DE102008032997A1

DE102008032997A1 - Energieversorgungssystem für einen verringerten Energieverbrauch

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Publication number: DE102008032997A1
Application number: DE200810032997
Authority: DE
Inventors: Christian Grewing; Stefan Van Waasen
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2007-07-20
Filing date: 2008-07-14
Publication date: 2009-01-29
Anticipated expiration: 2028-07-15
Also published as: DE102008032997B4; US20090021074A1; DE102008032997B9; US20100164283A1; US7679216B2; US8063508B2

Abstract

Ein Energiesteuersystem (200) wird beschrieben, welches einen Strom von getrennten Schaltkreisen (210, 230) einer mobilen Vorrichtung wiederverwendet. Bei einer Ausführungsform können die getrennten Schaltkreise (oder "Abschnitte") (210, 230) in Reihe (in Bezug auf die Energieversorgung) derart "gestapelt" werden, dass eine Energie effizienter verwendet wird. Die Energie kann effizienter verwendet werden, indem ein erster Abschnitt (210) ausgestaltet ist, einen Strom wiederzuverwenden, welcher Energie für einen zweiten Abschnitt (230) bereitstellt. Eine Energiesteuereinheit (250) kann verwendet werden, um Regler (220, 240) zu steuern.

Description

Hintergrund der Erfindung
CMOS-Technologien werden üblicherweise verwendet, um Komponenten von Kommunikationssystemen zu bauen. Herkömmliche tragbare Vorrichtungen (wie z. B. Schnurlostelefone, Mobiltelefone, mobile Vorrichtungen und dergleichen) weisen jedoch typischerweise eine Stromversorgung auf, welche höhere Spannungen liefert als für einen CMOS-Schaltkreis erforderlich sind. Dementsprechend werden Spannungsregler verwendet, um Spannungen bereitzustellen, welche für den CMOS-Schaltkreis geeignet sind.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt ein System zum Steuern von Energie für einen ersten Schaltkreisabschnitt und einen zweiten Schaltkreisabschnitt nach Anspruch 1, 11 oder 12 und ein Verfahren zum Steuern von Energie für einen ersten Schaltkreisabschnitt und einen zweiten Schaltkreisabschnitt nach Anspruch 19 oder 20 bereit. Die abhängigen Ansprüche definieren Ausführungsformen der Erfindung.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Nicht beschränkende und nicht erschöpfende Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine schematische Darstellung, welche ein herkömmliches Energieversorgungssystem für eine mobile Vorrichtung darstellt.
2 ist eine schematische Darstellung, welche ein verbessertes Energieversorgungssystem für eine mobile Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
3 ist ein Ablaufdiagramm, welches eine Reihe von Vorgängen darstellt, die einem Steuerverfahren und/oder Steuermechanismus für Ausführungsformen eines verbesserten Energieversorgungssystems für eine mobile Vorrichtung, welches gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestaltet ist, zugeordnet sind.
Detaillierte Beschreibung
Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden detailliert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Teile und Anordnungen über die mehreren Ansichten hinweg darstellen. In den Figuren identifiziert die äußerst linke Ziffer eines Bezugszeichens die Figur, in welcher das Bezugszeichen zuerst auftritt. Die Verwendung der gleichen Bezugszeichen in unterschiedlichen Figuren zeigt ähnliche oder identische Elemente an. Eine Bezugnahme auf verschiedene Ausführungsformen beschränkt nicht den Umfang der Erfindung, welcher nur durch den Umfang der beigefügten Ansprüche beschränkt ist. Außerdem sollen die in dieser Beschreibung dargelegten Beispiele nicht beschränkend sein, sondern nur einige der vielen möglichen Ausführungsformen, welche in der vorliegenden Offenbarung betrachtet werden, darlegen.
Kurz gesagt betrifft die vorliegende Erfindung im Allgemeinen ein verbessertes Energieversorgungssystem für eine mobile Vorrichtung gemäß einer hierin beschriebenen Realisierung, welche einen Strom von getrennten Schaltkreisen der mobilen Vorrichtung wiederverwendet. Gemäß einer Ausführungsform können die getrennten Schaltkreise (oder „Abschnitte") (bezogen auf die Energieversorgung) derart in Reihe „gestapelt" werden, dass eine Energie wirksamer verwendet werden kann.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann eine Spannung von mehr als drei Volt einem digitalen Schaltkreisabschnitt zugeführt werden, welcher in Reihe mit einem analogen Schaltkreisabschnitt angeordnet ist. Eine Energiesteuereinheit kann ausgestaltet sein, den Strom durch jeden Abschnitt zu überwachen. Jeder getrennte Abschnitt weist einen gesteuerten Spannungsregler parallel zu jedem getrennten Abschnitt auf. Der Spannungsregler für jeden getrennten Abschnitt wird dynamisch durch die Energiesteuereinheit derart gesteuert, dass ein Zwischenknoten zwischen dem digitalen Schaltkreisabschnitt und dem analogen Schaltkreisabschnitt auf 1,5 V gesteuert werden kann. Die Spannung des Zwischenknotens (z. B. 1,5 V in diesem Beispiel) ist geeignet, um die CMOS-Technologien, welche von den Schaltkreisen von beiden getrennten Abschnitten verwendet werden, zu betreiben.
