DE102004041920A1

DE102004041920A1 - Spannungsversorgungsschaltung und Verfahren zur Inbetriebnahme einer Schaltungsanordnung

Info

Publication number: DE102004041920A1
Application number: DE102004041920A
Authority: DE
Inventors: Simone Fabbro
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Intel Deutschland GmbH
Priority date: 2004-08-30
Filing date: 2004-08-30
Publication date: 2006-03-02
Anticipated expiration: 2024-08-31
Also published as: US20060055375A1; DE102004041920B4; CN1755569A

Abstract

Es ist eine Schaltungsanordnung angegeben, die einen Spannungsregulator (1) umfasst, der zur Abgabe einer aus einem Versorgungseingang (11) anliegenden ersten Versorgungsspannung abgeleiteten geregelten Spannung an einen Ausgang (18) ausgebildet ist. Weiterhin ist ein Schaltkreis (2) mit einem inaktiven und einem aktiven Betriebszustand vorgesehen, wobei der Schaltkreis (2) durch eine funktionelle Wirkung im aktiven Betriebszustand charakterisiert ist. Ein Ladungsspeicher (3) ist in einem aktiven Betriebszustand des Schaltkreises (2) ein Teil des Schaltkreises (2). In dem inaktiven Betriebszustand ist er mit dem Ausgang (18) der Regulatorschaltung (1) gekoppelt, wobei die Regulatorschaltung (2) zur Abgabe eines Ladungsstroms an den Ladungsspeicher (2) ausgebildet ist. Weiterhin ist eine Steuerschaltung (4) vorgesehen, welche zur Auswertung eines elektrischen Parameters des Ladungsspeichers (3) ausgebildet ist. Abhängig von der Auswertung wird der Ladungsspeicher (3) mit dem Schaltkreis (2) gekoppelt. Dadurch nimmt der Schaltkreis (2) den aktiven Betriebszustand ein.

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannungsversorgungsschaltung. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Inbetriebnahme einer Schaltungsanordnung.
Eine hohe Mobilität durch Benutzer macht es erforderlich, verschiedene technische Applikationen beispielsweise Mobilfunkgeräte, PDA's (Personal Desktop Assistance), tragbare Computer (Laptops, Notebooks) und mobile Geräte für die Unterhaltungsindustrie für einen Batteriebetrieb auszurüsten. Zur Versorgung der mobilen Geräte mit dem notwendigen Strom und Spannung sind Batterien beziehungsweise wiederaufladbare Akkus vorgesehen. Der Wunsch seitens der Benutzer nach möglichst kleinen, handlichen und leichten Geräten führt zu einer Reduzierung der Akkugröße und damit auch der vorhandenen Kapazität. Um dennoch eine möglichst lange Standzeit des mobilen Geräts ohne einen Batteriewechsel zu erreichen, wird häufig in dem mobilen Gerät ein besonders energiesparender Zustand für verschiedene Schaltkreise vorgesehen.
In diesem als "Energiesparmodus" bezeichneten Betriebszustand werden Schaltkreiselemente, die nicht benötigt werden, von der Spannungs- beziehungsweise Stromversorgung getrennt. Dadurch sinkt der gesamte Stromverbrauch und die Standzeit des verwendeten Akkus beziehungsweise die Lebensdauer der Batterie verlängert sich.
Andererseits ist es notwendig, das mobile Gerät vor einer Benutzung schnell aus dem Energiesparmodus in den aktiven Be triebszustand zurück zu schalten. Während dieser Initialisierungsphase müssen die vorher von der Stromversorgung getrennten Schaltelemente des mobilen Geräts reaktiviert werden. Je nach Schaltkreiselement des mobilen Geräts ist dazu unter anderem ein Laden verschiedener Kondensatoren auf eine gewisse Spannung notwendig. Beispielsweise müssen für Versorgungsschaltkreise, die zur Versorgung mit niedrigen Versorgungsspannungen und geringem Rauschen benötigt werden, Kondensatoren mit großer Kapazität geladen werden. Auch aktive Filterschaltkreise innerhalb des mobilen Geräts benötigen zum Teil mit einer Spannung bzw. Ladung versehene Ladungsspeicher.

Ein Beispiel ist in EP-A-1 361 664 enthalten. Die dort gezeigten Bandgap-Referenzschaltungen steuern eine Versorgungsschaltung, deren abgegebene Spannung nur geringfügig unterhalb der von der Batterie oder dem Akku gelieferten Versorgungsspannung liegt. Dabei wird der für die Versorgungsschaltung notwendige Kondensator auch während des energiesparenden Betriebszustandes mit einer Ladung beaufschlagt. Allerdings führen Leckströme in dem Kondensator auch während des energiesparenden Zustandes zu einem kontinuierlichen Stromverbrauch, so dass eine solche Ausbildung nicht immer zweckmäßig ist.

Eine andere Möglichkeit, um eine Reaktivierung der vorher abgeschalteten Schaltelemente des mobilen Geräts möglichst schnell zu gewährleisten, besteht in der Verkürzung der Ladezeit der Kondensatoren in den einzelnen Elementen auf die vorgesehene Spannung. Dies ist oftmals problematisch, da rauscharme Schaltkreiselemente nur für geringere Ströme ausgelegt sind, wodurch sich die von der Kapazität anhängige Ladezeit erheblich verlängert.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Anordnung vorzusehen, die sowohl einen schnellen Ladevorgang für kapazitätsbasierende Schaltkreise vorsieht als auch einen geringen Stromverbrauch während eines energiesparenden Betriebszustandes aufweist. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Aktivierung von einem energiesparenden Betriebszustand in einen aktiven Betriebszustand für kapazitätsbasierende Schaltkreise vorzusehen.

