieferten Ströme, das in das Vergleichsergebnis eingeht, ist vergleichsweise exakt einstellbar, des weiteren ist die Kapazität des Kondensators der Pumpschaltung exakt ermittelbar, so dass der externe Kondensator exakt über das Verhältnis der gemessenen Spannungen, das Verhältnis der Ladeströme und die Kapazität des Kondensators der Ladeschaltung ausgewertet werden kann. The charging circuits have to provide the charging currents Power sources. The ratio of the from the power sources delivered currents, which is included in the comparison result comparatively precisely adjustable, furthermore the Capacitance of the pump circuit capacitor can be exactly determined, so the external capacitor is exactly about the ratio of the measured voltages, the ratio of the charging currents and the Capacitance of the capacitor of the charging circuit evaluated can be.

Die Auswertung der über dem Kondensator der Pumpstufe anliegenden Spannung und der Ausgangsspannung erfolgt vorzugsweise nach Ablauf einer vorgegebenen Periode nach Beginn des Ladevorgangs des Kondensators der Pumpschaltung und des Ladevorgangs des externen Kondensators. Diese Periode wird durch eine Zeitreferenzschaltung vorgegeben. The evaluation of the over the capacitor of the pump stage applied voltage and the output voltage is preferably carried out after a specified period after the start of the Charging the capacitor of the pump circuit and the External capacitor charging. This period is through specified a time reference circuit.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist eine zweite Vergleicheranordnung vorgesehen, der die Ausgangsspannung und eine erste Referenzspannung zugeführt ist, um die Ausgangsspannung mit der ersten Referenzspannung zu vergleichen. Diese zweite Vergleicheranordnung dient zur Feststellung eines Kurzschlusses an den Ausgangsklemmen der Ladungspumpenschaltung, wobei ein Kurzschluss angenommen wird, wenn die Ausgangsspannung nach Ablauf der durch die Zeitreferenzschaltung vorgegebenen Zeitdauer die erste Referenzspannung nicht erreicht hat. According to one embodiment of the invention is a second Comparator arrangement provided that the output voltage and a first reference voltage is supplied to the Compare output voltage with the first reference voltage. This second comparator arrangement is used to determine a Short circuit on the output terminals of the Charge pump circuit, a short circuit being assumed if the Output voltage after the time reference circuit has expired predetermined time period, the first reference voltage has reached.

Die erfindungsgemäße Ladungspumpenschaltung kann abhängig von der maximalen Ausgangsspannung, die erzeugt werden soll, nahezu beliebig viele Pumpstufen mit jeweils einem Kondensator aufweisen. The charge pump circuit according to the invention can depend on the maximum output voltage to be generated almost any number of pump stages with one capacitor each exhibit.

Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ladungspumpenschaltung, die wenigstens zwei Pumpstufen aufweist, wird der Kondensator der ersten Pumpstufe in der oben beschriebenen Weise zur Auswertung der Ausgangsspannung verwendet indem er zunächst entladen und dann definiert geladen wird, während der Kondensator der zweiten Pumpstufe zur Erzeugung eines Zeitreferenzsignals verwendet wird. Dazu ist an den Kondensator dieser zweiten Pumpstufe eine Entladeschaltung und eine Ladeschaltung angeschlossen. Die Entladeschaltung entlädt den Kondensator der zweiten Pumpschaltung, wenn der Kondensator der ersten Pumpschaltung über die erste Entladeschaltung und der Ausgangskondensator über die zweite Entladeschaltung entladen wird. Anschließend wird der Kondensator der zweiten Pumpschaltung über die daran angeschlossene Ladeschaltung aufgeladen, und eine über diesem Kondensator anliegende Spannung wird mittels einer zweiten Vergleicheranordnung mit einem zweiten Referenzwert verglichen. Der Zeitpunkt, zu dem die Spannung über dem zweiten Kondensator den zweiten Referenzwert erreicht, dient als Referenzzeit für den Vergleich der über dem ersten Kondensator anliegenden Spannung mit der Ausgangsspannung und für den Vergleich der Ausgangsspannung mit der zur Ermittlung eines Kurzschlusses dienenden Referenzspannung. In one embodiment of the invention Charge pump circuit, which has at least two pump stages the capacitor of the first pump stage in the above described way for evaluating the output voltage used by it is first discharged and then loaded while defined the capacitor of the second pump stage for generating a Time reference signal is used. This is to the Capacitor of this second pump stage, a discharge circuit and a Charging circuit connected. The discharge circuit discharges the Capacitor of the second pump circuit when the capacitor the first pump circuit via the first discharge circuit and the output capacitor via the second discharge circuit is discharged. Then the capacitor becomes the second Pump circuit via the charging circuit connected to it charged, and one across this capacitor Voltage is measured using a second comparator arrangement compared to a second reference value. The time at which the voltage across the second capacitor the second Reference value reached serves as the reference time for the comparison the voltage across the first capacitor with the Output voltage and for the comparison of the output voltage with the one used to determine a short circuit Reference voltage.

Zur Ansteuerung der Lade- und Entladeschaltungen und zur Auswertung der von den Vergleicheranordnungen bereitgestellten Signale ist eine Ansteuer- und Auswerteschaltung vorgesehen. To control the charging and discharging circuits and Evaluation of the provided by the comparator arrangements A control and evaluation circuit is provided for signals.

Die Entladeschaltungen sind vorzugsweise als Schalter, insbesondere als Transistoren, ausgebildet, die zwischen den jeweiligen zu entladenden Kondensator und ein Bezugspotential geschaltet sind. The discharge circuits are preferably in the form of switches, in particular as transistors, formed between the respective capacitor to be discharged and a reference potential are switched.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist des weiteren ein Verfahren zur Auswertung einer an eine Ausgangsklemme einer Ladungspumpenschaltung angeschlossenen kapazitiven Last, wobei die Ladungspumpenschaltung wenigstens eine Pumpstufe mit einem Kondensator aufweist. Das Verfahren sieht vor, den Kondensator der wenigstens einen Pumpstufe und einen an die Ausgangsklemme angeschlossenen mittels einer ersten und zweiten Entladeschaltung zu entladen und anschließend den Kondensator der wenigstens einen Pumpschaltung mittels einer daran angeschlossenen ersten Ladeschaltung und den an die Ausgangsklemme angeschlossenen Kondensator mittels einer an die Ausgangsklemme angeschlossenen zweiten Ladeschaltung zu laden und die an dem Kondensator der Pumpstufe und die der Ausgangsklemme anliegenden Spannungen auszuwerten. The present invention furthermore relates to a Process for evaluating a to an output terminal Charge pump circuit connected capacitive load, the charge pump circuit having at least one pump stage has a capacitor. The procedure provides that Capacitor of the at least one pump stage and one to the Output terminal connected by means of a first and a second Discharge circuit to discharge and then the capacitor the at least one pump circuit by means of one thereon connected first charging circuit and the to the Output terminal connected by means of a capacitor to the Output terminal connected to charge and the second charging circuit on the capacitor of the pump stage and that of the output terminal evaluate the applied voltages.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand von Figuren näher erläutert. In den Figuren zeigt: The present invention is hereinafter described in Embodiments explained in more detail with reference to figures. In the figures shows:

Fig. 1 eine Ladungspumpenschaltung nach dem Stand der Technik, Fig. 1 shows a charge pump circuit according to the prior art,

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Ladungspumpenschaltung mit einer Pumpstufe, Fig. 2 shows a charge pump circuit according to the invention with a pump stage,

Fig. 3 eine erfindungsgemäße Ladungspumpenschaltung mit zwei Pumpstufen und einer Zeitreferenzschaltung, Fig. 3 shows a charge pump circuit according to the invention with two pump stages, and a time reference circuit,

Fig. 4 zeitliche Verläufe ausgewählter Spannungen bei den Ladungspumpenschaltungen gemäß der Fig. 2 und 3 über der Zeit, Fig. 4 time curves of selected voltages at the charge pump circuits shown in FIGS. 2 and 3 over time;

Fig. 5 detaillierte Darstellung einer Ladungspumpenschaltung gemäß Fig. 3. Fig. 5 detailed illustration of a charge pump circuit of FIG. 3.