Übersicht
Nachfolgend wird eine kurze Erörterung eines herkömmlichen Energieversorgungssystems für eine mobile Vorrichtung bereitgestellt. Danach wird eine detaillierte Beschreibung eines verbesserten Energieversorgungssystems für eine mobile Vorrichtung bereitgestellt. Sowohl die systembetreffenden als auch die verfahrensbetreffenden Details, welche dem verbesserten Energieversorgungssystem für eine mobile Vorrichtung zugeordnet sind, werden hierin bereitgestellt.
Herkömmliches Energieversorgungssystem
Die Erörterung hierin, welche eine herkömmliche Technologie und Lösungen betrifft, wurde mit Kenntnis der vorliegenden Erfindung und einer nachträglichen Wertschätzung der herkömmlichen Technologie durchgeführt.
1 ist eine schematische Darstellung, welche ein herkömmliches Energieversorgungssystem für eine mobile Vorrichtung darstellt. Die mobile Vorrichtung 100 umfasst einen Basis band/Digitalschaltkreisabschnitt 110 und einen Hochfrequenz/Analogschaltkreisabschnitt 130. Ein erster Spannungsregler 120 ist zwischen einer Energiequelle (d. h., VDD) der mobilen Vorrichtung und dem Basisband/Digitalschaltkreisabschnitt 110 angeordnet. Ein zweiter Spannungsregler 140 ist zwischen der Energiequelle (d. h. VDD) der mobilen Vorrichtung und dem Hochfrequenz/Analogschaltkreisabschnitt 130 angeordnet. Jeder Schaltkreisabschnitt ist typischerweise mit Masse gekoppelt.
Die Energiequelle (VDD) ist üblicherweise größer als 3 Volt. Der Spannungsregler 120 regelt die zugeführte Spannung z. B. auf 1,5 Volt (VDIG) herunter. Der Spannungsregler 140 regelt die zugeführte Spannung z. B. auf ungefähr 1,5 Volt (VRF) herunter. Jede regulierte Spannung (VDIG und VRF) wird den entsprechenden Schaltkreisabschnitten 110 und 130 derart zugeführt, dass Ströme ID und IA einem entsprechenden Schaltkreisabschnitt bereitgestellt werden. Die vorliegende Erfindung erkennt, dass die Energiemenge, welche von dem Spannungsregler verbraucht wird, die Energiemenge, welcher von den Schaltkreisen selbst verwendet wird, überschreiten kann.
Die vorliegende Erfindung stellt fest, dass ein Strom von jedem Schaltkreisabschnitt (d. h., 110 und 130) nicht wiederverwendbar ist, wenn die Spannung, welche dem Rücklaufsignalpfad für die Energieversorgung eines jeden Schaltkreisabschnitts zugeordnet ist, auf Massepotential liegt. Sogar wenn die Spannung an dem Ausgang des Abschnitts größer als Masse ist, kann der Strom normalerweise nicht wiederverwendet werden, wenn die Ausgangsspannung kleiner als die Betriebsspannungsanforderungen der Schaltkreise ist.
Da jeder Schaltkreisabschnitt (d. h., 110 und 130) typischerweise unterschiedliche Energiemengen verbraucht (und unterschiedliche Spannungen erfordern kann), unterscheidet sich normalerweise die Menge eines Energieverlusts zwischen den Schaltkreisabschnitten. Z. B. kann der Strom (IRF), welcher in dem Hochfrequenz/Analogschaltkreisabschnitt 130 verwendet wird, einige Zehntel Milliampere erreichen, was einige Größenordnungen größer als die Ströme sein kann, welche von dem Basisband/Digitalschaltkreisabschnitt 110 verwendet werden.
Beispielausführungsformen
2 ist eine schematische Darstellung, welche ein verbessertes Energieversorgungssystem für eine mobile Vorrichtung 200 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Die mobile Vorrichtung 200 wird von einer Spannungsquelle (wie z. B. einer Batterie) mit Energie versorgt, welche eine höhere Spannung aufweist, als die Energieversorgungsanforderungen für einen CMOS-Schaltkreisbetrieb (z. B. VDD = 3 V, VDD > 1,5 V). Die Spannungsquelle wird optional einem Regelsystem 205 zugeführt, welches weggelassen werden kann, wenn z. B. die Spannungsquelle stabil genug ist, um einen Schaltkreis der mobilen Vorrichtung 200 zu betreiben.
