DE69705217T2 - Integrierte Anordnung für Schaltsysteme mit gefilterten Bezugsgrössen - Google Patents
Integrierte Anordnung für Schaltsysteme mit gefilterten BezugsgrössenInfo
- Publication number
- DE69705217T2 DE69705217T2 DE69705217T DE69705217T DE69705217T2 DE 69705217 T2 DE69705217 T2 DE 69705217T2 DE 69705217 T DE69705217 T DE 69705217T DE 69705217 T DE69705217 T DE 69705217T DE 69705217 T2 DE69705217 T2 DE 69705217T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- terminal
- switching
- transistor
- qref
- integrated component
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 6
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/16—Modifications for eliminating interference voltages or currents
- H03K17/161—Modifications for eliminating interference voltages or currents in field-effect transistor switches
- H03K17/162—Modifications for eliminating interference voltages or currents in field-effect transistor switches without feedback from the output circuit to the control circuit
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F3/00—Non-retroactive systems for regulating electric variables by using an uncontrolled element, or an uncontrolled combination of elements, such element or such combination having self-regulating properties
- G05F3/02—Regulating voltage or current
- G05F3/08—Regulating voltage or current wherein the variable is dc
- G05F3/10—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics
- G05F3/16—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
- G05F3/20—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
- G05F3/26—Current mirrors
- G05F3/262—Current mirrors using field-effect transistors only
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
- Manipulation Of Pulses (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein integriertes Bauelement für ein Schaltsystem und insbesondere auf ein integriertes Bauelement gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruches.
- Schaltsysteme mit einem oder mehreren elektronischen Schaltern, die alternierend gesperrt und leitfähig gemacht werden, werden gewöhnlich bei verschiedenen Anwendungen verwendet, wie z. B. bei Versorgungseinheiten, bei Oszillatoren, bei Invertern und dergleichen. Das Schalten der elektronischen Schalter wird mittels eines geeigneten Bauelements gesteuert, das allgemein in integrierter Form in einem einzelnen Chip aus Halbleitermaterial hergestellt wird.
- Während jedes Schaltens der elektronischen Schalter wird eine Beeinflussung erzeugt und zu dem Steuerbauelement propagiert, beispielsweise mittels einer gemeinsamen Versorgung, eines Substrats des Chips aus Halbleitermaterial oder wegen einer kapazitiven Kopplung. Diese Schaltbeeinflussung kann die Werte von Bezugsgrößen (Spannungen oder Ströme) ändern, die innerhalb des Steuerbauelementes verwendet werden, und können eine Fehlfunktion seiner internen Schaltungen bewirken, wie z. B. die Aktivierung von parasitären Komponenten, die ein unerwünschtes Schalten bewirken; dieses Problem erlebt man insbesondere bei Systemen mit steil steigenden Schaltflanken, beispielsweise bei Hochspannung- (Leistung-) Schaltsystemen oder bei Niederspannung-Schaltsystemen, die bei einer hohen Frequenz betrieben werden.
- Bekannte Steuerbauelemente verwenden Lösungen mit einem extrem komplexen und aufwendigen internen Schaltungsaufbau, um dieses Problem zu verhindern. Filterkondensatoren mit hohen Kapazitäten (in der Größenordnung einiger nF) sind ebenfalls im allgemeinen vorgesehen, die extern mit dem Chip aus Halbleitermaterial verbunden werden, in dem das Steuerbauelement gebildet ist; diese externen Komponenten erhöhen jedoch die Kosten und die Größe des Schaltsystems.
- Außerdem offenbart die EP-A-0284357 eine integrierte Schaltung mit einem Datenausgabepuffer, bei der separate Leistung-Anschlußflächen und separate Bezugs-Anschlußflächen für den Datenausgabepuffer und die Schaltungskomponenten vorgesehen sind.
- Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die oben erwähnten Nachteile zu überwinden. Um diese Aufgabe zu erfüllen, wird ein integriertes Bauelement vorgeschlagen, wie es im ersten Anspruch beschrieben wird.
- Das integrierte Bauelement gemäß der vorliegenden Erfindung ist extrem einfach; insbesondere ermöglicht es diese Lösung, daß die Schaltungen, welche die Bezugsgrößen erzeugen, kompakter sind, so daß die Abmessungen des integrierten Bauelementes als Ganzes kleiner gehalten werden. Außerdem erfordert die Struktur der vorliegenden Erfindung keinen Filterkondensator außerhalb des integrierten Bauelementes.
- Schließlich ist das integrierte Bauelement extrem vielseitig und flexibel und kann leicht an die verschiedensten Erfordernisse einer Verwendung angepaßt werden.