Diese Aufgabe wird mit den Gegenständen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Die Spannungsversorgungsschaltung umfasst eine Regulatorschaltung, die einen ersten sowie einen zweiten Betriebszustand annehmen kann. In dem zweiten Betriebszustand ist die zur Abgabe einer aus einer Versorgungsspannung abgeleiteten geregelten Spannung an einen Ausgang ausgebildet. Die Regulatorschaltung umfasst zusätzlich einen Versorgungseingang zur Zuführung der Versorgungsspannung. Weiterhin enthält die Anordnung einen Schaltkreis mit einem inaktiven Betriebszustand und einem aktiven Betriebszustand, wobei der aktive Betriebszustand durch eine besondere funktionelle Wirkung des Schaltkreises charakterisiert ist. Es ist ein Ladungsspeicher vorgesehen, der in dem aktiven Betriebszustand des Schaltkreises einen Teil des Schaltkreises zum Erzeugen der funktionalen Wirkung bildet. In dem inaktiven Betriebszustand des Schaltkreises beziehungsweise in dem ersten Betriebszustand der Regulatorschaltung ist der Ladungsspeicher mit dem Ausgang der Regulatorschaltung gekoppelt. In dem ersten Betriebszustand ist die Regulatorschaltung zur Abgabe eines Ladestroms an den Ladungsspeicher ausgebildet. Somit ist der Ladungsspeicher während des inaktiven Betriebszustands des Schaltkreises mit der Regulatorschaltung gekoppelt und während des aktiven Betriebszustandes des Schaltkreises mit dem Schaltkreis. Letztlich enthält die Spannungsversorgungsschaltung eine Steuerschaltung, welche mit dem Schalter verbunden ist. Die Steuerschaltung weist ein Sensormittel zur Auswertung eines Parameters des Ladungsspeichers auf und ist bei Erreichen eines bestimmten Wertes des Parameters des Ladungsspeichers zu einer Kopplung des Ladungsspeichers mit dem Schaltkreis ausgebildet. Dadurch nimmt der Schaltkreis seinen aktiven Betriebszustand ein. Bevorzugt ist die Regulatorschaltung als Spannungsregulator oder als Stromregulator zur Abgabe eines geregelten Spannungs- oder Stromsignals ausgebildet.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird erreicht, dass ein Schaltkreis der für seinen Betrieb einen aufgeladenen Ladungsspeicher benötigt, seinen aktiven Betriebszustand sehr schnell erreichen kann. Dies wird durch die Regulatorschaltung erreicht, die für den Ladevorgang des Ladungsspeichers geeignet ausgebildet ist. Die für den Betrieb des Schaltkreises notwendige Ladungsmenge beziehungsweise Spannung auf dem Ladungsspeicher kann von der Regulatorschaltung aufgrund einer höheren Stromfestigkeit deutlich schneller abgegeben werden als der Schaltkreis, dem der Ladungsspeicher zugeordnet ist.

Folglich umfasst die Spannungsversorgungsschaltung eine Ladeanordnung und einen Schaltkreis, wobei dem Schaltkreis ein Ladungsspeicher zugeordnet ist. Die Ladeanordnung ist zudem zur Abgabe einer ersten Versorgungsspannung und eines Ladestroms an einen Ausgang in einem ersten Betriebszustand und zur Abgabe eines zweiten Versorgungsstroms an den Ausgang in einem zweiten Betriebszustand ausgebildet. In dem ersten Betriebszustand ist der dem Schaltkreis zugeordnete Ladungs speicher mit der Ladeanordnung zur Zuführung des Ladestroms verbunden. In dem zweiten Betriebszustand ist der Ladungsspeicher mit dem Schaltkreis für einen Betrieb des Schaltkreises verbunden.

Die Anordnung ist daher besonders dann von Vorteil, wenn der Schaltkreis nur für geringe Ströme ausgebildet ist. Ein Ladevorgang des Ladungsspeichers über Zuführung eines Ladestroms mit Hilfe des Schaltkreises würde daher während einer Aktivierungsphase deutlich länger dauern als eine Zuführung des Ladestroms über den Spannungsregulator oder die Ladeanordnung, da dieser häufig für die Verarbeitung deutlich größerer Ströme ausgebildet ist. Die Ladeanordnung ist nicht notwendigerweise auch eine Versorgungsschaltung zur Strom oder Spannungsversorgung. Vielmehr lässt sich jede Schaltung zum Laden eines, einer anderen Schaltung für ihren Betrieb notwendigen Ladungsspeichers ausbilden. Erfindungsgemäß weist diese für den Ladevorgang ausgebildete und mit dem Ladungsspeicher koppelbare Schaltung eine höhere Stromtragefähigkeit auf, als die Schaltung, in deren Betrieb der Ladungsspeicher vorgesehen ist.

In einem Verfahren zum Aktvieren einer Schaltungsanordnung wird daher in einem ersten Schritt ein Ladungsspeicher eines Schaltkreises mit einem hohen Ladestrom beaufschlagt. Dieser Ladestrom wird allerdings nicht von dem Schaltkreis bereitgestellt, sondern von einer zweiten für die Verarbeitung hoher Ströme ausgebildeten Schaltung. Folglich ist die zweite Schaltung nicht Teil des Schaltkreises. Nach Erreichen einer ausreichend hohen Ladung auf dem Ladungsspeicher wird der Ladungsspeicher mit dem Schaltkreis gekoppelt und der Schaltkreis in den aktiven Betriebszustand versetzt.

Die vorliegende Erfindung kann besonders bevorzugt in mobilen Geräten verwendet werden, die einen energiesparenden Betriebszustand aufweisen. In diesem energiesparenden Betriebszustand sind Schaltelemente des mobilen Gerätes von einer Spannungsversorgung getrennt. Um in den aktiven Betriebszustand zu wechseln, müssen diese mit der Spannungsversorgung verbunden werden. Gegebenenfalls müssen auch Ladungsspeicher mit einer Ladung beaufschlagt werden. Während der Aktivierungs- oder Start-up-Phase werden daher alle mit einer Ladung zu beaufschlagenden Ladungsspeicher von ihren Schaltkreisen des mobilen Gerätes, denen sie zugeordnet sind getrennt und and eine andere Schaltung angeschlossen, die sie mit einem hohen Ladestrom lädt. Somit werden die Ladungsspeicher mit einem hohen Ladestrom beaufschlagt. Ist die notwendige Spannung über den jeweiligen Ladungsspeicher beziehungsweise die notwendige Ladung auf dem Ladungsspeicher aufgebracht, wird der Ladungsspeicher von der Zuführung des Ladestroms getrennt und mit dem Schaltkreis gekoppelt. Dann wird der Schaltkreis in einen aktiven Betriebszustand versetzt.

