SE526731C2 - Uppstartningsövervakningskrets - Google Patents

Description

526 731 Fördröjningen som nämnts ovan är naturligtvis oönskad i det att den fördröjer de önskade funktionerna för kretsarna. Det är därför nödvändigt att hålla denna fördröjning så kort som möjligt, samtidigt som startsignalen inte skall ges innan en stabil matningsspänning har etablerats.

Vidare kan den faktiska spänningsnivån som tillhandahålls till de integrerade kretsarna variera mellan specifika toleranser.

D.v.s. i en installation kan den tillförda spänningen t.ex. vara 29 volt och i en annan 31 volt. Alltså, kan det vara kom- plicerat att bestämma när den faktiska driftspänningen har nåtts vid uppstart.

En ytterligare komplikation är att en sådan uppstartningssig- nalgenereringskrets måste vara intern i kretsarna som skall ta emot uppstartningssignalen och inte kan relatera till någon extern referensspänning.

Sammanfattning av uppfinningen Det är ett huvudsakligt syfte med föreliggande uppfinning att tillhandahålla en sådan apparat och en metod som åtminstone mildrar de ovan angivna problemen.

Det är i detta avseende ett speciellt syfte med föreliggande uppfinning att tillhandahålla en sådan apparat och metod som avger en uppstartningssignal till en krets i en integrerad krets, när en stabil driftmatningsspänning har etablerats.

Dessa syften, bland andra, uppnås enligt en första aspekt av föreliggande uppfinning av ett arrangemang i en integrerad krets omfattande en startsignalgenererande krets anordnad att generera en startsignal när en matningsspänning har nått en stabil driftspänningsnivå till driftskretsar i nämnda integre- rade krets vid uppstartning av den integrerade kretsen. Arran- gemanget omfattar en detekteringskrets kopplad till nämnda 526 731 startsignalgenereringskrets och anordnad att detektera när nämnda matningsspänning har nått en första spänningsnivå. De- tekteringskretsen beordrar nämnda startsignalgenereringskrets att generera en startsignal när ett förutbestämt kriterium har nåtts, efter att nämnda spänningsnivå har nåtts, där nämnda kriterium är att variationen av nämnda matningsspänning i för- hållande till medelvärdet ligger under ett gränsvärde.

Ovannämnda syften, bland andra, uppnås enligt en andra aspekt av föreliggande uppfinning av en metod för att tillhandahålla en uppstartningssignal i en integrerad krets omfattande steget att: detektera när en matningsspänning har nått en första spänningsnivå och avge en uppstartningssignal efter att ett förutbestämt kriterium har nåtts, där nämnda kriterium är att variationen av nämnda matningsspänning i förhållande till me- delvärdet ligger under ett gränsvärde.

Därmed kommer en matningsspänning som har stor insvängning att medges tid att stabilisera innan uppstartningssignalen genere- IaS.

Ytterligare egenskaper av uppfinningen och fördelar därav kom- mer att vara uppenbara från följande detaljerade beskrivning av utföringsformer av uppfinningen.

Kortfattad beskrivning ar ritningarna Föreliggande uppfinning kommer bättre att förstås från den de- taljerade beskrivningen av utföringsformer av föreliggande uppfinning som ges här nedan och de bifogade figurerna l-2, vilka endast är illustrativa och därmed inte begränsar uppfin- ningen.

Figur 1 är ett schematiskt kretsschema av en föredragen utfö- ringsform enligt uppfinningen. 526 731 Figur 2a och figur 2b är två schematiska grafer över tillför- seln av matningsspänning.

Föredragna utföringsformer I följande beskrivning framförs specifika detaljer i förkla- rande syfte och inte begränsande, t.ex. speciella tekniker och tillämpningar i syfte att tillhandahålla en grundlig förståel- se av föreliggande uppfinning. Emellertid kommer det att vara uppenbart för fackmannen att föreliggande uppfinning kan utfö- ras i andra utföringsformer som skiljer sig från dessa speci- fika detaljer. I andra sammanhang har detaljerade beskrivning- ar av välkända metoder och apparater utelämnats för att inte skymma beskrivningen av föreliggande uppfinning med onödiga detaljer.

Figur 1 är ett schematiskt kretsschema av en föredragen utfö- ringsform enligt uppfinningen för implementering i en integre- rad krets.

Kretsen detekterar Vcc och avger en uppstartspuls när en för- sta spänningsnivå har nåtts. Denna första spänningsnivå är en del av driftspänningsnivån Vcc och har satts så att den första spänningsnivån garanteras att nå, givet lämpliga hänsyn till matningsspänningstoleranser.