- Weitere Charakteristika und Vorteile des integrierten Bauelementes gemäß der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung von verschiedenen bevorzugten Ausführungsbeispielen derselben deutlich, die als nicht beschränkende Beispiele gegeben werden, wobei Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen genommen wird, bei denen:
- Fig. 1a ein grundlegendes Blockdiagramm eines Schaltsystems mit dem integrierten Bauelement der vorliegenden Erfindung ist,
- Fig. 1b in einem qualitativen Zeitgraphen die Veränderung einiger elektrischer Größen des Systems aus Fig. 1a zeigt,
- Fig. 2a ein grundlegendes Blockdiagramm eines Schaltsystems mit einem anderen Ausführungsbeispiel des integrierten Bauelementes der vorliegenden Erfindung ist,
- Fig. 2b in einem qualitativen Zeitgraphen die Veränderung einiger elektrischer Größen des Systems aus Fig. 2a zeigt,
- Fig. 3a und 3b Beispiele von Teil-Schaltungsaufbauten des integrierten Bauelementes der vorliegenden Erfindung zeigen.
- Insbesondere in Figur a ist ein Schaltsystem 100 gezeigt, das als einen elektronischen Schalter einen (N-Kanal-) Hochspannung-Metalloxidsilizium-Feldeffekttransistor (einen MOSFET oder einfach MOS; MOSFET = metal-oxide-silicon field-effect transistor) Mh verwendet. Der Transistor Mh weist einen Source-Anschluß, der mit einem Bezugsanschluß (Masse) verbunden ist und einen Drain-Anschluß auf, der mit dem ersten Anschluß einer Last L verbunden ist, deren zweiter Anschluß mit dem positiven Anschluß einer Versorgung Vcc (deren negativer Anschluß mit dem Masseanschluß verbunden ist) verbunden ist; der Drain-Anschluß des Transistors Nh ist ferner mit einem Ausgangsanschluß verbunden, von dem ein Signal Vout erhalten wird. Das integrierte Bauelement der vorliegenden Erfindung kann jedoch bei verschiedenen Schaltsystemen verwendet werden, die beispielsweise einen Niederspannung-Transistor, ein anderes Element als elektronischen Schalter oder zwei oder mehr Schalter umfassen.
- Der Transistor Mh wird mittels eines Bauelementes 105 gesteuert, das in integrierter Form in einem Chip aus Halbleitermaterial hergestellt ist; der Transistor Mh wird durch eine diskrete externe Komponente gebildet oder ist in dem gleichen Chip aus Halbleitermaterial integriert. Das Steuerbauelement 105, das auf geeignete Weise mit dem Versorgungsanschluß Vcc und dem Masseanschluß verbunden ist, umfaßt einen Block 110 (Com), der mit einem Gate-Anschluß des Transistors Mh verbunden ist und ein Schaltsteuersignal 5 h für den Transistor Mh erzeugt. Eine oder mehrere Bezugsgrößen (Ströme oder Spannungen) Qref, die durch einen geeigneten Block 120 (Ref) erzeugt werden, werden durch den Steuerblock 110 oder durch andere Schaltungselemente verwendet; der Wert der Bezugsgröße Qref ist fixiert oder programmierbar, beispielsweise mittels geeigneter externer Komponenten (typischerweise Widerstände). Der Bezugsblock 120 ist mittels eines Schalters 122 mit dem Steuerblock 110 und einem Block 130 (Mem) verbunden, der die Bezugsgröße Qref speichern oder halten kann; der Speicherblock 130 weist vorzugsweise einen Kondensator mit einer limitierten Kapazität (in der Größenordnung von wenigen pF) oder eine andere Ladungsspeichereinrichtung auf. Alternativ werden äquivalente Komponenten verwendet und verbinden in einem geschlossenen Zustand den Bezugsblock 120 mit dem Steuerblock 110 und dem Speicherblock 130 und trennen in einem offenen Zustand den Bezugsblock 120 von dem Steuerblock 110 und verbinden den Speicherblock 130 mit dem Steuerblock 110. Der Schalter 122 wird mittels eines geeigneten Filtersignales Sf gesteuert, das durch einen Block 135 (Filter) erzeugt wird, der das Steuersignal Sh als Eingang empfängt. Das Filtersignal Sf wird vorzugsweise ferner einem Block 140 (Aux) zugeführt, der Dienstfunktionen für den Betrieb des Steuerbauelements 105 durchführt.