Durch dieses Verfahren lässt sich die Dauer einer Aktivierung oder die Dauer einer Inbetriebnahme deutlich reduzieren. Gleichzeitig wird der Stromverbrauch in einen Energiesparmodus gesenkt, da die nicht benötigten Schaltelemente und insbesondere auch die Ladungsspeicher vollständig von einer restlichen Stromversorgung durch eine Batterie getrennt werden.

In einer Weiterbildung der Erfindung umfasst die Steuerschaltung einen Differenzverstärker mit einem ersten und einem zweiten Eingang. Der erste Eingang ist mit einem Anschluss des Ladungsspeichers verbunden. Der zweite Eingang ist zur Zuführung eines Referenzsignals ausgebildet. In dieser Aus führungsform ist der Differenzverstärker für einen Vergleich der Spannung über dem Ladungsspeicher mit einer entsprechenden Referenzspannung ausgebildet und steuert in Abhängigkeit von dem Vergleich einen Schalter für die Kopplung des Ladungsspeichers mit dem Schaltkreis oder der Ladeschaltung. In einer anderen Ausgestaltungsform umfasst die Steuerschaltung ein Element zur Auswertung der Ladung auf dem Ladungsspeicher.

In einer weiteren geeigneten Ausführungsform ist die Steuerschaltung mit der Regulatorschaltung und/oder dem Schaltkreis verbunden. Sie ist zur Abgabe von Signalen ausgebildet, welche die mit ihr verbundenen Schaltungen in einen gewünschten Betriebszustand versetzen. Dadurch ist die Steuerschaltung in der Lage beispielsweise den Schaltkreis von dem inaktiven in den aktiven Betriebszustand zu versetzen. So ist eine fehlerfreie Funktion des Schaltkreises gewährleistet, da in geeigneter Ausführungsform die Steuerschaltung zu einer Abgabe eines Aktivierungssignals an den Schaltkreis zu einem Zeitpunkt ausgebildet ist, an dem der Ladungsspeicher sicher mit dem Schaltkreis gekoppelt ist.

In einer Weiterbildung der Erfindung umfasst der Schaltkreis ein aktives Filter, welches mit dem Ladungsspeicher gebildet ist. In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist der Schaltkreis und der ihm zugeordnete Ladungsspeicher zur Steuerung der Regulatorschaltung für die Abgabe der geregelten Spannung in dem zweiten Betriebszustand der Regulatorschaltung ausgebildet. Bevorzugt bildet der Ladungsspeicher mit einer Last ein RC-Glied. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Schaltkreis eine Bandgap-Referenzschaltung. Diese ist mit der Regulatorschaltung gekoppelt und zur Steuerung mit der Regulatorschaltung derart ausgebildet, dass die Regu latorschaltung in dem zweiten Betriebszustand eine von der Bandgap-Referenzschaltung geregelte Spannung abgibt.

In einer Weiterbildung der Erfindung weist die Regulatorschaltung einen Differenzverstärker mit einem ersten Eingang, einem zweiten Eingang und einem Ausgang auf. Der erste Eingang ist mit dem Schaltkreis gekoppelt und der zweite Eingang mit dem Ausgang der Regulatorschaltung. Der Differenzverstärker ist so zu einem Vergleich eines von dem Schaltkreis abgegebenen Signals mit einem am Ausgang der Regulatorschaltung abgreifbaren Spannung ausgebildet. In zweckmäßiger Weise ist der Schaltkreis zur Erzeugung eines leerkonstanten und gleichmäßigen Signals ausgebildet. Gleichzeitig ist die Anordnung so zu einer Regelung der Regulatorschaltung ausgebildet.

Es ist zweckmäßig, in dem ersten Betriebszustand der Regulatorschaltung den Ladungsspeicher mit dem Versorgungseingang der Regulatorschaltung zu koppeln. Dadurch ist der Ladestrom des Ladungsspeichers besonders hoch, da dieser nun direkt an die Versorgungsspannung angeschlossen ist.

Die Regulatorschaltung und der Schaltkreis sind bevorzugt als integrierte Schaltungen in einem Halbleiterkörper ausgebildet. Dies ist besonders dann zweckmäßig, wenn der Halbleiterkörper weitere integrierte Schaltkreise aufweist, die zu ihrer Versorgung an den Ausgang der Regulatorschaltung angeschlossen sind. In einer Weiterbildung dieser Erfindung ist der Ladungsspeicher außerhalb des Halbleiterkörpers angeordnet. Dies ist vorteilhaft, wenn insbesondere Ladungsspeicher mit sehr großer Kapazität und daher auch relativ langer Ladedauer vorgesehen sind. Ladungsspeicher mit sehr großer Kapazität können flächensparend außerhalb des Halbleiterkörpers realisiert werden. Ein- und Ausgänge der Regulatorschaltung sind durch auf der Oberfläche des Halbleiterkörpers ausgebildete Kontaktpads realisiert.

In einer anderen Weiterbildung der Erfindung umfasst die Steuerschaltung einen Signaleingang zur Abschaltung. Dieser ist mit dem Schaltkreis verbunden, wobei der Schaltkreis in dem aktiven Betriebszustand zur Abgabe eines Abschaltsignals an die Steuerschaltung ausgebildet ist. Dadurch wird der Stromverbrauch der Steuerschaltung reduziert, da diese während des aktiven Betriebszustands nicht mehr benötigt wird.