Die mobile Vorrichtung 200 umfasst einen Basisband/Digitalschaltkreisabschnitt 210, einen Spannungsregler 220 für den Basisband/Digitalschaltkreisabschnitt 210, einen Hochfrequenz/Analogschaltkreisabschnitt 230, einen Spannungsregler 240 für den Hochfrequenz/Analogschaltkreisabschnitt 230 und eine Energiesteuereinheit 250.
Der Spannungsregler 220 und der Basisband/Digitalschaltkreisabschnitt 210 sind elektrisch zwischen einer Energiequelle der mobilen Vorrichtung (VDDSYSTEM) und einem Zwischenknoten (VDDRF) angeordnet. Die Energiequelle VDDSYSTEM hat typischerweise eine Spannung von ungefähr drei Volt. Der Zwischenknoten VDDRF dient typischerweise als die „Masse" des Basisband/Digitalschaltkreisabschnitts 210 und wird (unter der Steuerung der nachfolgen beschriebenen Energiesteuereinheit 250) auf ungefähr 1,5 V bezogen auf eine Systemmasse (GND bzw. VSS) gesteuert. Dementsprechend ist die Spannungsdifferenz zwischen einem Knoten VDDSYSTEM und einem Knoten VDDRF (welcher typischerweise bei näherungsweise 1,5 V liegt) typischerweise ausreichend, um den Schaltkreis innerhalb des Basisband/Digitalschaltkreisabschnitts 210 zu betreiben.
Die Spannungsdifferenz zwischen VDD und VSS beträgt nominal ungefähr 3 V und der Zwischenknoten kann z. B. eine Mittelversorgungsspannung zwischen VDD und VSS sein (z. B. VMID = [VDD – VSS]/2). Bei einem Beispiel ist VSS ein Masserückleiteranschluss mit einer Spannung, welche 0 V beträgt, und VDD ist ein Energieversorgungsanschluss mit einer Spannung, welche 3 V entspricht. Bei einem weiteren Beispiel ist VDD ein Energieversorgungsanschluss mit einer Spannung, welche 1,5 V entspricht, und VSS ist ein Masserückleiteranschluss mit einer Spannung, welche –1,5 V entspricht. Eine weitere Versorgungsspannung kann eine Differenz von mehr als 3 V aufweisen, wie z. B. 3,1 V, 3,2 V, 3,3 V, 3,4 V, 3,5 V, 3,75 V, 5 V und dergleichen. Versorgungsspannungen können ferner eine Differenz von weniger als 3 V aufweisen, wie z. B. 2,7 V, 2,5 V, 2,4 V, 2,2 V, 2,1 V, 2,0 V und dergleichen.
Der Spannungsregler 240 und der Hochfrequenz/Analogschaltkreisabschnitt 230 sind elektrisch zwischen dem Zwischenknoten (VDDRF) und dem Energieversorgungsrückleiteranschluss (VSS) angeordnet. Der Zwischenknoten VDDRF hat typischerweise ungefähr 1,5 V, was typischerweise ausreichend ist, um den Schaltkreis innerhalb des Hochfrequenz/Analogschaltkreisabschnitts 230 zu betreiben.
Die getrennten Schaltkreisabschnitte sind derart gestapelt, dass die Abschnitte in Bezug auf die Energieversorgungsanschlüsse (VDD und VSS) elektrisch in Reihe gekoppelt sind. Die gestapelte Anordnung ermöglicht, das ein Strom derart wiederverwendet wird, dass Energie gespart wird. Wie jedoch zuvor erwähnt, sind die Ströme von jedem getrennten Abschnitt (210 und 230) typischerweise nicht gleich. Die Spannungsregler 220 und 240 sind ausgestaltet, um in Verbindung mit der Energiesteuereinheit 250 zu arbeiten, um „fehlende Ströme" derart zu kompensieren, dass die Ströme, welche in den Knoten VDDRF fließen, näherungsweise gleich zu den Strömen sind, welche in die Energieversorgungsrückleitermasse fließen.
Wie in 2 gezeigt, arbeitet der Basisband/Digitalschaltkreisabschnitt 210 mit einem Strom IDIG, welcher mit dem Knoten VDDRF gekoppelt ist. Der Basisband/Digitalschaltkreisabschnitt 210 ist ausgestaltet, der Energiesteuereinheit 250 ein Statusanzeigesignal (ISTATDIG) bereitzustellen, welches die Strommenge darstellt, welche von dem Abschnitt verwendet wird.