Kretsen omfattar första, andra och tredje Zenerdioder Zl, Z2 och Z3, där Z3 är kopplad till jord och till Z2. Z2 är kopplad till Zl genom en spänningsdelare omfattande första och andra motstånd R1 och R2. När spänningen mellan resistorerna Rl och R2, som är kopplade till basen för en transistor Tl, når nivån där Tl börjar leda, är kretsen operativ.

En resistor R3, som är kopplad till kollektorn på Tl, begrän- sar strömmen genom T1. Resistorn R3 är vidare kopplad till en resistor R4 och en transistor T2. Resistorn R4 och transistorn 526 731 T2 fungerar som en enkel konstant strömleverantör. Strömmen går primärt genom resistorn R4, men när spänningen över resis- torn R4 når en nivå när transistorn T2 börjar leda, kommer resten av strömmen att gå genom transistorn T2 och vidare ge- nom de andra och tredje Zenerdioderna Z2 och Z3.

Den konstanta strömmen genom resistorn R4 delas vidare upp av transistorerna T3, T4 och T5. Transistorerna T3, T4 och T5 fungerar som en konstant strömgenerator.

Transistorn T3 matar ström genom transistorerna Tl0 och Tll och tvingar basen för en transistor T6 att vara två diodspän- ningsfall ovan basen för en transistor T8. Spänningen till ba- sen för transistorn T8 är Z3 ovan nollspänning.

Transistorn T4 matar ström till transistorerna T6, T7, T8 och T9, vilka delvis fungerar som komparatorer och delvis som lo- gik.

Transistorn T5 fungerar som en strömgenerator till en konden- sator C. Kondensatorn C är alltså kopplad till basen för tran- sistorn T9. Basen för transistorn T7 ligger ett diodspännings- fall högre än basen för T9 genom en diodkopplad transistor Tl3.

Vid startögonblicket, när ström tillförs, håller en resistor R6, kopplad parallellt över kondensatorn C, noll volt över C.

Strömmen genom transistorn T4 kommer då att passera genom transistorn T7, eftersom basen för transistorn T7 ligger under basen för transistorn T6 och vidare genom transistorn T9, ef- tersom basen för transistorn T9 ligger lägre än basen för transistorn T8. Det kommer därför inte att finnas någon ström från kollektorn på transistorn T8. Denna situation bibehålls tills strömmen från transistorn T5 har laddat kondensatorn C så mycket, att basen pà transistorn T9 ligger över basen på 526 731 transistorn T8. Detta inträffar när spänningen över kondensa- torn C är högre än spänningen över Zenerdioden Z3.

När detta inträffar flyttas strömmen från transistorn T7 från transistorn T9 och går genom kollektorn på transistorn T8, vilket skapar uppflanken på startpulsen. Transistorn T5 fort- sätter att ladda kondensatorn C och när spänningen har ökat med ytterligare ett diodspänningsfall kommer basen pà transis- torn T7 att vara högre än basen på transistorn T6 och strömmen från transistorn T4 kommer att gå genom transistorn T6 och därmed sluta att anlända till kollektorn på transistorn T8 och tillhandahåller därmed nedflanken på startpulsen. Startpulsen har därmed slutat.

Spänningen över kondensatorn C fortsätter att öka genom ladd- ningen av T5. När spänningen över kondensatorn har ökat med ytterligare ett diodspänningsfall kommer en låstransistor Tl2 att förhindra ytterligare ökning av spänningen över kondensa- torn C. Uppstartningsgenereringskretsen har därmed slutfört sin uppgift och ingenting ytterligare kommer att inträffa tills spänningen Vcc försvinner, vid vilken tidpunkt resistorn R6 kommer att ladda ur kondensatorn C och kretsen är färdig att generera ytterligare en startpuls.

En resistor R5, som är en resistor med hög resistans, tillhan- dahàlls för att hålla kretsen helt avstängd, när kretsen inte används.

Det beskrivna kretsdiagrammet implementeras företrädesvis i en integrerad krets och monteras i en konventionell kapsel för integrerade kretsar, förutom kondensatorn C. Kondensatorn kopplas företrädesvis till kapseln, varigenom det är möjligt för en användare att välja varaktigheten pà pulsen, såväl som tidsfördröjningen från detekteringen av den första spänningen till start av generering av startpulsen. 526 731 Zenerdioden Zl behövs inte för funktionen för kretsen och an- vänds endast för att höja spänningsnivån för den första spän- ningsnivån. Kretsen kommer att fungera, vid en första upp- skattning, när: Vw > V(z1) + V(z2) + V(z3) + 51-1313 * VBEm) där V(x) är spänningen tvärs Zenerdiod x och VBE(x) är bas- emitterspänningen för transistor x.

Figurerna 2a och 2b är två olika grafer över stigningen av matningsspänningen 201. Figur 2a visar en situation där en snabb ökning i matningsspänning resulterar i en väsentlig in- svängningseffekt, d.v.s. matningsspänningen stiger ovan och faller under driftsnivån 202 flera gånger innan stabilisering.