Im folgenden wird die Erfindung unter Zuhilfenahme der Zeichnungen im Detail erläutert. Es zeigen:
1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Anordnung,
2 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung,
3 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung,
4 ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.
1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die in einem Blockschaltbild dargestellte Schaltung wird vor allem in mobilen Geräten verwendet. Dazu gehören all diejenigen Geräte, die nur mit einer begrenzten Stromversorgung, beispielsweise in Form einer Batterie, Akkus oder ähnlichem ausgerüstet sind. Zu solchen Geräten gehören neben Mobiltelefonen auch Unterhaltungselektronik wie Diskman, MP3-Player, I-Tunes oder andere.
Die mobilen Geräte besitzen häufig einen Spannungsregulator, der aus einer eingangsseitig anliegenden Versorgungsspannung eine zweite Spannung ableitet, die zum Betrieb der einzelnen Schaltelemente des Gerätes benötigt wird. Die Versorgungsspannung wird dabei von der Batterie beziehungsweise dem Akku des mobilen Gerätes bereitgestellt. Die Spannungsregulatoren, welche im Englischen als "Low Dropout Regulators" (LDOs) bezeichnet werden, zeichnen sich durch eine besonders geringe Spannungsdifferenz zwischen dem Eingang und dem Ausgang aus. Gleichzeitig ermöglichen sie eine Versorgung angeschlossener Schaltkreise mit einer stabilen Spannung beinahe solange, bis die eingangsseitig angelegte Versorgungsspannung den Wert der geregelten Ausgangsspannung erreicht. Regulatorschaltungen sind abschaltbar, sofern die mit ihr verbundenen Schaltkreise keine Versorgungsspannung benötigen.
In mobilen Telefongeräten, die beispielsweise für den Mobilfunkstandard GSM ausgerüstet sind, ist der Sendepfad nur während einer sehr geringen Zeitspanne aktiv. Während der restlichen Zeitdauer kann daher der Sendepfad zum Teil abgeschaltet werden. Dies reduziert den Stromverbrauch beträchtlich und erhöht so die Standzeit des Akkus. Soll nun wieder gesendet werden, so müssen die einzelnen Schaltkreise und auch die Spannungsregulatoren wieder mit der notwendigen Spannung versorgt werden. Gleichzeitig kann es notwendig sein, Kondensatoren beispielsweise für aktive Filter oder für Spannungsreferenzschaltungen auf einen gewünschten Spannungswert aufzuladen.
Schaltkreise, die für die Verarbeitung von nur sehr geringen Spannungen beziehungsweise Strömen ausgebildet sind und gleichzeitig für den Betrieb einen aufgeladenen Kondensator benötigen, brauchen daher eine recht große Zeit für ihre Aktivierung. Mit dieser Erfindung wird eine Möglichkeit realisiert, den Ladevorgang von den Ladungsspeichern zu beschleunigen und so die Aktivierungszeit einer Schaltung, welche sich in einem energiesparenden Betriebszustand befindet, zu verkürzen.
Dazu ist die Spannungsregulatorschaltung 1 gemäß 1 mit ihrem Ausgang über einen Schalter 5 mit einem Anschluss eines Kondensators 3 verbunden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der andere Anschluss des Kondensators 3 auf das Massepotential gelegt. Der Ausgang der Spannungsregulatorschaltung 1 bildet gleichzeitig auch den geregelten Versorgungsausgang 12 für die Spannungsversorgung anderer Schaltelemente, die aus Übersichtsgründen nicht dargestellt sind. Des weiteren ist ein zweiter Schaltkreis 2 vorgesehen, der für einen aktiven Betrieb den aufgeladenen Kondensator 3 benötigt.
Der Schalter 5 ist daher so ausgestaltet, dass er in einem Schaltzustand den Ausgang des Spannungsregulators 1 mit dem Anschluss des Kondensators 3 verbindet und in dem zweiten Schaltzustand einen Eingang 24 des Schaltkreises 2 mit dem Anschluss des Kondensators 3.
Weiterhin ist eine Steuerschaltung 4 vorgesehen, die ihrerseits einen Sensor 49 umfasst. Der Sensor 49 ermittelt den Spannungswert über den Kondensator 3 beziehungsweise die auf dem Kondensator 3 gespeicherte Ladung. In Abhängigkeit davon erzeugt die Steuerschaltung 4 ein Signal, welches sie an den Schalter 5 abgibt. Dieses Signal schaltet den Schalter 5 von dem Schaltzustand, in dem der Kondensator 3 mit dem Knoten 18 verbunden ist, in den zweiten Schaltzustand.
Gleichzeitig wird am Ausgang 48 der Steuerschaltung 4 ein weiteres Signal SA erzeugt, das einem Eingang 220 des Schaltkreises 2 sowie einem Eingang 19 zugeführt wird. Das Signal SA schaltet den Schaltkreis 2 in einen aktiven Betriebszustand. Das Signal wird von der Steuerschaltung zu einem Zeitpunkt abgegeben, wenn der Kondensator 3 bereits mit dem Eingang 24 des Schaltkreises 2 verbunden ist. Damit wird ein fehlerfreies Umschalten in einen aktiven Betriebszustand der Schaltung 2 gewährleistet. Zudem liegt das Signal SA am Eingang 19 des Spannungsregulators 1 an. Der Spannungsregulator schaltet bei Anliegen des Signals SA in den ersten Betriebszustand und gibt nun eine geregelte Spannung am Knoten 18 beziehungsweise am Ausgang 12 ab.
2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in detaillierter Form mit einem Spannungsregulator sowie einer Bandgap-Referenzschaltung als Schaltkreis. Funktionsgleiche Bauelemente tragen dabei gleiche Bezugszeichen.