Ferner arbeitet der Hochfrequenz/Analogschaltkreisabschnitt 230 mit einem Strom IRF, welcher mit dem Masserückleiteranschluss gekoppelt ist. Der Hochfrequenz/Analogschaltkreisabschnitt 230 ist ausgestaltet, der Energiesteuereinheit 250 ein Statusanzeigesignal (ISTATRF) bereitzustellen, welches die Strommenge darstellt, welche von dem Abschnitt verwendet wird.
Die Energiesteuereinheit 250 ist ausgestaltet, die Strominformation von jedem getrennten Schaltkreisabschnitt zu empfangen. In Abhängigkeit der Strominformation signalisiert die Energiesteuereinheit 250 jedem Spannungsregler 220 und 240, einen Ausgleichsstrom (falls erforderlich) derart selektiv bereitzustellen, dass VDDRF auf den gewünschten Wert (z. B. eine Mittelversorgungsspannung wie z. B. [VDD – VSS]/2) gesteuert wird.
Dementsprechend signalisiert die Energiesteuereinheit 250 dem Regler 240, den Ausgleichsstrom IRFCOMP selektiv einzustellen, wenn IDIG größer als IRF ist. Ebenso signalisiert die Steuereinheit 250 dem Regler 220, den Ausgleichsstrom IDIGCOMP selektiv einzustellen, wenn IRF größer als IDIG ist. Somit wird ein Strom von einem Regler eines ersten getrennten Abschnitts zu dem Strom, welcher von dem ersten getrennten Abschnitt verwendet wird, derart addiert, dass die kombinierten Ströme den Strom für den zweiten getrennten Abschnitt bereitstellen.
In einem Beispiel sind beide getrennten Abschnitte aktiv und der gesamte Strom (IDIG) des Basisband/Digitalabschnitts 210 ist typischerweise ungefähr zwei Größenordnungen kleiner als der gesamte Strom (IRF) des Hochfrequenz/Analogschaltkreisabschnitts 230. Dementsprechend bestimmt die Energiesteuereinheit 250 die relativen Ströme von jedem getrennten Abschnitt. In Abhängigkeit davon signalisiert die Energiesteuereinheit 250 dem Basisband/Digitalspannungsregler einen Strom IDIGCOMP derart bereitzustellen, dass der gesamte Strom des Basisband/Digitalabschnitts 210 und des Basisband/Digitalspannungsreglers 220 gleich dem Strom des Hochfrequenz/Analogabschnitts 230 ist (d. h. IRF = IDIG + IDIGCOMP). Der von dem Basisband/Digitalspannungsregler 220 zugeführte Strom trägt dazu bei, die Spannung an dem Knoten VDDRF auf einen gewünschten Wert (z. B. 1,5 V) zu halten.
In einem weiteren Beispiel ist der Basisband/Digitalabschnitt 210 aktiv, während der Hochfrequenz/Analogabschnitt 230 inaktiv ist, so dass der Basisband/Digitalabschnitt 210 der einzige Abschnitt ist, welcher Energie aufnimmt. Dementsprechend bestimmt die Energiesteuereinheit 250 den Strombetrag, welcher von dem Basisband/Digitalabschnitt 210 verbraucht wird, und signalisiert dem Hochfrequenz/Analogregler 240 genügend Strom IRFCOMP derart bereitzustellen, dass der Gesamtstrom des Hochfrequenz/Analogspannungsreglers 240 gleich dem Strom ist, welcher von dem Basisband/Digitalabschnitt 210 verbraucht wird (d. h. IDIG = IRF + IRFCOMP). Der von dem Hochfrequenz/Analogspannungsregler 240 bereitgestellte Strom (IRFCOMP) trägt dazu bei, die Spannung an dem Knoten VDDRF auf einem gewünschten Wert (z. B. 1,5 V) zu halten.
Ein Gruppieren des Hochfrequenz/Analogschaltkreises 230 in einen Abschnitt und des Basisband/Digitalschaltkreises 210 in einen weiteren Abschnitt kann aus verschiedenen zweckmäßigen Gründen erfolgen. Zum Beispiel wird eine Rauschentkopplung verbessert, wenn digitale und analoge Schaltkreise getrennt sind. In einem weiteren Beispiel werden funktional in Beziehung stehende Schaltkreise zusammen betrieben. Aus der vorliegenden Erfindung ist ersichtlich, dass die Abschnitte derart gruppiert werden können, dass die Ströme, welche durch jeden Abschnitt laufen, ungefähr gleich sind, so dass eine Stromwiederverwendung maximiert wird (und ein Energieverbrauch minimiert wird). Bei einem anderen Beispiel werden funktional in Beziehung stehende Abschnitte des Schaltkreises derart gestapelt, dass ein Strom wiederverwendet wird, wenn die funktional in Beziehung stehenden Abschnitte aktiv sind und Energie aufnehmen.
Der Hochfrequenz/Analogschaltkreisabschnitt 230 und der Basisband/Digitalschaltkreisabschnitt 210 können auf dem gleichen Substrat oder auf getrennten Substraten (neben weiteren Gründen für eine Rauschentkopplung) angeordnet sein. Es ist ersichtlich, dass ein Doppelwannen- (und/oder Mehrfachwannen) Halbleiterherstellungsverfahren derart verwendet werden kann, dass zwei Abschnitte eines Schaltkreises auf dem gleichen Substrat realisiert werden können, wobei zumindest ein Abschnitt eine „schwebende" (isolierte) Masse bezogen auf den anderen Abschnitt aufweist. Spannungsisolationstechniken (wie z. B. Energieversorgung entkoppelnde Kapazitäten, sorgfältige Masserückleiterausgestaltungen, wie z. B. Schutzringe und Energieversorungs-/Masserückleitergräben) können verwendet werden, um ein Masserauschen (wie z. B. ein Rauschen von dem Basisband/Digitalabschnitt 210) in dem Hochfrequenz/Analogabschnitt 230 zu verringern.
Verfahren
Die nachfolgende Erörterung beschreibt Verfahren, welche unter Verwendung der zuvor hierin beschriebenen Realisierungen realisiert werden können. Die Verfahren werden als eine Ansammlung von Blöcken in einem logischen Ablaufdiagram dargestellt, welches eine Abfolge von Vorgängen darstellt, welche in Hardware, Software oder einer Kombination davon realisiert werden können. Im Zusammenhang mit Software stellen die Blöcke computerausführbare Befehle dar, welche, wenn sie von einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt werden, die angegebenen Operationen ausführen. Im Allgemeinen weisen computerausführbare Befehle Routinen, Programme, Objekte, Komponenten, Datenstrukturen und dergleichen auf, welche spezielle Funktionen ausführen oder spezielle abstrakte Datentypen realisieren. Die Reihenfolge, in welcher die Operationen dargestellt sind, sollen nicht als eine Beschränkung ausgelegt werden, und eine beliebige Anzahl der beschriebenen Blöcke kann in einer beliebigen Reihenfolge und/oder parallel kombiniert werden, um das Verfahren zu realisieren. In Abschnitten der folgenden Erörterung kann Bezug auf die Darstellungen der 1–2 und den Gegenstand davon genommen werden.
3 ist eine Verarbeitungsablaufdarstellung, welche eine Anzahl von Vorgängen darstellt, welche in Verbindung mit einem Steuerverfahren und/oder -mechanismus für Ausführungsformen eines verbesserten Energieversorgungssystems für eine mobile Vorrichtung, welches gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestaltet ist, stehen. Eine Verarbeitung beginnt bei einem Block 310.
Bei dem Block 310 werden Signale ISTATDIG und ISTATRF ausgewertet. Das Signal ISTATDIG ist ein Signal, welches eine Größe des Stroms (z. B. IDIG) darstellt, welcher von dem Basisband/Digitalschaltkreisabschnitt 210 aufgenommen wird. Das Signal ISTATRF ist ein Signal, welches eine Größe des Stroms (z. B. IRF) darstellt, welcher von dem Hochfrequenz/Analogschaltkreisabschnitt 230 aufgenommen wird.
Bei einem Block 320 bestimmt das Verfahren, ob ISTATDIG größer als ISTATRF ist. Eine Verarbeitung wird von Block 320 bei Block 330 fortgesetzt, wenn ISTATDIG größer als ISTATRF ist. Anderenfalls wird eine Verarbeitung von Block 320 bei Block 340 fortgesetzt, wenn ISTATDIG nicht größer als ISTATRF ist.
Bei dem Block 330 wird der Zwischenknoten VDDRF auf eine gewünschte Zwischenspannung gesteuert, indem der Kompensationsstrom IRFCOMP (welcher von einem Regler in Folge zu dem Hochfrequenz/Analogschaltkreisabschnitt 230 erzeugt wird) selektiv zugeführt wird. Der Kompensationsstrom wird mit einem wiederverwendeten Strom von dem Hochfrequenz/Analogschaltkreisabschnitt 230 kombiniert, um Energie zu sparen.
Bei dem Block 340 bestimmt das Verfahren, ob ISTATRF größer als ISTATDIG ist. Eine Verarbeitung wird von Block 340 bei Block 350 fortgesetzt, wenn ISTATRF größer als ISTATDIG ist. Anderenfalls wird eine Verarbeitung von Block 340 bei Block 310 fortgesetzt, wenn ISTATRF nicht größer als ISTATDIG ist, (was anzeigt, dass ISTATRF gleich ISTATDIG).
Bei dem Block 350 wird der Zwischenknoten VDDRF auf eine gewünschte Zwischenspannung gesteuert, indem der Kompensationsstrom IDIGCOMP (welcher von einem Regler in Folge zu dem Basisband/Digitalschaltkreisabschnitt 210 erzeugt wird) zugeführt wird. Der Kompensationsstrom wird mit einem wiederverwendeten Strom von dem Basisband/Digitalschaltkreisabschnitt 210 kombiniert, um Energie zu sparen.
Schlussfolgerung
Zum Zwecke dieser Erfindung und der Ansprüche, welche folgen, wurden die Begriffe „gekoppelt" und „verbunden" verwendet, um zu beschreiben, wie verschiedene Elemente in Beziehung stehen. Eine derartig beschriebene Beziehung von verschiedenen Elementen kann entweder direkt oder indirekt sein. Obwohl der Gegenstand in Bezug auf strukturelle Merkmale und/oder methodische Vorgänge beschrieben wurde, ist klar, dass der Gegenstand, welcher in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, nicht notwendigerweise auf die speziellen beschriebenen Merkmale oder Vorgänge beschränkt ist. Vielmehr sind die speziellen Merkmale und Vorgänge als beispielhafte Ausführungsformen der Ansprüche offenbart.

Claims

System zum Steuern von Energie für einen ersten Schaltkreisabschnitt (210) und einen zweiten Schaltkreisabschnitt (230), welche von einem Energieversorgungsanschluss (VDDSYSTEM) und einem Masserückleiteranschluss (VSS) mit Energie versorgt werden, wobei das System umfasst: einen ersten Regler (220), welcher zwischen dem Energieversorgungsanschluss (VDDSYSTEM) und einem Zwischenknoten (VDDRF) gekoppelt ist, wobei der erste Schaltkreisabschnitt (210) zwischen dem Energieversorgungsanschluss (VDDSYSTEM) und dem Zwischenknoten (VDDRF) gekoppelt ist; einen zweiten Regler (240), welcher zwischen dem Zwischenknoten (VDDRF) und dem Masserückleiteranschluss (VSS) gekoppelt ist, wobei der zweite Schaltkreisabschnitt (230) zwischen dem Zwischenknoten (VDDRF) und dem Masserückleiteranschluss (VSS) gekoppelt ist; und eine Energiesteuerung (250) zum Steuern des ersten Reglers (220) in Abhängigkeit eines ersten Stromflusssignals (ISTATDIG), welches einen Stromfluss (IDIG) in dem ersten Schaltkreisabschnitt (210) anzeigt, und zum Steuern des zweiten Reglers (240) in Abhängigkeit eines zweiten Stromflusssignals (ISTATRF), welches einen Stromfluss (IRF) in dem zweiten Schaltkreisabschnitt (230) anzeigt.
System nach Anspruch 1, wobei sich der erste Schaltkreisabschnitt (210) auf einem Substrat befindet, welches unterschiedlich zu einem Substrat des zweiten Schaltkreisabschnitts (230) ist.
System nach Anspruch 1, wobei der erste (210) und der zweite (230) Schaltkreisabschnitt jeweils unter Verwendung isolierter Wannen auf einem einzelnen Substrat implementiert sind.
System nach einem der Ansprüche 1–3, wobei der erste (220) und der zweite (240) Regler derart ausgestaltet sind, dass der Energiezwischenknoten (VDDRF) auf 1,5 V gesteuert wird, wenn eine Energieversorgungsspannung, welche über dem Energieversorgungsanschluss (VDDSYSTEM) und dem Masserückleiteranschluss (VSS) zugeführt wird, größer oder gleich 3 V ist.
System nach einem der Ansprüche 1–4, wobei der erste (220) und der zweite (240) Regler derart ausgestaltet sind, dass der Energiezwischenknoten (VDDRF) auf eine Hälfte einer Energieversorgungsspannung gesteuert wird, welche über den Energieversorgungsanschluss (VDDSYSTEM) und den Masserückleiteranschluss (VSS) zugeführt wird.
System nach einem der Ansprüche 1–5, wobei der zweite Schaltkreisabschnitt digital und ein Basisbandschaltkreis ist und der erste Abschnitt ein Hochfrequenz- und Analogschaltkreis ist.
System nach einem der Ansprüche 1–5, wobei der erste Schaltkreisabschnitt (210) digital und ein Basisbandschaltkreis ist und der zweite Schaltkreisabschnitt (230) ein Hochfrequenz- und Analogschaltkreis ist.