- Um den Betrieb des Systems aus Fig. 1a zu erklären wird auf den qualitativen Zeitgraphen aus Fig. 1b Bezug genommen, der die Veränderung des Steuersignales Sh, des Ausgangssignals Vout, der Bezugsgröße Qref und des Filtersignales Sf mit der Zeit (t) zeigt. Wenn das Steuersignal Sh einen kleinen Wert (beispielsweise 0 V bezüglich der Masse) aufweist, sperrt der Transistor Mh, so daß das Ausgangssignal Vout einen Wert gleich der Versorgungsspannung Vcc annimmt; wenn das Steuersignal Sh einen großen Wert (beispielsweise 5 V) aufweist, ist der Transistor Mh leitfähig, so daß das Ausgangssignal Vout einen Wert Null annimmt. Bei jedem Schalten des Transistors Mh unterliegt das Ausgangssignal Vout einem Übergangsphänomen einer Dauer Tc, das eine Beeinflussung gleicher Dauer der Bezugsgröße Qref erzeugt. Am Ende dieser Übergangsschaltzeitdauer kehrt das Bezugssignal Qref nach einer weiteren Übergangsrückstellungszeitdauer Tr zu seinem ursprünglichen Wert zurück.
- Die Erfinder haben erkannt, daß die Beeinflussung der Bezugsgröße Qref nur während Zeitdauern vorliegt, die in einem Moment starten, der immer bekannt ist, da er mit dem Schalten des Steuersignales Sh übereinstimmt; diese Beeinflussungszeitdauern weisen eine Dauer Tn (gleich Tc + Tr in dem fraglichen Beispiel) auf, die von der Struktur des Schaltsystems abhängig ist.
- Wiederum Bezug nehmend auf Fig. 1a ist bei dem Steuerbauelement 105 gemäß der vorliegenden Erfindung der Schalter 120 normalerweise geschlossen gehalten, so daß die Bezugsgröße Qref an den Steuerblock 110 angelegt ist; die gleiche Bezugsgröße Qref wird simultan in dem Block 130 gespeichert. Wenn das Steuersignal Sh schaltet (und deshalb während jeder der Beeinflussungszeitdauern Tn, die oben beschrieben sind), wird der Schalter 123 geöffnet, so daß dem Steuerblock 110 die in dem Block 130 gespeicherte Bezugsgröße zugeführt wird, die der Schaltbeeinflussung nicht ausgesetzt ist, da der Speicherblock 130 mittels des Schalters 122 von dem Block 120 getrennt ist, wenn diese Beeinflussung vorliegt; der Steuerblock 110 empfängt somit in jedem Fall als Eingabe eine gefilterte Bezugsgröße Qref' mit einem im wesentlichen konstanten Wert.
- Das Filtersignal Sf hält vorzugsweise den Schalter 122 während einer Filterzeitdauer Tf (Fig. 1b) offen, deren Start mit dem Schalten des Steuersignales Sh übereinstimmt. Die Filterzeitdauer Tf weist eine Dauer auf, die von der Dauer der Beeinflussungszeitdauer Tn, von dem Grad der erforderten Präzision und der Dauer der Zeitdauer, während der die Bezugsgröße Qref verwendet wird, abhängt. Allgemein weist die Filterzeitdauer Tf eine Dauer gleich oder größer als die Beeinflussungszeitdauer Tn auf, beispielsweise in der Größenordnung von einigen us. Alternativ weist die Filterzeitdauer Tf eine kürzere Dauer auf, z. B. wenn keine sehr große Präzision erforderlich ist, oder wenn die Bezugsgröße Qref nur für eine kurze Zeitdauer verwendet wird.
- Die Dauer der Filterzeitdauer Tf weist vorteilhafterweise einen einzelnen Wert für alle Bezugsgrößen Qref auf, die bei dem Steuerbauelement 105 verwendet werden, um die Struktur des Steuerbauelements 105 zu vereinfachen und folglich seine Größe zu reduzieren. Alternativ sind für jede Bezugsgröße Qref Filterzeitdauern Tf von verschiedener Dauer vorgesehen, um eine größere Präzision des Steuerbauelements 105 sicher zu stellen.
- Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird das Filtersignal Sf dem Dienstblock 140 zugeführt und ferner zum Ausführen verschiedener Operationen verwendet. Zum Beispiel kann der Block 140 einen Auslösch- Schaltungsaufbau enthalten, der das Steuerbauelement 105 ausschaltet, wenn die Versorgungsspannung Vcc unter einen vorbestimmten Schwellwert (Unterspannung-Abschalten) fällt, oder wenn die Temperatur des Bauelements einen weiteren Schwellwert überschreitet. Der Betrieb des Auslösch- Schaltungsaufbaus wird während der Filterzeitdauern Tf ausgeschaltet, so daß die Schaltbeeinflussung kein unerwünschtes Ausschalten des Steuerbauelementes 105 bewirken kann; es wird angemerkt, daß diese Lösung kein Risiko eines Schadens an dem Steuerbauelement 105 beinhaltet, da es nicht notwendig ist, daß die Geschwindigkeit des Betriebes des Auslösch-Schaltungsaufbaus sehr hoch ist. Ein anderes Ausführungsbeispiel wird durch ein Analog-Digital-Umwandlungssystem gebildet; in diesem Fall wird das Abtasten des zu konvertierenden Analogsignals während der Filterzeitdauer Tf abgeschaltet, so daß es das Konvertieren nur durchführt, wenn keine Schaltbeeinflussung vorliegt.