Der Spannungsregulator als auch die Bandgap-Referenzschaltung ist in einem Halbleiterkörper 7 ausgebildet. Der Halbleiterkörper 7 enthält im wesentlichen Silizium, Siliziumgermanium, Galliumarsenid oder ein anderes Halbleitermaterial. Die für die Fertigung der einzelnen Schaltkreiseselemente verwendete Technologie ist auf das jeweilig verwendete Halbleitermaterial abgestimmt. Auf der Oberseite des Halbleiterkörpers 7 sind mehrere Kontaktpads aufgebracht. Diese sind meist aus einer dünnen Metallschicht mit geringem Widerstand gebildet und mit den Schaltkreiselementen innerhalb des Halbleiterkörpers gekoppelt. Den Kontaktpads 71 auf der Oberseite des Halbleiterkörpers sind Signale beziehungsweise Spannungen zuführbar.
Somit bilden die Kontaktpads 71 gleichzeitig auch die Einbeziehungsweise Ausgänge der erfindungsgemäßen Anordnung.
Ein Eingang 11a in Form eines Kontaktpads ist zur Zuführung einer Batteriespannung V_B vorgesehen. Der Eingang 11a führt innerhalb des Halbleiterkörpers 7 zu einem Anschluss eines Feldeffekttransistors 13, der als Regeltransistor für die Spannungsregulation ausgebildet ist. Der zweite Anschluss des Transistors 13 ist an den Knoten 18 sowie an einen Widerstand 15 angeschlossen. Der Knoten 18 führt wiederum auf ein Kontaktpad an der Oberfläche des Halbleiterkörpers 7 und bildet den Ausgang 12a. Der Ausgang 12a ist außerhalb des Halbleiterkörpers 7 mit einem Kondensator 17 verbunden. Gleichzeitig bildet der Ausgang 12a den Ausgang des Spannungsregulators.
Der Widerstand 15 bildet gemeinsam mit den in Reihe geschalteten Widerstand 16 einen Spannungsteiler. Ein Abgriff zwischen den Widerständen 15 und 16 führt zu einem nichtinvertierenden Eingang eines Differenzverstärkers 14. Der Ausgang dieses Differenzverstärkers 14 ist an den Steueranschluss des Feldeffekttransistors 13 angeschlossen. Der Feldeffekttransistor 13 stellt somit eine gesteuerte Strecke dar, deren Spannungsabfall über den Steueranschluss einstellbar ist. Der aus den Widerständen 15 und 16 gebildete Spannungsteiler, der Differenzverstärker 14 und der Schalttransistor 13 bilden gemeinsam den Spannungsregulator.
Weiterhin ist der Knoten 18 über einen Schalter 5a mit einem Kontaktpad 71a auf der Oberfläche des Halbleiterkörpers 7, einem Schalter 5b sowie dem invertierenden Eingang eines weiteren Differenzverstärkers 41 verbunden. An dem Kontaktpad 71a ist außerhalb des Halbleiterkörpers 7 ein Kondensator 3 angeschlossen. Der andere Anschluss des Schalters 5b ist mit einem Widerstand 42 verbunden. Der Widerstand 42 ist wiederum an den Eingang 24 der Bandgap-Referenzschaltung 2 angeschlossen. Weiterhin ist der Widerstand 42 mit dem nichtinvertierenden Eingang 41 sowie dem invertierenden Eingang des Differenzverstärkers 14 des Spannungsregulators verbunden.
Die Bandgap-Referenzschaltung 2 umfasst einen an den Eingang 2, 4 angeschlossenen Widerstand 22, eine in Reihe dazu geschaltete Bandgap-Referenz 21 sowie einen parallel zu dem Widerstand 22 und der Bandgap-Referenz 21 geschalteten zweiten Kondensator 23. Die Kapazität des zweiten Kondensators 23 ist deutlich geringer als die Kapazität des Kondensators 3.
Der Differenzverstärker 41, der Widerstand 42 und die Schalter 5a und 5b bilden die Steuerschaltung 4. Der Differenzverstärker 41 stellt auch das Sensormittel dar, das die Spannung des Kondensators 3 ermittelt. Zur Aktivierung der gesamten Steuerschaltung 4 und insbesondere des Differenzverstärkers 41 ist dieser mit seinem Versorgungseingang über einen Schalter 82 mit dem Versorgungseingang 11a verbunden. Der Schalter 82 ist über eine Flipflop-Schaltung 8 steuerbar.
Die Bandgap-Referenzschaltung 2 ist zur Abgabe eines konstanten Spannungssignals an die Spannungsregulatorschaltung ausgebildet. Dadurch erzeugt die Spannungsregulatorschaltung eine geregelte Spannung am Ausgang 12a. Dies erfolgt im Betrieb der gesamten Schaltung durch Abgabe eines konstanten Spannungssignals am Ausgang 24 der Bandgap-Referenzschaltung 2 an den invertierenden Eingang des Differenzverstärkers 14. Für einen fehlerfreien Betrieb und insbesondere einer Konstanz der Bandgap-Referenzspannung ist es notwendig, den Ausgang 42 mit einem RC-Filter zu koppeln. Dieses RC-Filter wird durch eine Serienschaltung aus dem extern angeordneten Kondensator 3 und dem Widerstand 42 gebildet. Dazu ist es allerdings notwendig, vor dem Betrieb der Bandgap-Referenzschaltung den Kondensator 3 auf eine gewünschte Spannung aufzuladen. Meist entspricht diese Spannung der von Bandgapschaltung 21 erzeugten Bandgapspannung.
Während eines energiesparenden Betriebszustandes ist die vorliegende Schaltung von der Spannungsversorgung V_B getrennt. Die einzelnen Elemente des Halbleiterkörpers 7 sind stromlos. Gleichzeitig ist der Schalter 5a geschlossen, und es besteht eine Verbindung des externen Kondensators 3 mit dem Ausgang des Spannungsreglers 12a. Auch der Schalter 82 ist geschlossen.