System nach einem der Ansprüche 1–7, wobei die Energiesteuerung dem ersten Regler signalisiert, den Zwischenknoten auf eine gewählte Spannung für einen Betrieb des ersten Schaltkreisabschnitts zu steuern, wenn der erste Schaltkreisabschnitt einen Stromfluss aufweist, welcher größer als der Stromfluss des zweiten Schaltkreisabschnitts ist, und wobei die Energiesteuerung dem zweiten Regler signalisiert, den Zwischenknoten auf eine ausgewählte Spannung für einen Betrieb des zweiten Schaltkreisabschnitts zu steuern, wenn der zweite Schaltkreisabschnitt einen Stromfluss aufweist, welcher größer als der Stromfluss des ersten Schaltkreisabschnitts ist.
System nach einem der Ansprüche 1–7, wobei die Energiesteuerung (250) dem zweiten Regler (240) signalisiert, den Zwischenknoten (VDDRF) auf eine gewählte Spannung für einen Betrieb des ersten Schaltkreisabschnitts (210) zu steuern, wenn der erste Schaltkreisabschnitt (210) einen Stromfluss (IDIG) aufweist, welcher größer als der Stromfluss (IRF) des zweiten Schaltkreisabschnitts (230) ist, und wobei die Energiesteuerung (250) dem ersten Regler (220) signalisiert, den Zwischenknoten (VDDRF) auf eine ausgewählte Spannung für einen Betrieb des zweiten Schaltkreisabschnitts (230) zu steuern, wenn der zweite Schaltkreisabschnitt (230) einen Stromfluss (IRF) aufweist, welcher größer als der Stromfluss (IDIG) des ersten Schaltkreisabschnitts (210) ist.
System nach einem der Ansprüche 1–9, ferner umfassend einen Systemspannungsregler (205), welcher zwischen dem ersten Energieeingangsknoten (VDDSYSTEM) und einer Energiequelle (VDD) gekoppelt ist.
System zum Steuern von Energie für einen ersten Schaltkreisabschnitt und einen zweiten Schaltkreisabschnitt, welche von einem ersten Versorgungsanschluss und einem zweiten Rückleiteranschluss mit Energie versorgt werden, umfassend: eine Energiesteuereinheit zum Bestimmen eines ersten Signals, welches eine Größe eines ersten Stroms anzeigt, welcher von dem ersten Schaltkreisabschnitt gezogen wird, und zum Bestimmen eines zweiten Signals, welches eine Größe eines zweiten Stroms anzeigt, welcher von einem zweiten Schaltkreisabschnitt gezogen wird, wobei der erste Strom den zweiten Strom umfasst und/oder der zweite Strom den ersten Strom umfasst; einen ersten Regler zum Bereitstellen eines dritten Stroms, welcher mit dem zweiten Strom zu summieren ist, wenn der erste Strom größer als der zweite Strom ist, wobei der dritte Strom von dem zweiten Schaltkreisabschnitt gezogen wird; und einen zweiten Regler zum Bereitstellen eines vierten Stroms, welcher mit dem ersten Strom zu summieren ist, wenn der zwei te Strom größer als der erste Strom ist, wobei der vierte Strom von dem ersten Schaltkreisabschnitt gezogen wird.
System zum Steuern von Energie für einen ersten Schaltkreisabschnitt (210) und einen zweiten Schaltkreisabschnitt (230), welche von einem ersten Versorgungsanschluss (VDDSYSTEM) und einem zweiten Rückleiteranschluss (VSS) mit Energie versorgt werden, umfassend: eine Energiesteuereinheit (250) zum Bestimmen eines ersten Signals (STATDIG), welches eine Größe eines ersten Stroms (IDIG) anzeigt, welcher von dem ersten Schaltkreisabschnitt (210) gezogen wird, und zum Bestimmen eines zweiten Signals (ISTATRF), welches eine Größe eines zweiten Stroms (IRF) anzeigt, welcher von einem zweiten Schaltkreisabschnitt (230) gezogen wird, wobei der erste Strom (IDIG) den zweiten Strom (IRF) umfasst und/oder der zweite Strom (IRF) den ersten Strom (IDIG) umfasst; einen ersten Regler (220) zum Bereitstellen eines dritten Stroms (IDIGCOMP), welcher mit dem ersten Strom (IDIG) zu summieren ist, wenn der erste Strom (IDIG) kleiner als der zweite Strom (IRF) ist, wobei der dritte Strom (IDIGCOMP) von dem zweiten Schaltkreisabschnitt (230) gezogen wird; und einen zweiten Regler (240) zum Bereitstellen eines vierten Stroms (IRFCOMP), welcher mit dem zweiten Strom (IRF) zu summieren ist, wenn der zweite Strom (IRF) kleiner als der erste Strom (IDIG) ist, wobei der vierte Strom (IRCOMP) von dem ersten Schaltkreisabschnitt (210) gezogen wird.
System nach Anspruch 11 oder 12, wobei sich der erste (210) und der zweite (230) Schaltkreisabschnitt auf unterschiedlichen Substraten befinden.
System nach Anspruch 11 oder 12, wobei der erste (210) und der zweite (230) Schaltkreisabschnitt in isolierten Wannen eines einzelnen Substrats implementiert sind.
System nach einem der Ansprüche 11–14, wobei die Summe des ersten (IDIG) und des dritten (IDIGCOMP) Stroms gleich dem zweiten Strom (IRF) ist.
System nach einem der Ansprüche 11–15, wobei der erste Schaltkreisabschnitt (210) einen digitalen Schaltkreis umfasst und der zweite Schaltkreisabschnitt (230) einen analogen Schaltkreis umfasst.
System nach einem der Ansprüche 11–16, ferner umfassend einen Systemspannungsregler (205), welcher einen Ausgang umfasst, welcher mit dem Eingang des ersten Reglers (220) gekoppelt ist.
System nach einem der Ansprüche 11–17, wobei der Ausgang des ersten Reglers (220) mit dem Eingang des zweiten Reglers (240) gekoppelt ist.
Verfahren zum Steuern von Energie für einen ersten Schaltkreisabschnitt und einen zweiten Schaltkreisabschnitt umfassend: Auswerten eines ersten Signals, welches eine Größe eines ersten Stroms anzeigt, welcher von dem ersten Schaltkreisabschnitt gezogen wird; Auswerten eines zweiten Signals, welches eine Größe eines zweiten Stroms anzeigt, welcher von dem zweiten Schaltkreisabschnitt gezogen wird, wobei der erste Strom den zweiten Strom umfasst und/oder der zweite den ersten Strom umfasst; Bestimmen des größeren des ersten und zweiten Stroms in Abhängigkeit der ersten und zweiten Auswertung; wenn der erste Strom größer als der zweite Strom ist, Addieren eines dritten Stroms zu dem zweiten Strom derart, dass der dritte Strom von dem zweiten Schaltkreisabschnitt gezogen wird; und wenn der zweite Strom größer als der erste Strom ist, Addieren eines vierten Stroms zu einem ersten Schaltkreis derart, dass der dritte Strom von dem ersten Schaltkreisabschnitt gezogen wird.
Verfahren zum Steuern von Energie für einen ersten Schaltkreisabschnitt (210) und einen zweiten Schaltkreisabschnitt (230) umfassend: Auswerten eines ersten Signals (ISTATDIG), welches eine Größe eines ersten Stroms (IDIG) anzeigt, welcher von dem ersten Schaltkreisabschnitt (210) gezogen wird; Auswerten eines zweiten Signals (ISTATRF), welches eine Größe eines zweiten Stroms (IRF) anzeigt, welcher von dem zweiten Schaltkreisabschnitt (230) gezogen wird, wobei der erste Strom (IDIG) den zweiten Strom (IRF) umfasst und/oder der zweite Strom (IRF) den ersten Strom (IDIG) umfasst; Bestimmen des größeren des ersten (IDIG) und zweiten (IRF) Stroms in Abhängigkeit der ersten und zweiten Auswertung; wenn der erste Strom (IDIG) kleiner als der zweite Strom (IRF) ist, Addieren eines dritten Stroms (IDIGCOMP) zu dem ersten Strom (IDIG) derart, dass der dritte Strom (IDIGCOMP) von dem zweiten Schaltkreisabschnitt (230) gezogen wird; und wenn der zweite Strom (IRF) kleiner als der erste Strom (IDIG) ist, Addieren eines vierten Stroms (IRFCOMP) zu dem zweiten Strom (IRF) derart, dass der vierte Strom (IRFCOMP) von dem ersten Schaltkreisabschnitt (210) gezogen wird.
Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, wobei sich der erste (210) und der zweite (230) Schaltkreisabschnitt auf unterschiedlichen Substraten befinden.
Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, wobei der erste (210) und der zweite (230) Schaltkreisabschnitt in isolierten Wannen eines einzelnen Substrats implementiert sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19–22, wobei die Summe des ersten (IDIG) und des dritten (IDIGCOMP) Stroms gleich dem zweiten Strom (IRF) ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19–23, wobei der erste Schaltkreisabschnitt (210) einen digitalen Schaltkreis umfasst und der zweite Schaltkreisabschnitt (230) einen analogen Schaltkreis umfasst.