- Ein abweichendes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 2a dargestellt (die bereits in Fig. 1a gezeigten Elemente werden durch die gleichen Bezugszeichen oder Symbole beschrieben), die ein Schaltsystem 200 zeigt, das als elektronische Schalter zwei (N-Kanal-) Hochspannung-MOS-Transistoren Mh1 und Mh2 verwendet, die als eine Halbbrücke geschaltet sind. Insbesondere ist ein Drain- Anschluß des Transistors Mh1 mit dem Versorgungsanschluß Vcc verbunden, und ein Source-Anschluß des Transistors Mh2 ist mit dem Masseanschluß verbunden; ein Source-Anschluß des Transistors Mh1 und ein Drain-Anschluß des Transistors Mh2 sind mit dem ersten Anschluß einer Last L1 (von der ein Ausgangssignal Vout1 Erhalten wird) verbunden, wobei der zweite Anschluß der Last L1 mit dem Masseanschluß verbunden ist.
- Die Transistoren Mh1 und Mh2 werden mittels eines Bauelements 205 (das in integrierter Form in einem Chip aus Halbleitermaterial hergestellt ist) gesteuert, das einen Block 210 aufweist, der mit einem Gate-Anschluß der Transistoren Mh1 und Mh2 verbunden ist, und der zwei Schaltsteuersignale Sh1 und Sh2 für die Transistoren Mh1 bzw. Mh2 erzeugt. Ein Block 250 (DeadT), der als Eingaben eine oder mehrere gefilterte Bezugsgrößen Qref' und das Steuersignal Sh2 empfängt, erzeugt ein Totzeitsignal Sd; dieses Signal wird durch den Steuerblock 210 verwendet, um beide Transistoren Mh1 und Mh2 für eine vorbestimmte Zeitdauer Td (Totzeit) ausgeschaltet zu halten, um während der Schaltstadien Stromspitzen in diesen Transistoren zu verhindern. Der Totzeitblock 250 erzeugt ferner eine Filtersignal Sf1, das wie im vorhergehenden Ausführungsbeispiel durch den Schalter 122 und den Dienstblock 140 verwendet wird. Dieses Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist insbesondere vorteilhaft, da es ermöglicht, daß das Filtersignal Sf1 durch eine einfache Modifikation eines zuvor existierenden Schaltungsblocks innerhalb des integrierten Bauelementes erzeugt wird, so daß der modifizierte vorher existierende Schaltungsblock ferner die Funktion des Filterblockes 135 aus Fig. 1 durchführt, ohne daß die Notwendigkeit für einen separaten Filterblock besteht.
- Um den Betrieb des Systems aus Fig. 2a zu erklären wird, auf den qualitativen Zeitgraphen aus Fig. 2b Bezug genommen, der die Veränderung der Steuersignale Sh1, Sh2, des Totzeitsignales Sd, des Ausgangssignales Vout1 der Bezugsgröße Qref und des Filtersignales Sf1 mit der Zeit (t) zeigt. Jedes Schalten des Steuersignales Sh2 von dem hohen Wert (Transistor Mh2 leitend) zu dem niedrigen Wert (Transistor Mh2 sperrend) ist von dem entsprechenden Schalten des Steuersignales Sh1 von dem niedrigen Wert (Transistor Mh1 sperrend) zu dem hohen Wert (Transistor Mh1 leitend) und umgekehrt durch die Totzeit Td getrennt. Für jedes Schalten der Transistoren Mh1 und Mh2 ist das Ausgangssignal Vout1 einem Übergangsphänomen von einer Dauer unterworfen, die gleich der Summe der Totzeit Td und einer Übergangsschaltzeitdauer Tc1 nach der Totzeit ist. Dieses Phänomen erzeugt bei der Bezugsgröße Qref eine Beeinflussung von gleicher Dauer, die nach einer weiteren Übergangsrücksetzungszeitdauer Tr1 verschwindet.