Nach einem Aktivierungskommando liegt am Versorgungseingang 11a die Versorgungsspannung V_B an. Diese versorgt so automatisch den Differenzverstärker 41 der Steuerschaltung. Gleichzeitig ist der Schalttransistor 13 des Spannungsregulators geschlossen, so dass die Spannung V_B ebenso am Knoten 18 anliegt und über den geschlossenen Schalter 5a sowohl den Kondensator 3 als auch den Kondensator 17 mit einem Ladestrom beaufschlagt. Dieser Ladestrom ist hoch, da die Stromtragefähigkeit des Transistors 13 ebenfalls hoch ist.
Zum gleichen Zeitpunkt ist die Bandgap-Referenz 21 innerhalb der Bandgap-Referenzschaltung 2 an den integrierten Kondensator 23 angeschlossen. Dieser wird von der Bandgap-Referenz 21 trotz des nur geringen Stromflusses durch die Bandgap-Referenz 21 aufgrund seiner geringen Kapazität sehr schnell aufgeladen. Dadurch erzeugt die Bandgap-Referenzschaltung 2 an ihrem Ausgang 24 eine Spannung, die ausreicht, um den Differenzverstärker 14 und damit die Spannungsregulatorschaltung zu aktivieren.
Es ist ausreichend, wenn die Kapazität des Kondensators 23 nur gering ist, da ein starkes Rauschen beziehungsweise eine nur geringe Genauigkeit der Bandgap-Referenzschaltung 2 wegen der kleinen Kapazität während der Initialisierungsphase des Spannungsregulators nicht von Bedeutung ist. Vielmehr ist hier nur zu gewährleisten, das die Spannungsregulatorschaltung einen Betrieb aufnehmen kann. Somit fließt über den Schalttransistor 13 der Ladestrom für den Ausgangskondensator 17 und den für das Filter benötigten Kondensator 3. Da der Spannungsregulator für die Verarbeitung großer Ströme ausgelegt ist, erfolgt der Ladevorgang insbesondere des Kondensators 3 sehr schnell.
Die zunehmende Spannung über den Kondensator 3 wird von dem invertierenden Eingang des Differenzverstärkers 41 gemessen und mit der von der Bandgap-Referenzschaltung 2 erzeugten Spannung am nichtinvertierenden Eingang verglichen. Bei Erreichen eines bestimmten Wertes, typischerweise der Bandgap-Referenzspannung, erzeugt der Differenzverstärker 41 an seinem Ausgang ein Signal. Dieses öffnet den Schalter 5a und trennt somit den Kondensator 3 von dem Knoten 18 und der Batterieversorgungsspannung V_B. Der Kondensator 3 ist nun auf einen gewünschten und für den normalen Betrieb der Schaltung 2 ausreichenden Spannung aufgeladen.
Gleichzeitig wird der Schalter 5b geschlossen. Der aufgeladene Kondensator 3 bildet gemeinsam mit dem Widerstand 42 ein RC-Filter, welches nun Rauschen der Bandgap-Referenzschaltung filtert und einen genauen und konstanten Spannungswert liefert. Ein kleiner Leckstrom des Kondensators wird durch die Schaltung 2 ausgeglichen.
Durch das Schließen des Schalters 5b nimmt die Bandgap-Referenzschaltung 2 ihren normalen aktiven Betrieb auf. Eine Spannungsregulation am Ausgang 18 bzw. 12a erfolgt nun über den Vergleich der über den Spannungsteiler 15 und 16 geteilten Spannung und der von der Bandgap-Referenzschaltung 2 abgegebenen Referenzspannung. Der Spannungsregulator aus dem Differenzverstärker 14, dem Schalttransistor 13 und den Spannungsteiler wird nun von der Bandgap-Referenzschaltung 2 und dem RC-Glied aus dem Widerstand 42 und dem Kondensator 3 gesteuert.
Gleichzeitig mit Abgabe des Schaltersignals an die Schalter 5a und 5b wird das Flipflop 8 zurückgesetzt. Dadurch öffnet sich der Schalter 82 und trennt den Differenzverstärker 41 von der Versorgung. Die gesamte Steuerschaltung weist somit während des normalen aktiven Betriebs der restlichen Schaltelemente keinen Stromverbrauch auf. Natürlich kann jederzeit die Spannungsversorgung V_B wieder deaktiviert werden.
Durch die Verwendung einer Schaltung 1 mit hoher Stromtragefähigkeit ist es möglich, mehrere verschiedenen Schaltkreisen zugeordneten Kondensatoren parallel an die Schaltung 1 anzuschließen. Eine Ausführungsform mit drei parallel geschalteten Schaltkreisen, welche jeweils für ihren Betrieb einen aufgeladenen Kondensator benötigen, ist in der 3 zu sehen.
Der Spannungsregulator 1, welcher mit seinem Versorgungseingang an den Eingang 11 zur Zuführung der Versorgungsspannung VB angeschlossen ist, ist auch hier in gleicher Weise wie in 1 und 2 aufgebaut.
Der Knoten 18 führt zu einem ersten Schalter 5, der die Kapazität 3 mit dem Knoten 18 koppelt. Zusätzlich ist über den Schalter 5 die Schaltung 2, die als Bandgapreferenz ausgeführt ist, mit dem Kondensator gekoppelt. Eine Steuerschaltung koppelt die Kapazität mit dem Knoten 18 oder der Schaltung 2 in Abhängigkeit einer Spannung oder einer auf dem Kondensator 3 gespeicherten Ladungsmenge. Damit ähnelt dieser Teil der Schaltung dem Ausführungsbeispiel in 1.
Weiterhin ist der Knoten 18 aber auch an einen zweiten Schalter 5a angeschlossen. Dieser koppelt in einer Schalterstellung den Knoten 18 mit einem weiteren Kondensator 3a. In einer anderen Schalterstellung ist der Kondensator mit einer Schaltung 2a verbunden. Diese Schaltung ist als aktives Filter ausgebildet und benötigt für den Betrieb den geladenen Kondensator 3a. Die Schalterstellung wird von einer Zeitschaltung 4a eingestellt. Diese ist mit dem Spannungsregulator 1 gekoppelt und öffnet bei Beginn des Ladevorgangs des Kondensators 3a nach einer vorgegebenen Zeit den Schalter 5a und verbindet den Kondensator 3a mit der Schaltung 2a.