In den Figuren bezeichnen, sofern nicht anders angegeben, gleiche Bezugszeichen gleiche Teile mit gleicher Bedeutung. In the figures, unless otherwise stated, same reference numerals same parts with the same meaning.

Fig. 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ladungspumpenschaltung mit einer Pumpstufe PS1. Die Ladungspumpenschaltung weist eine Eingangsklemme IN1 zum Anlegen eines Versorgungspotentials Vin und eine Ausgangsklemme OUT zum Bereitstellen einer Ausgangsspannung Vout für eine an die Ausgangsklemme OUT angeschlossene Last, die in dem Beispiel als ohmscher Widerstand RL ausgebildet ist, auf. Fig. 2 shows a first embodiment of a charge pump circuit according to the invention with a pump stage PS1. The charge pump circuit has an input terminal IN1 for applying a supply potential Vin and an output terminal OUT for providing an output voltage Vout for a load connected to the output terminal OUT, which is designed as an ohmic resistor R L in the example.

Zur Pufferung der Ausgangsspannung Vout ist ein Ausgangskondensator Cext parallel zu der Last RL geschaltet Zwischen die Eingangsklemme IN1 und die Ausgangsklemme OUT ist eine Pumpstufe PS1 geschaltet, die eine Diode D11 und einen Kondensator C1 aufweist, wobei der Kondensator C1 über die Diode D11 an das Versorgungspotential Vin anlegbar ist. Ein der Diode D11 und dem Kondensator C1 der Pumpstufe PS1 gemeinsamer Knoten ist über eine der Ausgangsklemme OUT vorgeschaltete Diode Dout an die Ausgangsklemme OUT gekoppelt. To buffer the output voltage Vout, an output capacitor Cext is connected in parallel with the load R L. Between the input terminal IN1 and the output terminal OUT, a pump stage PS1 is connected, which has a diode D11 and a capacitor C1, the capacitor C1 being connected to the via the diode D11 Supply potential Vin can be applied. A node common to the diode D11 and the capacitor C1 of the pump stage PS1 is coupled to the output terminal OUT via a diode Dout connected upstream of the output terminal OUT.

Die Ladungspumpenschaltung weist weiterhin einen Takteingang IN2 auf, an dem ein Taktsignal TS anliegt, das abwechselnd einen ersten oder zweiten Potentialwert annimmt. Die Pumpstufe PS1 ist durch das Taktsignal TS angesteuert, wozu ein der Diode D11 angewandter Anschluss des Kondensators C1 an den Takteingang IN2 gekoppelt ist. The charge pump circuit also has a clock input IN2 on which a clock signal TS is present, which alternately assumes a first or second potential value. The Pump stage PS1 is driven by the clock signal TS, which is one of the Diode D11 applied connection of the capacitor C1 to the Clock input IN2 is coupled.

Zusätzlich ist bei der erfindungsgemäßen Ladungspumpenschaltung zwischen die Eingangsklemme IN1 und die Diode D11 ein erster Schalter Sin1, zwischen die Diode D11 und die der Ausgangsklemme OUT vorgeschaltete Diode Dout ein zweiter Schalter S12 und zwischen den Takteingang IN2 und den Kondensator C1 ein weiterer Schalter Sin2 geschaltet. Diese Schalter sind angesteuert durch eine Ansteuer- und Auswerteeinheit 10, wobei die Schalter Sin1 und Schalter Sin2 gemeinsam an eine Ausgangsklemme 11 der Ansteuer- und Auswerteeinheit 10 und der Schalter S12 an eine Ausgangsklemme 14 der Ansteuer- und Auswerteeinheit 10 angeschlossen ist. In addition, in the charge pump circuit according to the invention, a first switch Sin1 is connected between the input terminal IN1 and the diode D11, a second switch S12 is connected between the diode D11 and the diode Dout connected upstream of the output terminal OUT, and a further switch Sin2 is connected between the clock input IN2 and the capacitor C1. These switches are controlled by a control and evaluation unit 10 , the switches Sin1 and switch Sin2 being connected together to an output terminal 11 of the control and evaluation unit 10 and the switch S12 to an output terminal 14 of the control and evaluation unit 10 .

Die Ladungspumpenschaltung weist außerdem zwei Entladeschaltungen, eine erste Entladeschaltung S11, die an den Kondensator C1 der Pumpenschaltung PS1 angeschlossen ist, und eine zweite Entladeschaltung Sout, die an die Ausgangsklemme OUT angeschlossen ist, auf. Die erste Entladeschaltung ist als Schalter S11 ausgebildet, der zwischen den Kondensator C1 und ein Bezugspotential GND geschaltet ist und der über einen Ausgang 12 der Ansteuer- und Auswerteeinheit angesteuert ist. The charge pump circuit also has two discharge circuits, a first discharge circuit S11, which is connected to the capacitor C1 of the pump circuit PS1, and a second discharge circuit Sout, which is connected to the output terminal OUT. The first discharge circuit is designed as a switch S11, which is connected between the capacitor C1 and a reference potential GND and which is controlled via an output 12 of the control and evaluation unit.

Die zweite Entladeschaltung ist in dem Ausführungsbeispiel ebenfalls als Schalter Sout ausgebildet, der zwischen die Ausgangsklemme OUT und Bezugspotential GND geschaltet ist und der über einen Ausgang 13 der Ansteuer- und Auswerteeinheit angesteuert ist. An den Kondensator C1 der Pumpschaltung PS1 ist weiterhin eine Ladeschaltung angeschlossen, die in dem Ausführungsbeispiel als Stromquelle Iq1 ausgebildet ist und die zwischen ein Versorgungspotential V+ und den Kondensator C1 geschaltet ist. An die Ausgangsklemme OUT ist eine zweite Ladeschaltung angeschlossen, die eine Stromquelle Iqout aufweist, die zwischen das Potential V+ und die Ausgangsklemme OUT geschaltet ist. In the exemplary embodiment, the second discharge circuit is likewise designed as a switch Sout, which is connected between the output terminal OUT and the reference potential GND and which is controlled via an output 13 of the control and evaluation unit. A charging circuit is also connected to the capacitor C1 of the pump circuit PS1, which is designed as a current source Iq1 in the exemplary embodiment and which is connected between a supply potential V + and the capacitor C1. A second charging circuit is connected to the output terminal OUT and has a current source Iqout which is connected between the potential V + and the output terminal OUT.

Des weiteren ist eine Vergleicheranordnung K1 vorgesehen, die in dem Ausführungsbeispiel einen Komparator aufweist, dessen eine Eingangsklemme an die Ausgangsklemme OUT und dessen andere Eingangsklemme an den Kondensator C1 angeschlossen ist, wobei ein Komparatorausgangssignal KS1 einem Eingang 21 der Ansteuer- und Auswerteeinheit 10 zugeführt ist. Furthermore, a comparator arrangement K1 is provided, which in the exemplary embodiment has a comparator, one input terminal of which is connected to the output terminal OUT and the other input terminal of which is connected to the capacitor C1, a comparator output signal KS1 being fed to an input 21 of the control and evaluation unit 10 .