- Bei diesem Ausführungsbeispiel ist es vorzuziehen, eine Filterzeitdauer Tf1 zu verwenden, deren Start mit dem Start der Totzeit Td übereinstimmt, und deren Dauer beispielsweise gleich oder größer als die Beeinflussungszeitdauer Tn1 = Td + Tc1 + Tr1 ist. Es wird angemerkt, daß die Bezugsgröße, die zum Erzeugen des Totzeitsignales Sd verwendet wird, ein typisches Beispiel eines Falles liefert, in dem die Bezugsgröße nur für eine kurze Zeitdauer verwendet wird; das Filtern der Bezugsgröße ist nur während der Totzeit Td erforderlich, so daß die jeweilige Filterzeitdauer Tf1 eine Dauer aufweist, die etwas größer als die Totzeit Td ist.
- Fig. 3a zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Schaltungsaufbaus zum Erzeugen einer Bezugsspannung (die bereits in Fig. 1a gezeigten Elemente werden mit den gleichen Bezugszeichen oder Symbolen bezeichnet). Das Steuerbauelement 105 umfaßt einen Stromspiegel 305 (der mit dem Versorgungsanschluß Vcc verbunden ist) mit einem ersten Zweig, der mit einem geeigneten bekannten und herkömmlichen Schaltungsaufbau (in der Zeichnung nicht gezeigt) verbunden ist, der einen Bezugsstrom Iref1 erzeugt, und mit einem zweiten Zweig, der mit einem externen Anschlußstift 310 des Chips verbunden ist, in dem das Steuerbauelement 105 gebildet ist. Der Anschlußstift 310 ist mit dem ersten Anschluß eines externen Widerstandes Rext1 verbunden, dessen zweiter Anschluß mit dem Masseanschluß verbunden ist; zwischen dem Anschlußstift 310 und dem Masseanschluß gibt es ferner einen parasitären Kondensator Cp. Der Anschlußstift 310 ist mittels des Schalters 122 (der durch das Filtersignal Sf gesteuert wird) mit dem ersten Anschluß eines internen Kondensators C1 verbunden, dessen zweiter Anschluß mit dem Masseanschluß verbunden ist.
- Der Bezugsstrom Iref1 wird mittels des Stromspiegels 305 an den Anschlußstift 310 gesendet, so daß an den Anschlüssen des externen Widerstandes Rext1 eine Bezugsspannung Vref1 = Iref1 · Rext1 vorliegt, deren Wert durch eine Variation des Widerstandes des externen Widerstandes Rext1 programmiert werden kann. Wenn der Schalter 122 geschlossen ist, wird der Kondensator C1 bis zu der Bezugsspannung Vref1 geladen, und wenn der Schalter 122 offen ist, hält der Kondensator C1 diesen Spannungswert ungeachtet einer Schaltbeeinflussung bei der Bezugsspannung Vref1. Es gibt deshalb eine gefilterte Bezugsspannung Vref1' mit einem im wesentlichen konstanten Wert an den Anschlüssen des Kondensators C1. Es wird angemerkt, daß in diesem Fall die Übergangszeitdauer für ein Zurücksetzen der Bezugsspannung Vref1 (Tr in Fig. 1b) eine Dauer aufweist, die proportional zu dem Produkt des Widerstandes des externen Widerstandes Rext1 und der Kapazität des parasitären Kondensators Cp ist.
- Ein anderes Ausführungsbeispiel zum Erzeugen eines Bezugsstromes wird in Fig. 3b dargestellt (die bereits in Fig. 1a gezeigten Elemente werden mit den gleichen Bezugszeichen oder Symbolen bezeichnet). Das Steuerbauelement 105 umfaßt einen Operationsverstärker 330, mit einem nicht- invertierenden Eingangsanschluß (+), der mit einem geeigneten Schaltungsaufbau (in der Zeichnung nicht gezeigt) verbunden ist, der eine Bezugsspannung Vref2 erzeugt, und mit einem invertierenden Eingangsanschluß (-), der mit einem externen Anschlußstift 335 verbunden ist. Der Anschlußstift 335 ist mit dem ersten Anschluß eines externen Widerstandes Rext2 verbunden, dessen zweiter Anschluß mit dem Masseanschluß verbunden ist. Ein (N-Kanal-) Niederspannung-MOS- Transistor Mld umfaßt einen Source-Anschluß, der mit dem Anschlußstift 335 verbunden ist, einen Gate-Anschluß, der mit einem Ausgangsanschluß des Operationsverstärkers 330 verbunden ist, und einen Drain-Anschluß, der mit einem Drain-Anschluß eines (P-Kanal-) Niederspannung-MOS- Transistor Ml1 verbunden ist. Der Transistor Ml1 umfaßt einen Gate-Anschluß, der mit seinem eigenen Drain-Anschluß verbunden ist, und einen Source-Anschluß, der mit dem Versorgungsanschluß Vcc verbunden ist. Das Bauelement 105 umfaßt ferner einen (P-Kanal-) Niederspannung-MOS-Transistor Ml2 mit einem Drain-Anschluß, einem Gate-Anschluß, der mittels des Schalters 122 mit dem Gate-Anschluß des Transistors Ml1 verbunden ist, und einem Source-Anschluß, der mit dem Source-Anschluß des Transistors Ml1 verbunden ist. Ein interner Kondensator C2 ist ferner zwischen den Gate- Anschluß und den Source-Anschluß des Transistors Ml2 geschaltet.