Die Zeitschaltung kann deutlich vereinfacht ausgebildet sein, da sie ein Umschalten stets nach einer vorgegebenen Zeit vorsieht. Die Zeit kann bevorzugt einstellbar sein, um so Bauteilschwankungen des Kondensators 3a auszugleichen.
Letztlich ist eine dritte Schaltung 2b vorgesehen. Auch diese ist über einen weiteren Schalter 5b mit einem Kondensator 3b gekoppelt, der einen Anschluss des Kondensators in seiner anderen Schalterstellung mit dem Knoten 18 verbindet. Hier ist die Steuerschaltung 4b ebenfalls zu einer Messung des Ladezustandes des Kondensators ausgeführt. Zusätzlich ist sie mit der Steuereinheit 4a verbunden.
In der Ausführungsform wird der Kondensator 3b nur dann mit dem Knoten 18 gekoppelt, wenn in Ladevorgang des Kondensators 3a bereits abgeschlossen ist, das heißt, wenn der Schalter 5a den Kondensator 3a mit der restlichen Filterschaltung 2a verbindet. Durch die Abhängigkeit der einzelnen Ladevorgänge können diese zusätzlich gesteuert werden. Ein zu großer Strom durch gleichzeitiges Zuschalten aller drei Kondensatoren wird vermieden. Durch die parallele und unabhängige Ausbildung ist es möglich, die Kondensatoren 3 und 3a auf verschiedenen Spannungen aufzuladen.
4 zeigt einen Verfahrensablauf bei einer Initialisierung von Schaltkreisen innerhalb einer integrierten Schaltung. Die Schaltung befindet sich dabei anfangs ein einem energiesparenden Betriebszustand, in der die meisten Schaltelemente von der Spannungsversorgung getrennt sind. In dem ersten Schritt des Verfahrens wird ein entsprechendes Kommando zur Initialisierung beziehungsweise zum Starten eines Initialisierungs- und Aktivierungsvorgangs an die Schaltelemente abgegeben.
Dann werden in Schritt 2 alle Ladungsspeicher, die Schaltkreisen zugeordnet sind und deren Schaltkreise einen mit einer Ladung beaufschlagten Ladungsspeicher für einen fehlerfreien Betrieb benötigen, an einen Anschluss zur Zuführung eines hohen Ladestroms angeschlossen. In Schritt 3 wird dieser Ladestrom den Ladungsspeichern zugeführt, und eine Ladung auf den Ladungsspeichern gespeichert. So wird über die Ladungsspeicher auch ein Spannungsabfall erzeugt. Es ist zweckmäßig, den Ladestrom von einer entsprechenden Schaltung bereitzustellen. Beispielsweise kann dies eine Spannungsregulatorschaltung sein, die einerseits eine hohe Stromtragefähig keit aufweist und andererseits für die Versorgung von Schaltelementen mit einer geregelten Versorgungsspannung ausgebildet ist. Jedoch kann auch eine beliebig andere Ladeschaltung dafür verwendet werden, sofern sie eine höhere Stromtragefähigkeit besitzt, als die Schaltung, welcher der Ladungsspeicher während eines aktiven Betriebszustandes zugeordnet ist.
Es ist sinnvoll, die Ladeschaltung so auszubilden, dass sie während der Initialisierungsphase, in dem die Ladungsspeicher geladen werden, von weiteren Schaltelementen getrennt ist. Dadurch wird vermieden, dass diese Schaltelemente eine zu hohe Versorgungsspannung oder zu große Ladeströme erhalten.
Während des Ladevorgangs wird in Schritt 4 überprüft, ob die über den Ladungsspeicher abfallende Spannung ausreichend für den Betrieb des zugeordneten Schaltkreises ist. Ist diese nicht ausreichend, wird weiterhin Ladung zugeführt.
Wenn eine ausreichende Spannung für den dem Kondensator zugeordneten Schaltkreis erreicht ist, wird der Ladungsspeicher in Schritt 5 von der Zuführung des Ladestroms getrennt. Somit ist nun eine feste vorgegebene Ladung auf dem Ladungsspeicher vorhanden. In Schritt 6 wird der aufgeladene Ladungsspeicher mit dem Schaltkreis verbunden. In Schritt 7 wird ein Signal zur Freigabe des aktiven Betriebs an den Schaltkreis gesendet. Durch die Abgabe dieses zusätzlichen Signals wird verhindert, dass der Schaltkreis in einen undefinierten Betriebszustand übergeht. Es ist somit sichergestellt, dass der Ladungsspeicher mit dem Schaltkreis bereits vollständig für einen fehlerfreien Betrieb verbunden ist.
Die hier aufgeführten Merkmale in den einzelnen Ausführungsbeispielen lassen sich auch kombinieren. Das vorliegende Ver fahren und die Anordnung kann bevorzugt in mobilen Geräten verwendet werden, die einen normalen aktiven Betriebsmodus sowie einen energiesparenden Modus enthalten. Sehr häufig muss dabei die Initialisierungsphase von dem energiesparenden Betriebszustand in den aktiven Betriebszustand sowohl für einen Spannungsregulator wie auch für kapazitätsbasierte Schaltkreise vorgenommen werden. Durch die erfindungsgemäße Idee, bei einem Ladevorgang von Kondensatoren, anstatt der zugeordneten Schaltkreise Schaltungen mit hoher Stromtragefähigkeit zu verwenden, lässt sich die Ladezeit und damit die Dauer der Initialisierungsphase deutlich reduzieren. Das Ladeverhalten des Ladungsspeichers ist somit vor allem von dem Verhalten der Stromtragefähigkeit der Schaltung sowie ihres Initialisierungsverhaltens abhängig. Ist der Ladungsspeicher auf die gewünschte Spannung aufgeladen, wird er von der für den Ladevorgang verantwortlichen Schaltung getrennt und an den für den Betrieb zugeordneten Schaltkreis angeschlossen.