Die erfindungsgemäße Ladungspumpenschaltung kann zwei unterschiedliche Betriebszustände annehmen: einen ersten Zustand, bei dem eine Ausgangsspannung Vout für die Last RL und den externen Kondensator Cext erzeugt wird, und einen zweiten Zustand, bei welchem die Kapazität des externen Kondensators Cext bzw. der aus der Last RL und dem externen Kondensator Cext gebildeten Anordnung am Ausgang OUT ausgewertet wird, wie im folgenden erläutert wird. The charge pump circuit according to the invention can assume two different operating states: a first state in which an output voltage Vout is generated for the load R L and the external capacitor Cext, and a second state in which the capacitance of the external capacitor Cext or that of the load R L and the external capacitor Cext formed arrangement is evaluated at the output OUT, as will be explained in the following.

Während des ersten Betriebszustandes sind die Schalter Sin1, Sin2 und S12 geschlossen und die Schalter S11, Sout geöffnet. Die Ladungspumpenschaltung funktioniert dann wie eine herkömmliche Ladungspumpenschaltung, d. h. der Kondensator C1 wird über die Diode D11 auf das Versorgungspotential Vin aufgeladen, wenn das Taktsignal TS seinen unteren Potentialwert annimmt, und das Potential an dem der Diode D11 und dem Kondensator C1 gemeinsamen Knoten steigt anschließend über den Wert des Versorgungspotentials Vin an, wenn das Taktsignal TS seinen oberen Potentialwert annimmt, wobei wenigstens ein Teil der in dem Kondensator C1 gespeicherten Ladung an den Ausgang OUT abgegeben wird. Die maximale an der Ausgangsklemme OUT erreichbare Spannung ist dabei von den Potentialen des Taktsignals und dem Versorgungspotential Vin abhängig. Diese maximale Spannung Vout entspricht in etwa dem zweifachen des Versorgungspotentials Vin, wenn das Taktsignal TS zwischen dem Bezugspotential GND, an welches auch der Lastkondensator Cext angeschlossen ist, und dem Versorgungspotential Vin wechselt. During the first operating state, the switches Sin1, Sin2 and S12 closed and switches S11, Sout opened. The charge pump circuit then works like one conventional charge pump circuit, d. H. the capacitor C1 is connected to the supply potential Vin via the diode D11 charged when the clock signal TS reaches its lower potential value assumes, and the potential at that of the diode D11 and the Capacitor C1 then rises above the common node Value of the supply potential Vin on when the clock signal TS assumes its upper potential value, at least one Part of the charge stored in the capacitor C1 to the Output OUT is given. The maximum at the Output terminal OUT achievable voltage is from the potentials of the Clock signal and the supply potential Vin dependent. This maximum voltage Vout corresponds approximately to twice the Supply potential Vin when the clock signal TS between the reference potential GND, to which the load capacitor is also connected Cext is connected, and the supply potential Vin replaced.

In einem zweiten Betriebszustand werden angesteuert durch die Ansteuer- und Auswerteeinheit 10 der erste Schalter Sin1, der zweite Schalter S12, und der Schalter Sin2 geöffnet. Durch Öffnen des Schalters Sin1 wird das Versorgungspotential Vin von der Pumpstufe PS1 abgekoppelt und durch Öffnen des Schalters Sin2 wird das Taktsignal TS von der Pumpstufe PS1 abgekoppelt. Zur Erzielung dieser Abkopplung sind anstelle der Schalter Sin1, Sin2 beliebige weitere Schaltungsmaßnahmen denkbar. So könnte zur Bereitstellung des Versorgungspotentials Vin eine ansteuerbare Spannungsquelle vorgesehen sein, die während des zweiten Betriebszustandes abgeschaltet wird, d. h. kein Versorgungspotential bereitstellt. Ebenso könnte an der Eingangsklemme IN1 ein Wechselschalter vorgesehen werden, der die Eingangsklemme während des ersten Betriebszustandes an das Versorgungspotential Vin und während des zweiten Betriebszustandes an Bezugspotential GND anlegt. Ebenso könnte anstelle des zweiten Schalters Sin2 das Taktsignal während des zweiten Betriebszustandes permanent auf Bezugspotential geschaltet werden. In a second operating state, the control and evaluation unit 10 actuates the first switch Sin1, the second switch S12, and the switch Sin2. By opening the switch Sin1 the supply potential Vin is decoupled from the pump stage PS1 and by opening the switch Sin2 the clock signal TS is decoupled from the pump stage PS1. To achieve this decoupling, any other circuit measures are conceivable instead of the switches Sin1, Sin2. Thus, a controllable voltage source could be provided to provide the supply potential Vin, which is switched off during the second operating state, ie does not provide a supply potential. Likewise, a changeover switch could be provided on the input terminal IN1, which applies the input terminal to the supply potential Vin during the first operating state and to the reference potential GND during the second operating state. Likewise, instead of the second switch Sin2, the clock signal could be switched permanently to reference potential during the second operating state.

Der zweite Schalter S12 dient zur Abkopplung der Pumpstufe PS1 von der Ausgangsklemme OUT, wobei hierfür auch beliebige weitere Schaltungsmaßnahmen anstelle des zweiten Schalters S12 verwendet werden könnten. The second switch S12 is used to decouple the pump stage PS1 from the output terminal OUT, with any further circuit measures instead of the second switch S12 could be used.

Nach Öffnen der Schalter Sin1, S12 und Sin2 werden die Schalter S11, Sout der Entladeschaltungen angesteuert durch die Ansteuer- und Auswerteschaltung 10 geschlossen, um den Kondensator C1 und den zur Pufferung der Ausgangsspannung dienenden Ausgangskondensator Cext nach Bezugspotential GND zu entladen. Nach der Entladung der Kondensatoren C1, Cext werden die Schalter S11, Sout angesteuert durch die Ansteuer- und Auswerteeinheit 10 wieder geöffnet, wodurch der Kondensator C1 der Pumpstufe PS1 definiert mittels eines von der Stromquelle Iq1 gelieferten Stroms aufgeladen wird und wobei der Ausgangskondensator Cext mittels eines definierten von der Stromquelle Iqout gelieferten Strom aufgeladen wird. Der Komparator K1 vergleicht dabei die an dem Ausgangskondensator Cext anliegende Ausgangsspannung Vout mit der über dem Kondensator C1 anliegenden Spannung V1. Das Komparatorausgangssignal KS1 nimmt in dem dargestellten Ausführungsbeispiel abhängig davon, ob die Ausgangsspannung Vout größer oder kleiner als die Spannung V1 über dem Kondensator C1 ist, einen oberen oder einen unteren Signalpegel an. After opening the switches Sin1, S12 and Sin2, the switches S11, Sout of the discharge circuits are closed by the drive and evaluation circuit 10 in order to discharge the capacitor C1 and the output capacitor Cext used for buffering the output voltage to the reference potential GND. After the capacitors C1, Cext have been discharged, the switches S11, Sout are activated again by the control and evaluation unit 10 , as a result of which the capacitor C1 of the pump stage PS1 is charged in a defined manner by means of a current supplied by the current source Iq1 and the output capacitor Cext is activated by means of a defined current supplied by the current source Iqout is charged. The comparator K1 compares the output voltage Vout present at the output capacitor Cext with the voltage V1 present across the capacitor C1. In the exemplary embodiment shown, the comparator output signal KS1 assumes an upper or a lower signal level depending on whether the output voltage Vout is greater or less than the voltage V1 across the capacitor C1.

Die Spannung V1 über dem Kondensator C1 und die Spannung Vout an dem Ausgangskondensator Cext stehen über folgende Gleichung zueinander in Beziehung:


The voltage V1 across the capacitor C1 and the voltage Vout at the output capacitor Cext are related to each other using the following equation:


Nimmt im vorliegenden Fall das Komparatorausgangssignal KS1 einen unteren Signalwert an, ist also die Spannung V1 größer als die Ausgangsspannung Vout, so folgt aus Gleichung (1), dass


If in the present case the comparator output signal KS1 assumes a lower signal value, that is to say the voltage V1 is greater than the output voltage Vout, it follows from equation (1) that


Und nimmt im umgekehrten Fall das Komparatorausgangssignal KS1 einen oberen Signalwert an, so folgt aus Gleichung (1), dass


And if, in the opposite case, the comparator output signal KS1 assumes an upper signal value, it follows from equation (1) that


Die in Fig. 1 dargestellte Ladungspumpenschaltung ermöglicht somit eine Bewertung der Kapazität des Ausgangskondensators dahingehend, ob diese größer oder kleiner als ein durch (I2.C1)/I1 gegebener Schwellenwert ist. Dieser Schwellenwert ist von dem Verhältnis der von den Stromquellen Iq1, Iqout gelieferten Ströme und von dem Kapazitätswert des Kondensators C1 abhängig. Da das Verhältnis dieser Ströme und der Kapazitätswert des Kondensators vergleichsweise exakt ermittelbar sind, kann bei der erfindungsgemäßen Ladungspumpenschaltung eine genaue Aussage dahingehend getroffen werden, ob die Kapazität des Ausgangskondensators Cext oberhalb oder unterhalb des vorgegebenen Schwellenwertes liegt. The charge pump circuit shown in FIG. 1 thus enables the capacitance of the output capacitor to be assessed as to whether it is larger or smaller than a threshold value given by (I2.C1) / I1. This threshold value depends on the ratio of the currents supplied by the current sources Iq1, Iqout and on the capacitance value of the capacitor C1. Since the ratio of these currents and the capacitance value of the capacitor can be determined comparatively exactly, a precise statement can be made in the charge pump circuit according to the invention as to whether the capacitance of the output capacitor Cext is above or below the predetermined threshold value.

Die Bewertung der Kapazität des Ausgangskondensators Cext kann erfolgen, bevor eine gestrichelt dargestellte Last R an die Ausgangsklemme OUT angeschlossen ist, um beispielsweise einen Kurzschluss des Ausgangskondensators Cext oder der Ausgangsklemme gegen Bezugspotential GND zu erkennen und um zu erkennen, ob der Ausgangskondensator Cout überhaupt angeschlossen ist. Die vorstehend beschriebene Bewertung kann auch erfolgen nachdem die Last angeschlossen wurde, um auf diese Weise beispielsweise einen Kurzschluss in der Last zu erkennen, wobei ein Kurzschluss in der Last dann vorliegen muss, wenn eine zuvor durchgeführte Bewertung des Ausgangskondensators Cext ohne angeschlossene Last nicht zum Ergebnis eines Kurzschlusses des Ausgangskondensators Cext oder der Ausgangsklemmen geführt hat. The rating of the capacitance of the output capacitor Cext can take place before a load R shown in dashed lines the output terminal OUT is connected to, for example a short circuit of the output capacitor Cext or the To recognize output terminal against reference potential GND and to detect if the output capacitor Cout at all connected. The assessment described above can also take place after the load has been connected to this way, for example, a short circuit in the load detect a short circuit in the load if a previous evaluation of the Output capacitor Cext with no load connected does not result a short circuit of the output capacitor Cext or the Has led output terminals.

Bei einer nicht näher dargestellten Ausführungsform der Ladungspumpenschaltung ist vorgesehen, die Stromquellen Iq1, Iqout durch die Ansteuer- und Auswerteeinheit ansteuerbar zu gestalten, um auf diese Weise das Verhältnis dieser Ströme und damit den Schwellenwert, mit welchem der Ausgangskondensator verglichen wird, variabel zu gestalten. In an embodiment of the Charge pump circuit is provided, the current sources Iq1, Iqout can be controlled by the control and evaluation unit shape in this way the ratio of these currents and thus the threshold with which the Output capacitor is compared to make it variable.

Die in Fig. 2 dargestellte Ladungspumpenschaltung weist eine zweite Vergleicheranordnung auf, die als Komparator Kout ausgebildet ist, dessen eine Eingangsklemme an die Ausgangklemme OUT angeschlossen ist und dessen anderer Eingangsklemme eine Referenzspannung Vref zugeführt ist. Ein Komparatorausgangssignal KSout ist einem Eingang 22 der Ansteuer- und Auswerteeinheit 10 zugeführt. Mittels des Komparators KSout wird in der Ansteuer- und Auswerteeinheit 10 ermittelt, ob die Ausgangsspannung Vout innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls die Referenzspannung Vref übersteigt. Die Referenzspannung Vref ist sehr klein gewählt, wobei ein Kurzschluss zwischen der Ausgangsklemme OUT und Bezugspotential GND angenommen wird, wenn die Ausgangsspannung Vout innerhalb des vorgegebenen Zeitintervalls die Referenzspannung Vref nicht übersteigt. Diese Bewertung kann bei nicht angeschlossener Last R durchgeführt werden und kann auch bei angeschlossener Last R durchgeführt werden, um gegebenenfalls einen Kurzschluss in der Last zu erkennen. The charge pump circuit shown in FIG. 2 has a second comparator arrangement which is designed as a comparator Kout, the one input terminal of which is connected to the output terminal OUT and the other input terminal of which a reference voltage Vref is supplied. A comparator output signal KSout is fed to an input 22 of the control and evaluation unit 10 . The comparator KSout is used in the control and evaluation unit 10 to determine whether the output voltage Vout exceeds the reference voltage Vref within a predetermined time interval. The reference voltage Vref is selected to be very small, a short circuit between the output terminal OUT and the reference potential GND being assumed if the output voltage Vout does not exceed the reference voltage Vref within the predetermined time interval. This evaluation can be carried out when the load R is not connected and can also be carried out when the load R is connected in order to detect a short circuit in the load if necessary.

Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Ladungspumpenschaltung, bei welchem eine zweite Pumpstufe PS2 vorgesehen ist, die zwischen die Eingangsklemme IN1 und die erste Pumpstufe PS1 geschaltet ist. Die zweite Pumpstufe PS2 weist einen zweiten Kondensator C2 auf, dem über eine Diode D21 das Versorgungspotential Vin zuführbar ist. Die erste Pumpstufe PS1 wird bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel von der zweiten Pumpstufe PS2 versorgt, dazu ist der Kondensator C1 der Pumpstufe PS1 über die Diode D11 an den dem Kondensator C2 und der Diode D21 gemeinsamen Knoten der zweiten Pumpstufe PS2 angeschlossen. Zwischen die erste und zweite Pumpstufe PS1, PS2 ist ein weiterer Schalter S22 geschaltet. Fig. 3 shows a further embodiment of the charge pump circuit according to the invention, wherein a second pumping stage PS2 is provided which is connected between the input terminal IN1 and the first pump stage PS1. The second pump stage PS2 has a second capacitor C2, to which the supply potential Vin can be supplied via a diode D21. In the exemplary embodiment shown in FIG. 3, the first pump stage PS1 is supplied by the second pump stage PS2, for this purpose the capacitor C1 of the pump stage PS1 is connected via the diode D11 to the node of the second pump stage PS2 common to the capacitor C2 and the diode D21. Another switch S22 is connected between the first and second pump stages PS1, PS2.

Während des ersten Betriebszustandes sind wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 die Schalter Sin1, die Schalter Sin2, der Schalter S12 und auch der Schalter S22 geschlossen. Der Kondensator C2 der zweiten Pumpstufe PS2 wird dabei über die Diode D21 aufgeladen, wenn das Potential des Taktsignals einen unteren Wert annimmt, wobei der Kondensator C2 wenigstens einen Teil der dabei gespeicherten Ladung anschließend über die Diode D11 an den Kondensator C1 abgibt, wenn das Taktsignal TS anschließend den oberen Potentialwert annimmt. Die Pumpstufen PS1, PS2 werden komplementär durch das Taktsignal TS angesteuert. Dazu ist ein Inverter INV dem Kondensator C1 vorgeschaltet, so dass der Fußpunkt dieses Kondensators C1 auf einem unterem Potential liegt, wenn der Fußpunkt des Kondensators C2 auf einem oberen Potential liegt und umgekehrt. During the first operating state, as in the exemplary embodiment according to FIG. 2, the switches Sin1, the switches Sin2, the switch S12 and also the switch S22 are closed. The capacitor C2 of the second pump stage PS2 is charged via the diode D21 when the potential of the clock signal assumes a lower value, the capacitor C2 then releasing at least part of the charge stored in the process via the diode D11 to the capacitor C1 when the clock signal TS then adopts the upper potential value. The pump stages PS1, PS2 are driven complementarily by the clock signal TS. For this purpose, an inverter INV is connected upstream of the capacitor C1, so that the base of this capacitor C1 is at a lower potential when the base of the capacitor C2 is at an upper potential and vice versa.

Die zweite Pumpstufe PS2 stellt an den Kondensator C1 der ersten Pumpstufe PS1 eine Spannung zur Verfügung, die über dem Versorgungspotential Vin liegt. Diese Spannung kann in etwa das Doppelte des Versorgungspotentials Vin betragen, wenn das Taktsignal alternierend den Wert des Bezugspotentials GND und des Versorgungspotentials Vin annimmt. Entsprechend kann die maximale an der Ausgangsklemme OUT anliegende, durch die erste Pumpstufe PS1 zur Verfügung gestellte Spannung etwa das Dreifache des Versorgungspotentials Vin betragen, da das maximale Potential an dem dem Kondensator C1 und der Diode D11 gemeinsamen Knoten der Summe aus dem oberen Potential des Taktsignals, das heißt Vin, und der Spannung über dem Kondensator C1, das heißt zweimal Vin betragen kann. The second pump stage PS2 is connected to the capacitor C1 first pump stage PS1, a voltage is available which the supply potential Vin. This tension can be in be about twice the supply potential Vin, if the clock signal alternates the value of the Reference potential GND and the supply potential Vin assumes. Accordingly, the maximum applied to the output terminal OUT provided by the first pump stage PS1 Voltage about three times the supply potential Vin amount, since the maximum potential at the capacitor C1 and the diode D11 common node the sum of the top Potential of the clock signal, i.e. Vin, and the voltage across the capacitor C1, that is to say twice Vin.

Der Kondensator C2 der zweiten Pumpstufe PS2 dient während des zweiten Betriebszustandes zur Erzeugung eines Zeitreferenzsignals. Während des zweiten Betriebszustandes sind wie bereits erläutert die Schalter Sin1, Sin2, S12 und S22 geöffnet. Wie im Zusammenhang mit dem Beispiel gemäß Fig. 2 erläutert, werden während des zweiten Betriebszustandes zunächst der Ausgangskondensator Cext und der Kondensator C1 über die zugehörigen Entladeschaltungen S11, Sout entladen. Auch dem Kondensator C2 der zweiten Pumpschaltung PS2 ist eine Entladeschaltung zugeordnet, die einen Schalter S21 aufweist, der zwischen den Kondensator C2 und Bezugspotential GND geschaltet wird. Dieser Schalter S21 wird zusammen mit den Schaltern S11, Sout der beiden anderen Entladeschaltungen geschlossen, um den Kondensator C2 während des zweiten Betriebszustandes zunächst zu entladen. Dem zweiten Kondensator C2 ist auch eine Ladeschaltung zugeordnet, die eine Stromquelle Iq2 aufweist, die zwischen das Versorgungspotential V+ und den Kondensator C2 geschaltet ist. The capacitor C2 of the second pump stage PS2 is used during the second operating state to generate a time reference signal. As already explained, the switches Sin1, Sin2, S12 and S22 are open during the second operating state. As explained in connection with the example according to FIG. 2, the output capacitor Cext and the capacitor C1 are first discharged via the associated discharge circuits S11, Sout during the second operating state. The capacitor C2 of the second pump circuit PS2 is also assigned a discharge circuit which has a switch S21, which is connected between the capacitor C2 and the reference potential GND. This switch S21 is closed together with the switches S11, Sout of the other two discharge circuits in order to initially discharge the capacitor C2 during the second operating state. The second capacitor C2 is also assigned a charging circuit which has a current source Iq2 which is connected between the supply potential V + and the capacitor C2.

Die Stromquelle Iq2 lädt den Kondensator C2 nach dem Öffnen des Schalters S21 auf, wobei eine über dem Kondensator C2 anliegende Spannung V2 mittels einer als Komparator K2 ausgebildeten Vergleicheranordnung mit einer zweiten Referenzspannung Vref2 verglichen wird. Eine erste Eingangsklemme des Komparators K2 ist dazu an den zweiten Kondensator C2 angeschlossen und einer zweiten Eingangsklemme des Komparators K2 ist die zweite Referenzspannung Vref2 zugeführt. Am Ausgang des Komparators K2 liegt ein Komparatorsignal KS2 an, das im vorliegenden Fall einen oberen Signalpegel annimmt, wenn die zweite Spannung V2 den Wert der Referenzspannung Verf2 erreicht. Die Zeitdauer, die zwischen dem Öffnen des Schalters S21 und dem Zeitpunkt, an dem die zweite Spannung V2 die Referenzspannung Verf2 übersteigt, vergeht, ist konstant. Der Zeitpunkt, zu dem die zweite Spannung V2 die Referenzspannung Verf2 übersteigt, bestimmt den Zeitpunkt, zu dem die Ansteuer- und Auswerteeinheit 10 das Komparatorsignal KS1 zur Bewertung der Ausgangsspannung und das Komparatorsignal KSout zur Überprüfung, ob ein Kurzschluss vorliegt, auswertet. The current source Iq2 charges the capacitor C2 after opening the switch S21, a voltage V2 across the capacitor C2 being compared with a second reference voltage Vref2 by means of a comparator arrangement designed as a comparator K2. For this purpose, a first input terminal of the comparator K2 is connected to the second capacitor C2 and a second input terminal of the comparator K2 is supplied with the second reference voltage Vref2. A comparator signal KS2 is present at the output of the comparator K2, which in the present case assumes an upper signal level when the second voltage V2 reaches the value of the reference voltage Ver2. The period of time that elapses between the opening of the switch S21 and the point in time at which the second voltage V2 exceeds the reference voltage Ver2 is constant. The point in time at which the second voltage V2 exceeds the reference voltage Verf2 determines the point in time at which the control and evaluation unit 10 evaluates the comparator signal KS1 for evaluating the output voltage and the comparator signal KSout for checking whether there is a short circuit.

Fig. 4 zeigt den zeitlichen Verlauf der in Fig. 3 dargestellten Spannungen ab einem Zeitpunkt, zu dem die Schalter S11, Sout, S21 der Entladeschaltungen geöffnet und die Kondensatoren C1, Cext und C2 über die jeweiligen Ladeschaltungen Iq1, Iqout, Iq2 geladen werden, wobei angenommen ist, dass keine Last an die Ausgangsklemme OUT angeschlossen ist. Die Spannung V2 erreicht zu einem Zeitpunkt ta den Wert der zweiten Referenzspannung Verf2 und legt somit den Zeitpunkt fest, zu dem auch die Spannung V1 über dem Kondensator C1 und die Ausgangsspannung Vout ausgewertet werden. Die Spannung V1 über dem Kondensator C1 stellt die Vergleichsspannung für die Ausgangsspannung Vout dar, wobei abhängig davon, ob die Ausgangsspannung Vout oberhalb oder unterhalb der Spannung V1 liegt, der Wert des Lastkondensators oberhalb oder unterhalb des oben genannten Schwellenwertes (Iqout.C1/Iq1) liegt. Für die Spannung V1, deren Verlauf mit dem Bezugszeichen 103 gekennzeichnet ist, gilt zum Zeitpunkt ta: V1 = I1/C1.ta. Fig. 4 shows the time profile of the voltages shown in Fig. 3 to the open the switches S11, Sout, S21 of the discharge circuits and the capacitors C1, Cext and C2 on the respective load circuits Iq1 Iqout, Iq2 be loaded from a time point, assuming that no load is connected to the output terminal OUT. The voltage V2 reaches the value of the second reference voltage Verf2 at a point in time ta and thus defines the point in time at which the voltage V1 across the capacitor C1 and the output voltage Vout are also evaluated. The voltage V1 across the capacitor C1 represents the reference voltage for the output voltage Vout, and depending on whether the output voltage Vout is above or below the voltage V1, the value of the load capacitor is above or below the above-mentioned threshold value (Iqout.C1 / Iq1) lies. For the voltage V1, the course of which is identified by the reference symbol 103 , the following applies at the point in time ta: V1 = I1 / C1.ta.

Die mit 101 bezeichnete Kurve zeigt den Verlauf der Ausgangsspannung Vout im Fall eines Kurzschlusses, der einem sehr großen Ausgangskondensator Cext entspricht. Die Spannung Vout bleibt zum Zeitpunkt ta unterhalb der Referenzspannung Vref, die kleiner als die zweite Referenzspannung Verf2 und kleiner als die Spannung V1 zum Zeitpunkt ta ist. The curve labeled 101 shows the profile of the output voltage Vout in the event of a short circuit, which corresponds to a very large output capacitor Cext. The voltage Vout remains below the reference voltage Vref at the time ta, which is less than the second reference voltage Verf2 and less than the voltage V1 at the time ta.

Die mit 102 gekennzeichnete Kurve zeigt den Verlauf der Ausgangsspannung Vout beispielhaft für einen Ausgangskondensator Cext, dessen Kapazitätswert größer als der Schwellenwert (Iqout.C1/Iq1) ist. The curve marked 102 shows the course of the output voltage Vout as an example for an output capacitor Cext, the capacitance value of which is greater than the threshold value (Iqout.C1 / Iq1).

Die mit 104 bezeichnete Kurve zeigt den Verlauf der Ausgangsspannung Vout für einen Ausgangskondensator Cext, dessen Kapazitätswert unterhalb des Schwellenwertes liegt und die mit 105 gekennzeichnete Kurve zeigt den Verlauf der Ausgangsspannung Vout für einen Ausgangskondensator Cext, dessen Kapazitätswert annäherungsweise Null ist, d. h. bei einem Leerlauf an den Ausgangsklemmen. The curve labeled 104 shows the profile of the output voltage Vout for an output capacitor Cext, the capacitance value of which is below the threshold value, and the curve labeled 105 shows the profile of the output voltage Vout for an output capacitor Cext, the capacitance value of which is approximately zero, that is to say when idling the output terminals.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, den von der Stromquelle Iq1 und den von der Stromquelle Iqout gelieferten Strom unter Beibehaltung des Stromverhältnisses zu erhöhen, um auf diese Weise den Ladungsvorgang zu beschleunigen, und zum Zeitpunkt ta dadurch größere Werte für die Spannungen V1 und Vout zu erreichen. Dieses Vorgehen ist sinnvoll, wenn ein Lastkondensator mit einer großen Kapazität an die Ausgangsklemme angeschlossen ist, um zum Zeitpunkt ta einen ausreichend hohen Wert für die Spannung Vout zu erzielen, der mittels des Komparators K1 mit der Spannung V1 über dem ersten Kondensator C1 verglichen werden kann. According to one embodiment of the invention, the from the current source Iq1 and from the current source Iqout delivered electricity while maintaining the current ratio to increase the charging process accelerate, and at the time ta thereby larger values for the Reach voltages V1 and Vout. This procedure is useful when a load capacitor with a large capacitance the output terminal is connected to at the time ta to achieve a sufficiently high value for the voltage Vout, which by means of the comparator K1 with the voltage V1 over the first capacitor C1 can be compared.

Die Ansteuer- und Auswerteeinheit, die die Schalter Sin1, Sin2, S12 zum Abkoppeln der Pumpstufen und die Schalter S11, S21, Sout der Entladeschaltungen ansteuert und die die Komparatorausgangssignale KS1, KS2 und KSout auswertet kann als Mikrocontroller, als Logikschaltung, als State-Machine oder dergleichen ausgebildet sein. The control and evaluation unit that switches Sin1, Sin2, S12 for decoupling the pump stages and the switches S11, S21, Sout controls the discharge circuits and the Comparator output signals KS1, KS2 and KSout can be evaluated as Microcontroller, as a logic circuit, as a state machine or the like.

Die Kombinationen der verschiedenen Pegel, die die Ausgangssignale der Komparatoren annehmen können, und das diesen Kombinationen entnehmbare Ergebnis ist in der nachfolgenden Tabelle dargestellt, wobei "0" für einen niedrigen Pegel des jeweiligen Komparatorausgangssignals und "1" für einen hohen Pegel steht.

The combinations of the different levels that the output signals of the comparators can assume and the result that can be derived from these combinations are shown in the table below, where "0" stands for a low level of the respective comparator output signal and "1" for a high level.

Wie bereits erwähnt, kann mittels des erläuterten Bewertungsverfahren auch ein Kurzschluss einer angeschlossenen Last erkannt werden, wenn zuvor ein Kurzschluss des Ausgangskondensators ausgeschlossen wurde. Die Pegel der Komparatorausgangssignale entsprechen dann den in der Tabelle angegebenen Pegeln für einen Kurzschluss der externen Kapazität Cext. As already mentioned, can be explained by means of the Evaluation procedure also a short circuit of a connected load can be detected if a short circuit of the Output capacitor was excluded. The levels of the Comparator output signals then correspond to those given in the table Levels for a short circuit of the external capacity Cext.

Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer schaltungstechnischen Realisierung einer Ladungspumpenschaltung gemäß Fig. 3. Die Stromquellen Iq1, Iq2, Iqout sind bei diesem Ausführungsbeispiel als Stromspiegelschaltungen ausgebildet, wobei Stromquellen I2, Iout der Stromspiegel Iq2, Iqout in nicht näher dargestellter Weise durch die Ansteuer- und Auswerteeinheit 10 ansteuerbar und deren Stromwerte einstellbar sind. Fig. 5 shows an embodiment of a circuit implementation of a charge pump circuit according to Fig. 3. The current sources Iq1, Iq2, Iqout are configured as current mirror circuits in this embodiment, with current sources I2, I out of the current mirror Iq2, Iqout in a manner not illustrated through the actuation and evaluation unit 10 can be controlled and their current values can be set.

Vorzugsweise wird in nicht näher dargestellter Weise zur Bereitstellung der Ladeströme für den Kondensator C1 und den Ausgangskondensator Cext nur ein Stromspiegel mit zwei Ausgängen vorgesehen, wobei das Verhältnis der Ladeströme des Kondensators C1 und des Ausgangskondensators Cout dann ausschließlich von dem Übersetzungsverhältnis des Stromspiegels abhängig ist. Preferably, in a manner not shown Provision of the charging currents for the capacitor C1 and the Output capacitor Cext only one current mirror with two Outputs provided, the ratio of the charging currents of the Then capacitor C1 and the output capacitor Cout exclusively from the transmission ratio of the current mirror is dependent.

Die Dioden D21, D11, Dout der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 3 sind bei der möglichen Realisierung gemäß Fig. 5 als Bipolartransistoren ausgebildet. Diese Bipolartransistoren sind jeweils durch Inverter angesteuert, die wiederum durch die Ansteuer- und Auswerteeinheit angesteuert sind. Diese Inverter erfüllen zusammen mit den Bipolartransistoren auch die Funktion der Schalter Sin1, S22, S12 gemäß Fig. 3, wobei die Bipolartransistoren wie eine Diode leiten, wenn sie durch die Inverter angesteuert sind und sperren, wenn sie nicht angesteuert sind. The diodes D21, D11, Dout of the circuit arrangement according to FIG. 3 are designed as bipolar transistors in the possible implementation according to FIG. 5. These bipolar transistors are each controlled by inverters, which in turn are controlled by the control and evaluation unit. Together with the bipolar transistors, these inverters also perform the function of the switches Sin1, S22, S12 according to FIG. 3, the bipolar transistors conducting like a diode when they are driven by the inverters and blocking when they are not driven.

Die Schalter S11, Sout, S21 zur Entladung der Kondensatoren C1, Cext, C2 sind jeweils als n-leitende MOS-Transistoren ausgebildet, die durch die Ansteuer- und Auswerteeinheit 10 angesteuert sind. The switches S11, Sout, S21 for discharging the capacitors C1, Cext, C2 are each designed as n-type MOS transistors, which are controlled by the control and evaluation unit 10 .

Zur Durchführung der Ladungspumpvorgänge während des ersten Betriebszustandes der Ladungspumpenschaltung sind Inverter INV1, INV2, die jeweils eine Reihenschaltung eines p- leitenden und eines n-leitenden Transistors aufweisen, an die den Dioden D21, D11 abgewandten Anschlüsse der Kondensatoren C2, C1 angeschlossen, wobei diese Inverter INV1, INV2 durch ein getaktetes Signal TS angesteuert sind. Der Spannungshub dieses getakteten Signals TS kann dabei wesentlich geringer sein, als der Spannungshub, der pro Pumpvorgang an jedem der Kondensatoren C1, C2 erreicht werden soll. Die Inverter INV1, INV2 sind jeweils zwischen das Versorgungspotential Vin und Bezugpotential GND angeschlossen, wobei der Spannungshub, um welchen das Potential an den Fußpunkten der Kondensatoren C1, C2 schwankt, der Differenz zwischen dem Versorgungspotential Vin und Bezugspotential GND entspricht. Dem Inverter INV1 des Kondensators C1 ist das Taktsignal TS invertiert zugeführt, um sicherzustellen, dass der Fußpunkt des Kondensators C1 auf Bezugspotential GND liegt, wenn der Fußpunkt des Kondensators C2 auf dem Versorgungspotential Vin liegt, und umgekehrt. To perform the charge pumping operations during the first The operating state of the charge pump circuit are inverters INV1, INV2, each of which is a series connection of a p- have conductive and an n-type transistor to which Connections of the capacitors facing away from the diodes D21, D11 C2, C1 connected, these inverters INV1, INV2 through a clocked signal TS are driven. The voltage swing this clocked signal TS can be significantly lower than the voltage swing per pump operation on each of the Capacitors C1, C2 should be reached. The INV1 inverters, INV2 are each between the supply potential Vin and Reference potential GND connected, the voltage swing to which the potential at the base points of the capacitors C1, C2 fluctuates, the difference between the supply potential Vin and reference potential GND corresponds. The inverter INV1 of the The clock signal TS is supplied inverted to capacitor C1, to ensure that the base of capacitor C1 is on Reference potential GND is at the base of the capacitor C2 is at the supply potential Vin, and vice versa.

Der Komparator Kout ist als n-leitender MOS-Transistor ausgeführt, dessen Gate-Anschluss die Ausgangsspannung Vout zugeführt ist. The comparator Kout is an n-type MOS transistor executed, the gate connection of the output voltage Vout is fed.

Claims (14)