- Mittels des Operationsverstärkers 330, der als eine Impedanztrenneinrichtung (ein Puffer) wirkt, wird die Bezugsspannung Vref2 an den Anschlußstift 335 angelegt; in dem Widerstand Rext2 fließt somit ein Bezugsstrom (mit einem programmierbarem Wert) Iref2 = Vref2/Rext2. Wenn der Schalter 122 geschlossen ist, geht der Bezugsstrom Iref2 durch den Widerstand Mld (der wie eine Diode geschaltet ist) und wird mittels des Stromspiegels, der durch die Transistoren Ml1 und Ml2 gebildet wird, zu einem internen Schaltungsaufbau (in der Zeichnung nicht gezeigt) gesendet. In diesem Zustand wird der Kondensator C2 auf eine Spannung Vgs geladen, die zu der Spannung gleich ist, welche zwischen dem Gate-Anschluß und dem Source-Anschluß des Transistors Ml2 vorliegt. Wenn der Schalter 122 offen ist, hält der Kondensator C2 die Gate-Source-Spannung des Transistors Ml2 bei dem gleichen Wert Vgs, so daß der Strom durch den Transistors Ml2 unverändert bleibt, ungeachtet der Beeinflussung bei dem Bezugsstrom Iref2. Es gibt deshalb einen gefilterten Bezugsstrom Iref2' mit einem im wesentlichen konstanten Wert an dem Drain-Anschluß des Transistors Ml2.
- Natürlich kann ein Fachmann, um mögliche und spezifische Erfordernisse zu erfüllen, viele Modifikationen und Variationen an dem oben beschriebenen integrierten Bauelement anbringen die jedoch alle in dem Schutzbereich der Erfindung enthalten sind, wie er durch die folgenden Ansprüche definiert ist.
Claims (9)
1. Integriertes Bauelement (105) mit einer
Steuereinrichtung (110) zum Erzeugen von mindestens einem
Schaltsteuersignal (Sh), das an mindestens einen elektronischen
Schalter (Mh; Mh1, Mh2) anzulegen ist, einer
Bezugseinrichtung (120) zum Erzeugen von mindestens einer
Bezugsgröße (Qref) und einer Einrichtung (110; 210, 250) zum
Verwenden der Bezugsgröße (Qref),
dadurch gekennzeichnet, daß das integrierte Bauelement
folgende Merkmale aufweist:
eine Einrichtung (130) zum Speichern der Bezugsgröße
(Qref), eine Schalteinrichtung (122), die in einem
ersten Betriebszustand die Bezugseinrichtung (120) mit der
Einrichtung zum Verwenden (110; 210, 250) und der
Speichereinrichtung (130) verbindet, um die Bezugsgröße
(Qref) an dieselben anzulegen, und die in einem zweiten
Betriebszustand die Bezugseinrichtung (120) von der
Einrichtung zum Verwenden (110; 210, 250) trennt und die
Speichereinrichtung (130) mit der Einrichtung zum
Verwenden (110; 210, 250) verbindet, um die gespeicherte
Bezugsgröße an dieselben anzulegen, und eine
Filtereinrichtung (135) zum Halten der Schalteinrichtung (122) in
dem zweiten Betriebszustand während einer
Filterzeitdauer (Tf) gemäß dem Schalten des Steuersignales (Sh),
wobei die Filterzeitdauer (Tf) eine Dauer aufweist, welche
mindestens gleich der Dauer einer Zeitdauer (Tn), in der
eine Schaltbeeinflussung bei der Bezugsgröße (Qref) vorliegt,
oder mindestens gleich der Dauer einer Zeitdauer
(Td) eines Verwendens der Bezugsgröße (Qref) ist.
2. Integriertes Bauelement (105) gemäß Anspruch 1, bei dem
die Speichereinrichtung (130) mindestens einen
Kondensator (C1; C2) umfaßt.