I denna situation kan arrangemanget enligt uppfinningen vänta en förutbestämd tid, efter att den första spänningsnivån 203 har nåtts innan den avger uppstartningssignalen 204 eller, al- ternativt, så kan ett kriterium användas att variationen av matningsspänningen 201 skall vara under de indikerade gräns- värdena.

Figur 2b visar en situation där matningsspänningen 201 ökar snabbt i början men där ökningen avtar så att ingen insväng- ning sker. I denna situation är kriteriet som används att en förutbestämd tid 205 har löpt ut från tidpunkten där matnings- spänningen nådde den första spänningsnivån 203 till när upp- startningssignalen avges 204.

Det är uppenbart att uppfinningen kan varieras pà en mångfald sätt. T.ex. kan ett arrangemang tänkas där en användare genom externa komponenter också skulle kunna välja den första spän- ningen. Sådana variationer skall inte betraktas som ett avsteg från omfånget av uppfinningen. Alla sådana modifikationer som 526 731 är uppenbara för fackmannen är avsedda att omfattas i omfånget för de bifogade kraven.

Claims (8)

1. 526 731 Cl Patentkrav l. Arrangemang i en integrerad krets omfattande en start- signalgenereringskrets anordnad att generera en startsignal till funktionskretsar i nämnda integrerade krets vid uppstart av den integrerade kretsen när en matningsspänning har nått en stabil driftspänningsnivå, k ä n n e t e c k n a t a v - en detekteringskrets, kopplad till nämnda startsignalge- nereringskrets och anordnad att detektera när nämnda matningsspänning har nått en första spänningsnivå och beordrar nämnda startsignalsgenereringskrets att genere- ra en startsignal, när nämnda första spänningsnivå och ett ytterligare förutbestämt kriterium har uppnåtts.

2. Arrangemang enligt krav 1, vari - nämnda ytterligare förutbestämda kriterium är kriteriet att nå en andra spänningsnivå, och - nämnda andra spänningsnivå är nämnda stabila driftspän- ningsnivå.

3. Arrangemang enligt krav 1, vari - nämnda ytterligare förutbestämda kriterium är kriteriet att variationen av nämnda matningsspänning i förhållande till medelvärdet ligger under ett gränsvärde.

4. Arrangemang enligt krav 1, vari nämnda detekterings- krets omfattar, - en spänningsmätningskrets anordnad att mäta nämnda mat- ningsspänningsnivà och detektera när nämnda matnings- spänning når nämnda första spänningsnivå, - tidsfördröjningskrets kopplad till nämnda spänningsmät- ningskrets och till nämnda startsignalsgenereringskrets och anordnad att fördröja genereringen av nämnda start- signal med en förutbestämd tid efter att detekteringen av nämnda matningsspänning når nämnda första spännings- nivå, och - vari nämnda förutbestämda tid är nämnda ytterligare för- utbestämda kriterium.

5. Arrangemang enligt krav 4, vari - nämnda arrangemang är kopplingsbart till en kondensator som har en kapacitans som bestämmer nämnda förutbestämda tid.

6. Arrangemang enligt krav 5, vari - nämnda kondensator är extern i förhållande till nämnda integrerade krets så att en användare av nämnda integre- rade krets kan bestämma nämnda förutbestämda tid genom att välja en lämplig kapacitans för nämnda externa kon- densator.

7. Metod för att tillhandahålla en uppstartningssignal i en integrerad krets omfattande stegenz' - detektera när en matningsspänning har nått en första spänningsnivå, och - avge en uppstartningssignal när nämnda första spännings- nivå och ett ytterligare förutbestämt kriterium.

8. Metod enligt krav 7, vari 10. ll. 12. 526 731 H nämnda ytterligare förutbestämt kriterium är att en för- utbestämd tid har löpt sedan nämnda första spänningsnivå nåddes. Metod enligt krav 7, vari nämnda ytterligare förutbestämda kriterium är att varia- tionen av nämnda matningsspänning, i förhållande till ett medelvärde, ligger under ett gränsvärde. Metod enligt krav 7, vari nämnda första spänningsnivå är en del av nämnda stabila driftspänningsnivà. Metod enligt krav 7, vari nämnda detektering av att nå en första spänningsnivå och avge nämnda uppstartsignal utförs av kretsar i nämnda integrerade krets och nämnda förutbestämda tid sätts av kapacitansen för en kondensator och där nämnda kondensa- tor är extern i förhållande till nämnda integrerade krets. Metod enligt krav ll, vari nämnda uppstartsignal är en puls och varaktigheten för nämnda puls bestäms av nämnda kapacitans.