1. Ladungspumpenschaltung, die folgende Merkmale aufweist:
eine Eingangsklemme (IN1) zum Anlegen eines ersten Versorgungspotentials (Vin), eine Ausgangsklemme (OUT) zum Bereitstellen einer Ausgangsspannung (Vout) für eine Last (Cext), und einen Takteingang (IN2) zum Anlegen eines abwechselnd einen ersten oder zweiten Potentialwert annehmenden Taktsignals (TS),
wenigstens eine zwischen die Eingangsklemme (IN1) und die Ausgangsklemme (OUT) geschaltete und durch das Taktsignal (TS) angesteuerte Pumpstufe (PS1) mit einem ersten Kondensator (C1),
eine der Ausgangsklemme (OUT) vorgeschaltete Diode (Dout),
gekennzeichnet durch folgende weitere Merkmale:
eine erste Entladeschaltung (S11), die an den ersten Kondensator (C1) angeschlossen ist, und eine zweite Entladeschaltung, die an die Ausgangsklemme angeschlossen ist,
eine erste Ladeschaltung (Iq1), die an den ersten Kondensator (C1) angeschlossen ist, und eine zweite Ladeschaltung (Iq2), die an die Ausgangsklemme (OUT) angeschlossen ist,
eine erste Vergleicheranordnung (K1), der eine über dem ersten Kondensator (C1) anliegende erste Spannung (V1) und die an der Ausgangsklemme (OUT) abgreifbare Ausgangsspannung (Vout) zugeführt ist. 1. Charge pump circuit, which has the following features:
an input terminal (IN1) for applying a first supply potential (Vin), an output terminal (OUT) for providing an output voltage (Vout) for a load (Cext), and a clock input (IN2) for applying a clock signal alternately taking a first or second potential value (TS)
at least one pump stage (PS1) connected between the input terminal (IN1) and the output terminal (OUT) and controlled by the clock signal (TS) with a first capacitor (C1),
one diode (Dout) connected upstream of the output terminal (OUT),
characterized by the following additional features:
a first discharge circuit (S11) connected to the first capacitor (C1) and a second discharge circuit connected to the output terminal,
a first charging circuit (Iq1) connected to the first capacitor (C1) and a second charging circuit (Iq2) connected to the output terminal (OUT),
a first comparator arrangement (K1), which is supplied with a first voltage (V1) across the first capacitor (C1) and the output voltage (Vout) which can be tapped at the output terminal (OUT). 2. Ladungspumpenschaltung nach Anspruch 1, die eine zweite Vergleicheranordnung (Kout) aufweist, der die Ausgangsspannung (Vout) und eine erste Referenzspannung (Vref) zugeführt ist. 2. Charge pump circuit according to claim 1, which is a second Comparator arrangement (Kout) having the Output voltage (Vout) and a first reference voltage (Vref) are supplied is. 3. Ladungspumpenschaltung nach Anspruch 1, die wenigstens eine zweite Pumpstufe (PS2) mit einem Kondensator (C2) aufweist, wobei die zweite Pumpstufe (PS2) zwischen die Eingangsklemme (IN1) und die erste Pumpstufe (PS1) oder zwischen die erste Pumpstufe (PS1) und die Ausgangsklemme (AK1) geschaltet ist. 3. Charge pump circuit according to claim 1, the at least a second pump stage (PS2) with a capacitor (C2) has, the second pump stage (PS2) between the Input terminal (IN1) and the first pump stage (PS1) or between the first pump stage (PS1) and the output terminal (AK1) is switched. 4. Ladungspumpenschaltung nach Anspruch 3, die eine dritte Entladeschaltung (S21) und eine dritte Ladeschaltung (Iq2) aufweist, die jeweils an den zweiten Kondensator (C2) angeschlossen sind, und die eine dritte Vergleicheranordnung (K2) aufweist, der eine über dem zweiten Kondensator (C2) anliegende Spannung (V2) und eine zweite Referenzspannung (Vref) zugeführt sind. 4. Charge pump circuit according to claim 3, which is a third Discharge circuit (S21) and a third charging circuit (Iq2) has, each to the second capacitor (C2) are connected, and the a third comparator arrangement (K2) having one over the second capacitor (C2) applied voltage (V2) and a second reference voltage (Vref) are fed. 5. Ladungspumpenschaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, die eine Ansteuer- und Auswerteschaltung (10) aufweist, die die Entladeschaltungen (S11, S21, Sout) ansteuert und der Ausgangssignale (KS1, KS2, KSout) der Vergleicheranordnungen (K1, K2, Kout) zugeführt sind. 5. Charge pump circuit according to one of the preceding claims, which has a control and evaluation circuit ( 10 ) which controls the discharge circuits (S11, S21, Sout) and the output signals (KS1, KS2, KSout) of the comparator arrangements (K1, K2, Kout) are fed. 6. Ladungspumpenschaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Ladeschaltungen (Iq1, Iq2, Iq3) Stromquellen aufweisen. 6. Charge pump circuit according to one of the preceding Claims, in which the charging circuits (Iq1, Iq2, Iq3) Have power sources. 7. Ladungspumpenschaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die erste und dritte Entladeschaltung (S11, S21) einen Schalter zwischen dem jeweiligen Kondensator (C1, C2) und Bezugspotential (GND) und bei dem die zweite Entladeschaltung (Sout) einen Schalter zwischen der Ausgangsklemme (OUT) und dem Bezugspotential aufweist. 7. Charge pump circuit according to one of the preceding Claims, in which the first and third discharge circuits (S11, S21) a switch between the respective capacitor (C1, C2) and reference potential (GND) and at which the second Discharge circuit (Sout) a switch between the output terminal (OUT) and the reference potential. 8. Ladungspumpenschaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der weitere Pumpstufen der ersten und/oder zweiten Pumpstufe (PS1, PS2) vor- und/oder nachgeschaltet sind. 8. Charge pump circuit according to one of the preceding Claims in which further pumping stages of the first and / or second pump stage (PS1, PS2) upstream and / or downstream. 9. Ladungspumpenschaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der jeweils ein Schalter (Sin1, S12) zwischen die Eingangsklemme (IN1) und die wenigstens eine Pumpstufe (PS1; PS2) und zwischen die wenigstens eine Pumpstufe (PS1) und die Ausgangsklemme (OUT) geschaltet ist. 9. Charge pump circuit according to one of the preceding Claims, each with a switch (Sin1, S12) between the input terminal (IN1) and the at least one pump stage (PS1; PS2) and between the at least one pump stage (PS1) and the output terminal (OUT) is switched. 10. Ladungspumpenschaltung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, bei der ein Schalter (S22) zwischen die wenigstens eine erste Pumpstufe (PS1) und die zweite Pumpstufe (PS2) geschaltet ist. 10. Charge pump circuit according to one of claims 3 to 9, in which a switch (S22) between the at least one first Pump stage (PS1) and the second pump stage (PS2) switched is. 11. Verfahren zur Auswertung einer an eine Ausgangsklemme (OUT) einer Ladungspumpenschaltung angeschlossenen kapazitiven Last (Cext), wobei die Ladungspumpenschaltung wenigstens eine Pumpstufe (PS1) mit einem ersten Kondensator (C1) aufweist und das Verfahren folgende Verfahrensschritte umfasst: - Entladen des Kondensators (C1) der wenigstens einen Pumpstufe und der an die Ausgangsklemme (OUT) angeschlossene kapazitiven Last (Cext) mittels einer ersten und zweiten Entladeschaltung (S11, Sout), - Laden des Kondensators (C1) der wenigstens einen Pumpschaltung mittels einer daran angeschlossenen ersten Ladeschaltung (Iq1) und Laden der an die Ausgangsklemme (OUT) angeschlossenen kapazitiven Last (Cext) mittels einer an die Ausgangsklemme angeschlossenen zweiten Ladeschaltung (Iqout) und Auswerten der an dem ersten Kondensator (C1) und der Ausgangsklemme (OUT) anliegenden Spannungen (V1, Vout). 11. Method for evaluating a capacitive load (Cext) connected to an output terminal (OUT) of a charge pump circuit, the charge pump circuit having at least one pump stage (PS1) with a first capacitor (C1) and the method comprising the following method steps: Discharging the capacitor (C1) of the at least one pump stage and the capacitive load (Cext) connected to the output terminal (OUT) by means of a first and second discharge circuit (S11, Sout), - Charging the capacitor (C1) of the at least one pump circuit by means of a first charging circuit (Iq1) connected thereto and charging the capacitive load (Cext) connected to the output terminal (OUT) by means of a second charging circuit (Iqout) connected to the output terminal and evaluating the voltages (V1, Vout) applied to the first capacitor (C1) and the output terminal (OUT). 12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem die Ladungspumpenschaltung eine zweite Pumpstufe (PS2) mit einem zweiten Kondensator (C2), eine an den Kondensator angeschlossene Ladeschaltung (Iq2) und eine an den Kondensator angeschlossene Entladeschaltung (S21) aufweist, wobei das Verfahren folgende weitere Verfahrensschritte umfasst: 12. The method of claim 11, wherein the Charge pump circuit a second pump stage (PS2) with a second Capacitor (C2), one connected to the capacitor Charging circuit (Iq2) and one connected to the capacitor Discharge circuit (S21), the method following further procedural steps include: - Entladen des zweiten Kondensators (C2), wenn der erste Kondensator (C1) und die externe Last (Cext) entladen werden, - anschließendes Aufladen des zweiten Kondensators (C2) mittels einer daran angeschlossenen Ladeschaltung (Iq2), - Vergleichen einer über dem zweiten Kondensator (C2) anliegenden zweiten Spannung (V2) mit einer Referenzspannung (Vref2), wobei die erste Spannung (V1) nach einem Zeitpunkt (ta) mit der Ausgangsspannung (Vout) verglichen wird, zu dem die zweite Spannung (V2) die zweite Referenzspannung (Vref2) erreicht. Discharging the second capacitor (C2) when the first capacitor (C1) and the external load (Cext) are discharged, - subsequent charging of the second capacitor (C2) by means of a charging circuit (Iq2) connected to it, - Comparing a second voltage (V2) across the second capacitor (C2) with a reference voltage (Vref2), the first voltage (V1) being compared after a point in time (ta) with the output voltage (Vout) at which the second voltage (V2) the second reference voltage (Vref2) is reached. 13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, bei dem die Ladeschaltungen (Iq1, Iq2, Iq3) Stromquellen aufweisen, wobei wenigstens das Verhältnis der Ströme der ersten und zweiten Stromquelle variierbar ist. 13. The method of claim 11 or 12, wherein the Charging circuits (Iq1, Iq2, Iq3) have current sources, wherein at least the ratio of the currents of the first and second Current source is variable.
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