3. Integriertes Bauelement (105) gemäß Anspruch 1 oder
Anspruch 2, bei dem die Steuereinrichtung (110) ein
einziges Steuersignal (Sh) erzeugt, wobei die Filterzeitdauer
(Tf) bei jedem Schalten des Steuersignales (Sh) startet.
4. Integriertes Bauelement (205) gemäß Anspruch 1 oder
Anspruch 2, bei dem die Steuereinrichtung (210) ein erstes
Steuersignal (Sh1) und ein zweites Steuersignal (Sh2)
erzeugt, und wobei das integrierte Bauelement (205)
ferner eine Einrichtung (250) zum gleichzeitigen Halten des
ersten Steuersignalea (Sh1) und des zweiten
Steuersignales (Sh2) bei jedem Schalten auf einem Offen-Wert (0 V)
und für eine Totzeit. (Td) von vorbestimmter Dauer
aufweist, wobei die Filterzeitdauer (Tf1) an dem Beginn der
Totzeit (Td) startet.
5. Integriertes Bauelement (105) gemäß einem der Ansprüche
1 bis 4, bei dem die Bezugseinrichtung (120) eine
Mehrzahl von Bezugsgrößen (Qref) erzeugt, wobei die
Filterzeitdauern (Tf), die jeder Bezugsgröße (Qref)
entsprechen, von gleicher Dauer sind.
6. Integriertes Bauelement (105) gemäß einem der Ansprüche
1 bis 5, das ferner eine Einrichtung (140) zum
Durchführen von Dienstoperationen aufweist, wobei die
Diensteinrichtung (140) mit der Filtereinrichtung (135) verbunden
ist und während der Filterzeitdauern (Tf) ausgeschaltet
ist.
7. Integriertes Bauelement (105) gemäß einem der Ansprüche
1 bis 6, das ferner eine Einrichtung (305) zum Anlegen
eines Bezugsstromes (Iref1) an einen externen
Anschlußstift (310) des integrierten Bauelementes (105), wobei
der Anschlußstift (310) für eine Verbindung mit einem
Bezugsanschluß mittels eines externen Widerstandes
geeignet ist, um eine Bezugsspannung (Vref1) zu
erzeugen, und einen internen Kondensator (C1) mit einem
ersten Anschluß zur Verbindung mit dem Bezugsanschluß und
mit einem zweiten Anschluß, der durch die
Schalteinrichtung (122) mit dem Anschlußstift (310) verbunden ist,
aufweist, so daß der interne Kondensator (C1) zwischen
dem ersten und dem zweiten Anschluß eine Bezugsspannung
(Vref1') hält, die gegenüber einer Schaltbeinflussung
gefiltert ist.
8. Integriertes Bauelement (105) gemäß einem der Ansprüche
1 bis 6, mit einer Einrichtung (330) zum Anlegen einer
Bezugsspannung (Vref2) an einen externen Anschlußstift
(335) des integrierten Bauelementes (105), wobei der
Anschlußstift (335) geeignet ist, um mittels eines
externen Widerstandes (Rext2) mit einem ersten
Versorgungsanschluß (OV) verbunden zu werden, um einen Bezugsstrom
(Iref2) zu erzeugen, einer Einrichtung (Mld) zum Anlegen
des Bezugsstromes (Iref2) an einen ersten Anschluß eines
ersten Transistors (Ml1), der einen zweiten Anschluß zur
Verbindung mit einem zweiten Versorgungsanschluß (Vcc)
und einen Steueranschluß, der mit dem ersten Anschluß
des ersten Transistors (Ml1) verbunden ist, aufweist,
einem zweiten Transistor (Ml2), der einen ersten
Anschluß, einen Steueranschluß, der durch die
Schalteinrichtung (122) mit dem Steueranschluß des ersten
Transistors (Ml1) verbunden ist, und einen zweiten Anschluß,
der mit dem zweiten Anschluß des ersten Transistors
(Ml1) verbunden ist, aufweist, und einem internen
Kondensator (C2) der zwischen den Steueranschluß und den
zweiten Anschluß des zweiten Transistors (Ml2)
geschaltet ist, so daß der zweite Transistor (Ml2) an dem
ersten Anschluß einen Bezugsstrom (Iref2') hält, der
gegenüber einer Schaltbeeinflussung gefiltert ist.