1: Regulatorschaltung
2, 2a, 2b: Schaltkreis
3, 3a, 3b: Kondensator
4, 4a, 4b: Steuerschaltung
11, 11a: Versorgungseingang
13: Regeltransistor
14, 41: Differenzverstärker
15, 16: Widerstände
5, 5a, 5b: Schalter
17: Kondensator
23: Bandgap-Kondensator
21: Bandgap-Referenzschaltung
22: Widerstand
8: Flipflop-Schaltung
VS1, VS2, VS3, SA: Signale
V_B: Batterieversorgungsspannung

48: Steuerausgang
19: Steuereingang

Claims

Spannungsversorgungsschaltung, umfassend: – einen Ladungsspeicher (3); – eine Regulatorschaltung (1), die einen ersten einnehmbaren Betriebszustand und einen zweiten einnehmbaren Betriebszustand aufweist und in dem zweiten Betriebszustand zur Abgabe eines aus einem an einem Versorgungseingang (11) anliegenden ersten Versorgungssignal (V_B) abgeleiteten, geregelten Stroms oder einer geregelten Spannung an einen Ausgang (12, 18) ausgebildet ist; – einen Schaltkreis (2), der einen einnehmbaren ersten Betriebszustand und eine einnehmbaren zweiten Betriebszustand aufweist, wobei der Schaltkreis (2) in dem zweiten Betriebszustand zur Ausführung einer elektronischen Signalverarbeitung zusammen mit dem Ladungsspeicher (3) ausgebildet ist, – wobei der Ladungsspeicher (3) in dem zweiten Betriebszustand des Schaltkreises (2) mit dem Schaltkreis (2) zum Ausführen der elektronischen Signalverarbeitung des Schaltkreises (2) verbunden ist, und der in dem ersten Betriebszustand der Regulatorschaltung (1) mit dem Ausgang (18, 12) der Regulatorschaltung (1) gekoppelt ist, wobei die Regulatorschaltung (1) in dem ersten Betriebszustand zur Abgabe eines Ladestroms an den Ladungsspeicher (2) ausgebildet ist; – ein Steuerschaltung (4), die ein Sensormittel (49) zur Auswertung eines Ladezustandes des Ladungsspeichers (3) umfasst und die bei Erreichen eines bestimmten Wertes des Ladezustandes des Ladungsspeichers (3) für eine Kopplung des Ladungsspeichers (3) mit dem Schaltkreis (2) ausgebildet ist, wodurch der Schaltkreis (2) seinen zweiten Betriebszustand einnimmt.
Spannungsversorgungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein von der Steuerschaltung steuerbarer Schalter (5) vorgesehen ist, der für eine wahlweise Kopplung des Ladungsspeicher (3) mit der Regulatorschaltung (1) und dem Schaltkreis (2) ausgebildet ist;
Spannungsversorgungsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (4) einen Differenzverstärker (41) mit einem ersten (–) und einem zweiten (+) Eingang umfasst, wobei der erste Eingang (–) mit einem Anschluss des Ladungsspeichers (3) verbunden ist, der zweite Eingang (+) zur Zuführung eines ersten Referenzsignals ausgebildet ist und ein Ausgang des Differenzverstärkers (41) mit dem Schalter (5a, 5b) verbunden ist.
Spannungsversorgungsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ladezustand durch einen Spannungsabfall über den Ladungsspeicher (3) darstellbar ist.
Spannungsversorgungsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die Steuerschaltung (4) eine Zeitschaltung aufweist, die zur Abgabe eines Schaltsignals an den Schalter (5, 5a, 5b) nach einer vorgegebenen Zeit ausgebildet ist.
Spannungsversorgungsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ladezustand durch eine Zeit dargestellt ist, die seit Beginn der Abgabe des Ladestroms verstrichen ist.
Spannungsversorgungsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltkreis (2) ein aktives Filter aufweist, das mit dem Ladungsspeicher (3) gebildet ist.
Spannungsversorgungsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltkreis (2) zur Steuerung der Regulatorschaltung (1) für eine Abgabe der geregelten Spannung in dem zweiten Betriebszustand der Regulatorschaltung (1) ausgebildet ist.
Spannungsversorgungsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltkreis (2) eine mit dem Ladungsspeicher (3) gekoppelte Bandgap-Referenzschaltung (21) umfasst, die einen Ausgang aufweist, der mit der Regulatorschaltung (1) gekoppelt ist.
Spannungsversorgungsschaltung nach einem der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Regulatorschaltung (1) einen Differenzverstärker (14) mit einem ersten Eingang (–), einem zweiten Eingang (+) und einem Ausgang umfasst, deren erster Eingang (–) mit dem Schaltkreis (2) gekoppelt und deren zweiter Eingang (+) mit dem Ausgang (18, 12) der Regulatorschaltung (1) gekoppelt ist.
Spannungsversorgungsschaltung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Eingang (+) der Regulatorschaltung (1) über einen Spannungsteiler (15, 16) an den Ausgang (18, 12) der Regulatorschaltung (1) angeschlossen ist.
Spannungsversorgungsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten Betriebszustand der Regulatorschaltung (1) der Ladungsspeicher (3) mit dem Versorgungseingang (11) der Regulatorschaltung (1) gekoppelt ist.
Spannungsversorgungsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Regulatorschaltung (1) und der Schaltkreis (2) als eine integrierte Schaltung in einem Halbleiterkörper (7) ausgebildet sind.
Spannungsversorgungsschaltung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Ladungsspeicher (3) außerhalb des Halbleiterkörpers (7) angeordnet ist.
Spannungsversorgungsschaltung nach einem der Ansprüche 13 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Versorgungseingang (11) der Regulatorschaltung (1) mit einem auf einer Oberfläche des Halbleiterkörpers (7) ausgebildeten Kontaktpad (71) verbunden ist.
Spannungsversorgungsschaltung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Ladungsspeicher (3) mit einem auf einer Oberfläche des Halbleiterkörpers (7) ausgebildeten und mit dem Schaltkreis (2) gekoppelten Kontaktpad (71a) verbunden ist.
Spannungsversorgungsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (4) einen Signaleingang zur Abschaltung der Steuerschaltung (4) umfasst, die mit dem Schaltkreis (2) verbunden ist und der Schaltkreis (2) in dem zweiter Betriebszustand zur Abgabe eines Abschaltsignals an die Steuerschaltung (4) ausgebildet ist.
Spannungsversorgungsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung einen Ausgang (48) zur Abgabe eines Signals an einen Steuereingang (220) des Schaltkreises (2) aufweist, und der Schaltkreis (2) zu einem Wechsel von dem ersten in den zweiten Betriebszustand abhängig von einem Steuersignal an dem Steuereingang (220) ausgebildet ist.
Spannungsversorgungsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Ladungsspeicher (3) einen Kondensator aufweist.
Verfahren zur Inbetriebnahme einer Schaltungsanordnung, umfassend die Schritte: – Bereitstellen einer Anordnung (2) mit einem für einen Betrieb der Anordnung (2) mit einer Ladung beaufschlagten Ladungsspeicher (3); – Bereitstellen des Ladungsspeichers (3); – Zuführen eines Ladestroms an den Ladungsspeicher (3); – Koppeln des Ladungsspeichers (3) mit der Anordnung (2).
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Bereitstellen einer Anordnung (2) die Schritte umfasst: – Bereitstellen eines Spannungsregulators (1) mit einer ersten Stromtragefähigkeit; – Bereitstellen einer zweiten Anordnung (2) mit einer zweiten Stromtragefähigkeit, welche geringer als die erste Stromtragefähigkeit ist, wobei die zweite Anordnung (2) für einen Betrieb einen mit einer Ladung beaufschlagten Ladungsspeicher (3) umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Koppeln des Ladungsspeichers die Schritte umfasst: – Ermitteln eines Wertes eines Ladezustandes des Ladungsspeichers (3); – Vergleichen des Wertes mit einem Referenzwert; – Koppeln des Ladungsspeichers (3) mit der Anordnung (2) in Abhängigkeit des Vergleichs.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Zuführen eines Ladestroms an den Ladungsspeicher (3) folgende Schritte umfasst; – Koppeln des Ladungsspeichers (3) mit einem Ausgang des Spannungsregulators (1); – Abgeben eines Ladestrom an den Ausgang des Spannungsregulators (1).
Verwendung einer Spannungsversorgungsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 19 in einem mobilen Gerät, das zu einer Stromversorgung eine Batterie oder einen Akku aufweist.