9. Schaltsystem (100; 200) mit dem integrierten Bauelement
(105; 205) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 und
mindestens einem elektronischen Schalter (Mh; Mh1, Mh2), wobei
jeder elektronische Schalter (Mh; Mh1, Mh2) einen
Steueranschluß aufweist, der mit der Steuereinrichtung (110;
210) verbunden ist, um ein entsprechendes
Schaltsteuersignal (Sh; Sh1, Sh2) zu empfangen.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP97830415A EP0896268B1 (de) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | Integrierte Anordnung für Schaltsysteme mit gefilterten Bezugsgrössen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE69705217D1 DE69705217D1 (de) | 2001-07-19 |
DE69705217T2 true DE69705217T2 (de) | 2001-09-20 |
Family
ID=8230752
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE69705217T Expired - Fee Related DE69705217T2 (de) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | Integrierte Anordnung für Schaltsysteme mit gefilterten Bezugsgrössen |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6150867A (de) |
EP (1) | EP0896268B1 (de) |
JP (1) | JPH11168369A (de) |
DE (1) | DE69705217T2 (de) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7010246B2 (en) | 2002-06-10 | 2006-03-07 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus, drum unit, image forming module, and method of insertion and removal of a damper into and from an image carrier drum |
US7190195B2 (en) * | 2004-03-29 | 2007-03-13 | Rohm Co., Ltd. | Input circuit and output circuit |
CN111538364B (zh) * | 2020-05-15 | 2023-06-23 | 上海艾为电子技术股份有限公司 | 一种带隙基准电压源以及电子设备 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63234623A (ja) * | 1987-03-23 | 1988-09-29 | Toshiba Corp | 半導体集積回路 |
JPH04155693A (ja) * | 1990-10-18 | 1992-05-28 | Nec Ic Microcomput Syst Ltd | 半導体記憶装置のデータ出力回路 |
JPH07175535A (ja) * | 1993-12-16 | 1995-07-14 | Nec Corp | Fet増幅器用電源回路 |
JP3561012B2 (ja) * | 1994-11-07 | 2004-09-02 | 株式会社ルネサステクノロジ | 半導体集積回路装置 |
DE19540169C1 (de) * | 1995-10-27 | 1996-11-28 | Texas Instruments Deutschland | Integrierte CMOS-Schaltung mit Schaltung zur Latch-up-Verhinderung sowie Status-Speicher |
-
1997
- 1997-08-07 DE DE69705217T patent/DE69705217T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-08-07 EP EP97830415A patent/EP0896268B1/de not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-07-09 JP JP10194779A patent/JPH11168369A/ja active Pending
- 1998-08-07 US US09/130,694 patent/US6150867A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE69705217D1 (de) | 2001-07-19 |
US6150867A (en) | 2000-11-21 |
JPH11168369A (ja) | 1999-06-22 |
EP0896268B1 (de) | 2001-06-13 |
EP0896268A1 (de) | 1999-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69423488T2 (de) | Spannungsregler | |
DE69321040T2 (de) | Zusatzspannungsgeneratorschaltung | |
DE69111113T2 (de) | Kondensator-Ladungspumpen. | |
DE68912979T2 (de) | CMOS-Spannungsmultiplikator. | |
DE69122541T2 (de) | Statischer Schalter für mittlere Spannung | |
DE69123538T2 (de) | Einschalt-Rücksetzschaltung | |
DE2726487C2 (de) | Spannungsvergleicherschaltung | |
DE3806951A1 (de) | Verhinderung von latch-up in einer mit zwei versorgungen versehenen, integrierten cmos-schaltung mit hilfe eines einzigen, integrierten mos-transistors | |
DE69216663T2 (de) | Schaltkreis | |
DE2143093C2 (de) | Mehrphasenfeldeffekttransistor- Steuerungsschaltung | |
DE69320505T2 (de) | Schaltung zum automatischen Rücksetzen mit verbesserter Prüfbarkeit | |
DE19928309C2 (de) | Gleichspannungswandler | |
DE3630679A1 (de) | Stromversorgungsschalter-schaltkreis fuer groesstintegration auf einem wafer | |
DE69522910T2 (de) | Abtastschaltung | |
DE69413793T2 (de) | Stromquelle | |
DE19650149C2 (de) | Integrierte Halbleiterschaltung mit Zwischenpotential-Erzeugungsschaltung | |
EP1026569B1 (de) | Spannungsregler | |
DE69705217T2 (de) | Integrierte Anordnung für Schaltsysteme mit gefilterten Bezugsgrössen | |
DE2108101B2 (de) | Schalterstromkrels | |
DE69615910T2 (de) | Schalter-Kondensator-Schnittstellenschaltung | |
DE3511688C2 (de) | ||
DE19746113C2 (de) | Spannungsversorgungsschaltung | |
DE69833533T2 (de) | Niederspannungsabtast- und -halteschaltungen | |
EP0685782B1 (de) | Spannungsregler | |
DE68914832T2 (de) | Abtast-/halteverstärker für integrierte schaltungen. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |