-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf ein Erfassen eines physikalischen Parameters und auf Verfahren und genauer gesagt auf die Verwendung einer Halbleitervorrichtung bzw. eines Halbleiterbauelements, um einen physikalischen Parameter, wie beispielsweise Temperatur, mit geringer Stromaufnahme genau zu erfassen.
-
Integrierte Schaltungen benötigen im Allgemeinen ein Temperaturerfassungsschaltungselement, um eine lokale Temperatur zu erfassen, so dass für die Schaltung ein Schutz gegen eine Übertemperaturbedingung geliefert werden kann, insbesondere bei Automobilleistungsanwendungen, bei denen hohe Temperaturen unter der Motorhaube eines Autos auftreten können. Ein Thermoabschalten bewahrt die integrierte Schaltung vor einer Zerstörung unter einer Fehlerbedingung, beispielsweise wenn der Ausgang der integrierten Schaltung kontinuierlich kurz geschlossen ist. Die Temperaturerfassungsvorrichtung ist im Allgemeinen spezifiziert, um ziemlich präzise zu sein, da die Differenz zwischen einer annehmbaren Betriebstemperatur, beispielsweise einer Vorrichtungstemperatur von 150°C, und einer maximal zulässigen Siliziumtemperatur, beispielsweise 200°C, angesichts der Schwierigkeit eines genauen Reproduzierens von Temperaturerfassungsvorrichtungen in Silizium und anderen Halbleitermaterialien häufig nicht so groß ist.
-
Eine herkömmliche Art und Weise, eine Temperatur mit einer Siliziumvorrichtung zu erfassen, besteht darin, eine Basis-Emitter-Übergangsspannung eines Bipolartransistors zu erfassen, wenn der Transistor mit einem genau gesteuerten Kollektorstrom versorgt ist. Ein genau gesteuerter Strom kann durch einen Stromspiegel unter Verwendung von auf dem Gebiet gut bekannten Techniken erzeugt werden. Der gesteuerte Strom fließt durch den Basis-Emitter-Übergang, der erfasst wird. Die Basis-Emitter-Übergangsspannung kann durch einen Komparator mit einem Eingangsanschluss erfasst werden, der mit einer anderen Referenzspannung gekoppelt ist. Das Erfassen der Übergangsspannung, wenn derselbe einen bekannten Strom führt, liefert den zugrunde liegenden Mechanismus, um einen Wärmeschutz zu implementieren. Die Basis-Emitter-Übergangsspannung weist bei sich ändernder Temperatur eine Steigung auf, die näherungsweise -2 mV/K beträgt, bei einer hervorragenden Linearität bei einem festen Kollektorstrom über dem gesamten Temperaturbereich, der in einer Automobilumgebung erfahren wird.
-
Eine ausreichend genaue Temperaturangabe für Automobil- und andere temperaturempfindliche Anwendungen zu liefern, die von Prozessvariationen bei der Herstellung integrierter Schaltungen unabhängig ist, erfordert jedoch einen wesentlichen Kollektorstrom in dem Temperatur erfassenden Bipolartransistor. Der hohe Kollektorstrom erhöht den Gesamtstromverbrauch der integrierten Schaltung, die geschützt werden soll. Um die Auswirkung des großen Kollektorstroms auf Ruhestrom der integrierten Schaltung zu mindern, wurde der Vorspannungsstrom für den Kollektor des Temperatur erfassenden Transistors in jüngsten Vorrichtungsentwürfen verringert. Das Ergebnis des reduzierten Kollektorstroms ist eine Ungenauigkeit der erfassten Temperatur oder der Bedarf nach mehr Steuerungen und zugeordneten Kosten für einen Herstellungsprozess für die Vorrichtung. Der Ruhestrom einer integrierten Schaltung ist im Allgemeinen ein vorrichtungsspezifizierter Parameter, der im Allgemeinen ein geringer Wert sein soll, insbesondere bei Automobil- und anderen batteriebetriebenen Anwendungen.
-
Es werden andere Beispiele angetroffen, bei denen ein Bedarf danach besteht, einen variierenden Pegel eines physikalischen Parameters genau zu erfassen, wie beispielsweise eine Belastung, einen Druck oder einen elektrischen Fluss, und zwar mit einer elektronischen Vorrichtung. Besonders bei diesen Fällen, bei denen das Erfassungsinstrument tragbar oder entfernt mit Leistung versorgt ist, ist der Bedarf danach, einen hohen oder einen niedrigen Pegel des physikalischen Parameters mit minimaler elektrischer Leistungsaufnahme genau zu signalisieren, eine wichtige Entwurfserwägung.
-
Somit gibt es einen Entwurfskompromiss zwischen der Genauigkeit eines Erfassens eines physikalischen Parameters, wie beispielsweise der Temperatur und einer Vorrichtungsdissipation bei herkömmlichen Halbleiterparametererfassungsanordnungen. Es besteht ein Bedarf nach einem Prozess und einem verwandten Verfahren, um eine genaue Angabe eines physikalischen Parameters, wie beispielsweise einer lokalen Temperatur, für einen Vorrichtungsschutz zu liefern, ohne eine wesentliche Leistungsdissipationseinbuße einzufahren, wobei die Nachteile herkömmlicher Ansätze vermieden werden.
-
Die
US 4 789 819 A beschreibt eine Spannungsreferenzschaltung mit einer Brokaw-Zellen-Bandlücken-Referenzschaltung mit Haltepunktkompensation, um den Temperaturkoeffizienten der von der Brokaw-Zelle gelieferten Referenzspannung als Funktion der Temperatur einzustellen. Die Spannungsreferenzschaltung enthält einen thermischen Begrenzungstransistor, der durch eine Spannung mit positivem Temperaturkoeffizienten vorgespannt ist. Der thermische Begrenzungstransistor zieht einen schnell ansteigenden Strom, wenn die Betriebstemperatur einen vorgegebenen Wert erreicht.
-
Die
EP 1 933 439 A1 beschreibt eine Temperaturschutzschaltung, bei der die überwachte Temperatur mit Schwellentemperaturen verglichen und beurteilt wird, ob die überwachte Temperatur eine Schwellentemperatur erreicht, wenn die überwachte Temperatur für eine vorbestimmte Bestätigungsperiode auf der Schwellentemperatur oder mehr gehalten wird. Eine längere Bestätigungsperiode kann eingestellt werden, wenn die Schwellentemperatur im Vergleich zu der überwachten Temperatur niedriger ist.
-
Die
US 4 667 265 A beschreibt einen IC-Thermo-Shutdown-Schaltkreis, der auf den thermischen Eigenschaften einer in Sperrrichtung vorgespannten PN-Übergangsdiode basiert. Der Leckstrom bei Vorspannungspegeln unterhalb des Durchbruchs ist eng mit der IC-Leistungsgrenze bei hohen Temperaturen verbunden. Eine Hysterese-Einführungsschaltung erzeugt ein zuverlässiges Schalten bei vorgegebenen Pegeln, um den IC abzuschalten, wenn die maximale Temperaturgrenze erreicht ist.
-
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren zum Erfassen eines physikalischen Parameters zu schaffen.
-
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren zum Erfassen eines physikalischen Parameters gemäß Anspruch 1, und durch ein Verfahren zum Erfassen eines physikalischen Parameters gemäß Anspruch 8.
-
Die vorliegende Erfindung schafft eine Vorrichtung zum Erfassen eines physikalischen Parameters, umfassend eine erste Erfassungsschaltung, die auf den physikalischen Parameter anspricht und ein Signal erzeugt, das sich entsprechend dem physikalischen Parameter ändert, einen Komparator, der konfiguriert ist, um das Signal der ersten Erfassungsschaltung mit einem Referenzsignal, das einem ersten Schwellenpegel des physikalischen Parameters entspricht, zu vergleichen, und um ein Ausgangssignal zu aktivieren, wenn ein erfasster Pegel des physikalischen Parameters den ersten Schwellenpegel überschreitet, und eine zweite Erfassungsschaltung für den physikalischen Parameter, die konfiguriert ist, um einen Vorspannungsstrom zu der ersten Erfassungsschaltung und zu dem Komparator im Wesentlichen zu sperren, wenn ein erfasster Pegel des physikalische Parameter unter einem zweiten Schwellenpegel ist, wobei der erste Schwellenpegel höher liegt als der zweite Schwellenpegel.
-
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung in der Lage, einen verringerten Strom von einer Stromquelle zu ziehen, wenn der erfasste Pegel des physikalischen Parameters durch die zweite Erfassungsschaltung geringer als der zweite Schwellenpegel ist. Bei einem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem physikalischen Parameter um eine Temperatur, aber es kann auch ein anderer physikalischer Parameter erfasst werden, wie beispielsweise eine Belastung oder ein Druck, ohne Einschränkung. Bei einem Ausführungsbeispiel ist die erste Erfassungsschaltung mit einem ersten Bipolartransistor gebildet, wobei eine Basis mit einem Kollektor desselben gekoppelt ist, wobei der Kollektor des ersten Bipolartransistors mit einer gesteuerten Stromquelle gekoppelt ist. Bei einem Ausführungsbeispiel ist die zweite Erfassungsschaltung mit einem zweiten Bipolartransistor gebildet, wobei eine Basis mit einer Referenzspannungsquelle gekoppelt ist, so dass der Vorspannungsstrom im Wesentlichen gesperrt werden kann, wenn der Pegel des physikalischen Parameters unter dem zweiten Schwellenpegel liegt. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die zweite Erfassungsschaltung mit einem Stromspiegel gebildet, der mit dem zweiten Bipolartransistor gekoppelt ist, um den Vorspannungsstrom im Wesentlichen zu sperren.
-
Die Einzelheiten von einem oder mehreren Ausführungsbeispielen der Erfindung sind in den zugehörigen Zeichnungen und der Beschreibung unten dargelegt. Andere Merkmale, Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden aus der Beschreibung und den Zeichnungen und aus den Ansprüchen ersichtlich. In den Figuren bezeichnen im Allgemeinen identische Bezugszeichen die gleichen Komponententeile überall in den verschiedenen Ansichten und werden eventuell der Kürze halber lediglich einmal beschrieben. Zu einem vollständigeren Verständnis der Erfindung wird nun auf die folgende Beschreibung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen verwiesen.
-
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine Schemazeichnung, die eine herkömmliche Temperaturerfassungsschaltung zeigt, die einen Bipolartransistor einsetzt; und
- 2 eine Schemazeichnung, die eine Temperaturerfassungsschaltung, die einen Bipolartransistor einsetzt, der freigegeben ist, um über einer sicheren Temperaturschwelle zu leiten, um eine genaue Temperaturangabe zu liefern, gemäß einem Ausführungsbeispiel aufgebaut zeigt.
-
Das Herstellen und Verwenden der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiele ist unten detailliert erörtert. Es sollte jedoch klar sein, dass die vorliegende Erfindung viele anwendbare erfindungsgemäße Konzepte liefert, die in einer breiten Vielfalt spezifischer Zusammenhänge ausgeführt sein können. Die spezifischen Ausführungsbeispiele, die erörtert sind, sind bloß veranschaulichend für spezifische Arten und Weisen, die Erfindung herzustellen und zu verwenden, und begrenzen den Schutzbereich der Erfindung nicht.
-
Die vorliegende Erfindung wird mit Bezug auf exemplarische Ausführungsbeispiele in einem spezifischen Zusammenhang beschrieben, nämlich einer Temperaturerfassungsschaltung, die einen Bipolartransistor einsetzt, der über einem sicheren Temperaturpegel mit einem gesteuerten Strom versorgt wird.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung kann auf verschiedene Anordnungen zum Erfassen physikalischer Parameter angewandt werden, beispielsweise auf Temperaturerfassungsanordnungen, die andere Temperaturerfassungsvorrichtungen einsetzen, wie beispielsweise andere Halbleiter- oder Nicht-Halbleiter-Materialien. Andere Anordnungen zum Erfassen physikalischer Parameter können unter Verwendung von Prozessen aufgebaut und angewandt werden, die hierin in unterschiedlichen Zusammenhängen unter Verwendung erfindungsgemäßer Konzepte eingeführt wurden, die hierin beschrieben sind, beispielsweise eine Erfassungsanordnung, um einen unterschiedlichen physikalischen Parameter zu messen, wie beispielsweise eine Belastung oder einen Druck.
-
Einschränkungen für einen Stromverbrauch bei einer integrierten Schaltung bei Automobilanwendungen sind im Allgemeinen viel strenger, wenn der Motor aus ist, so dass die Fahrzeugbatterie nicht unnötig entladen wird, insbesondere über eine erweiterte Zeitdauer hinweg, wenn sich das Fahrzeug nicht in Gebrauch befindet. Während derartiger Zeitperioden, wenn der Motor aus ist, ist die maximale Temperatur einer integrierten Schaltung im Wesentlichen gleich der örtlichen Umgebungstemperatur, weil unter einer Ruhebetriebsbedingung im Allgemeinen in der integrierten Schaltung wenig oder keine Leistung dissipiert wird. Unter derartigen Ruhebetriebsbedingungen beträgt die Temperatur der integrierten Schaltung selbst unter der Motorhaube eines Automobils im Allgemeinen 85°C oder weniger.
-
Wie es oben angegeben ist, beträgt eine genau spezifizierte Übertemperaturabschalttemperatur typischerweise 200°C. Wie es hierin einleitend bemerkt ist, ist ermöglicht, dass eine genaue Übertemperaturschutzschaltungsanordnung lediglich wirksam ist, nachdem eine niedrigere, nicht-kritische Temperatur überschritten wurde, beispielsweise eine Temperatur in dem Bereich von 85° - 100°C. Bei niedrigeren Temperaturen, wie beispielsweise einer typischen Raumtemperatur, ist die Temperaturerfassungsschaltung konfiguriert, um einen minimalen Strom von einer Leistungsquelle zu ziehen, wobei eine präzise Temperaturangabe nicht erforderlich ist. Der Strom, der in einer integrierten Schaltung dissipiert wird, kann somit wesentlich reduziert werden.
-
Unter jetziger Bezugnahme auf 1 ist eine herkömmliche Temperaturerfassungsanordnung dargestellt, die einen npn-Transistor 103 einsetzt, wobei die Basis desselben direkt mit dem Kollektor desselben in einer Diodenschaltungsanordnung gekoppelt ist. Der Kollektor des npn-Transistors 103 ist mit einer Stromquelle 104 gekoppelt, die einen bekannten, gesteuerten Strom liefert. Die Stromquelle 104 ist von einer Lokalvorspannungsquelle mit Leistung versorgt, die eine Vorspannungsspannung Vcc liefert. Die Spannung eines Schaltungsknotens 109 ist temperaturabhängig mit einem Temperaturkoeffizienten, der näherungsweise -2 m V/K beträgt, wie es vorhergehend oben angegeben ist. Ein Komparator 106 weist einen invertierenden Eingang, der mit dem Schaltungsknoten 109 gekoppelt ist, und einen nicht-invertierenden Eingang auf, der mit dem Widerstandsteiler gekoppelt ist, der mit Widerständen 101 und 102 gebildet ist. Der Widerstandsteiler ist mit einer geregelten Spannungsquelle an einem Schaltungsknoten 108 gekoppelt, wie beispielsweise einer Bandlückenreferenz. Der Komparator 106 ist durch eine Stromquelle 105 mit Leistung versorgt, die ebenfalls mit der Vorspannungsspannung Vcc gekoppelt ist. Wenn ein wesentlicher Strom durch die Stromquelle 104 geliefert wird, kann der Transistor 103 eine genaue Angabe einer lokalen Temperatur liefern, die durch einen Hochspannungspegel an dem Ausgang 107 des Komparators 106 signalisiert wird. Die Stromaufnahme der Schaltung, die in 1 dargestellt ist, die im Allgemeinen höher als eine erwünschte Stromaufnahme bei niedrigen Temperaturen ist, hängt im Wesentlichen von der erfassten Temperatur ab.
-
Um eine genaue Angabe einer Übertemperaturbedingung ohne den Bedarf nach einer wesentlichen Stromaufnahme bei niedrigerem Umgebungstemperaturen zu liefern, wobei die Temperaturerfassungsgenauigkeit weniger bedeutsam ist, sind bei einer ausreichend hohen Temperatur, beispielsweise bei einer Temperatur in dem Bereich von 85° bis 110°C, wobei die Ruhestromaufnahme der integrierten Schaltung für einen Endkunden weniger von Belang ist, zwei Stromquellen freigegeben und bei niedrigeren Temperaturen, wobei eine genaue Angabe einer Temperatur nicht erforderlich ist, weil die erfasste Temperatur bereits als relativ niedrig und sicher bekannt ist, gesperrt.
-
Unter jetziger Bezugnahme auf 2 ist eine Schemazeichnung einer Schaltungsanordnung dargestellt, die einen Temperaturerfassungstransistor einsetzt, der lediglich über einer sicheren Temperatur, wie beispielsweise einer Temperatur zwischen 85° und 110°C mit einem gesteuerten Strom versorgt wird und gemäß einem Ausführungsbeispiel aufgebaut ist. Der Pegel des gesteuerten Stroms ist vorzugsweise ausreichend hoch gesetzt, um eine genaue Temperaturangabe durch den Temperaturerfassungstransistor zu erzeugen. Die Schaltung umfasst einen pnp-Transistor 204, der mit einer Mehrzahl von Kollektoren gebildet ist. Die Basis des Transistors 204 ist direkt mit einem der Kollektoren desselben gekoppelt, um eine Stromspiegelschaltungsstruktur für die anderen Kollektoren desselben zu erzeugen. Der Emitter des Transistors 204 ist mit der Vorspannungsspannung Vcc gekoppelt. Ein gesteuerter Strom fließt von dem Kollektor, der direkt mit der Basis desselben gekoppelt ist. Somit fließt im Wesentlichen der gleiche Strom von den anderen Kollektoren dieses Transistors (gleiche Kollektorbereiche angenommen). Der Strom, der von dem Kollektor des Transistors 204 fließt, der direkt mit der Basis desselben gekoppelt ist, ist durch einen npn-Transistor 205 gesetzt, der als ein Emitterfolger mit einem Widerstand 213 angeordnet ist. Die Basis des Transistors 205 ist mit einer Spannungsreferenz 210 gekoppelt, beispielsweise einer Bandlückenreferenzspannung mit einer temperaturstabilisierten Spannung, die typischerweise in dem Bereich von 1,2 bis 1,5 V liegt. Der Widerstand 213 ist mit dem Kollektor eines npn-Transistors 206 in Reihe geschaltet, der als ein temperaturempfindlicher Schalter wirkt, um den Stromfluss durch die Transistoren 204 und 205 bei niedrigen Temperaturen auszuschalten. Die Basis des Transistors 206 ist mit dem Widerstandsteiler gekoppelt, der mit Widerständen 201, 202 und 203 gebildet ist. Exemplarische Widerstandswerte der verschiedenen Widerstände sind in der Figur dargestellt. Die Spannung der Basis des Transistors 206 ist auf näherungsweise 450 mV gesetzt, so dass der Transistor 206 bei Temperaturen von mehr als näherungsweise 373°K (~100°C) freigegeben ist, um zu leiten, und bei niedrigeren Temperaturen gesperrt ist. Bei dieser exemplarischen Schaltungsanordnung fließt ein gesteuerter Strom von näherungsweise 4 µA durch die Transistoren 205 und 206, wenn die Temperatur größer als etwa 85° bis 110°C ist.
-
Die anderen drei Kollektoren des Transistors 204 leiten ebenfalls beispielsweise mit näherungsweise 4 µA bei hohen Temperaturen aufgrund der Stromspiegelstruktur dieses Abschnitts der Schaltung. Ein entsprechender gesteuerter Strom von näherungsweise 4 µA fließt somit durch einen npn-Transistor 207, dessen Basis direkt mit dem Kollektor desselben in einer Diodenschaltungsanordnung gekoppelt ist. Der Transistor 207 ist aufgrund eines im Wesentlichen gesteuerten Stroms 213, der durch denselben fließt, als ein genaues Temperaturerfassungsschaltungselement betreibbar.
-
Die Spannung an einem Schaltungsknoten 211 wird an dem invertierenden Eingang eines Komparators 208 erfasst. Der nicht-invertierende Eingang eines Komparators 208 ist mit einem Abgriff des Widerstandsteilers gekoppelt, der mit den Widerständen 201, 202 und 203 gebildet ist. Die Schaltung vergleicht die Basis-Emitter-Spannung des Transistors 207 mit einer Referenzspannung. Der Vergleich kann aufgrund des hohen Vorspannungsstroms, der nun an den Transistor 207 geliefert werden kann, ohne den Niedertemperaturstromverbrauch zu erhöhen, der für gewöhnlich bei einer Temperatur von unter 85°C spezifiziert ist, sehr präzise vorgenommen werden. Der Komparator 208 wird mit einem gesteuerten Vorspannungsstrom von näherungsweise 8 µA von zwei Kollektoren des Transistors 204 versorgt. Der Ausgangsknoten 209 wird in einem Hochimpedanzzustand gehalten, bis das Thermoabschalten auftritt. Dies wird durch ein Platzieren eines Herunterziehwiderstands (nicht gezeigt) innerhalb des Komparators 208 vorgenommen, der mit der Basis eines npn-Transistors gekoppelt ist, der den Ausgang des Komparators treibt. Folglich zeigt das Ausgangssignal 209 von dem Komparator 208 es entsprechend an, falls die Temperatur, die durch den Transistor 20 erfasst wird, größer als ein Schwellenpegel ist.
-
Wenn die Umgebungstemperatur geringer als näherungsweise 85° - 110°C ist, ist der Stromfluss durch den Transistor 204 durch den Transistor 206 gesperrt, wodurch ein Stromfluss zu dem Transistor 207 und zu dem Komparator 208 abgeschaltet ist. Folglich beträgt die Stromaufnahme in der Temperaturerfassungsschaltung bei niedrigeren Umgebungstemperaturen im Wesentlichen Null. Der Widerstandsteiler ist im Allgemeinen in einem anderen Abschnitt der integrierten Schaltung vorhanden und die Aufnahme bzw. Abfuhr in demselben ist durch ein Ausführungsbeispiel des Temperaturerfassungsabschnitts der Schaltung im Wesentlichen unbeeinflusst.
-
Somit wurde das Konzept zum Aufbauen einer Vorrichtung eingeführt, um einen physikalischen Parameter mit einer ersten Erfassungsschaltung, die konfiguriert ist, um ein Signal zu aktivieren, wenn ein erfasster Pegel des physikalischen Parameters einen ersten Schwellenpegel überschreitet, und einer zweiten Erfassungsschaltung zu erfassen, die konfiguriert ist, um einen Vorspannungsstrom zu der ersten Erfassungsschaltung im Wesentlichen zu sperren, wenn ein erfasster Pegel des physikalischen Parameters einen zweiten Schwellenpegel überschreitet. Bei einem Ausführungsbeispiel liegt der erste Schwellenpegel höher als der zweite Schwellenpegel. Bei einem Ausführungsbeispiel ist die erste Erfassungsschaltung konfiguriert, um das Signal zu aktivieren, wenn der erfasste Pegel des physikalischen Parameters durch die erste Erfassungsschaltung den ersten Schwellenpegel übersteigt, und die zweite Erfassungsschaltung ist konfiguriert, um den Vorspannungsstrom zu der ersten Erfassungsschaltung im Wesentlichen zu sperren, wenn der erfasste Pegel des physikalischen Parameters durch die zweite Erfassungsschaltung geringer als der zweite Schwellenpegel ist. Bei einem Ausführungsbeispiel zieht die Vorrichtung einen verringerten Strom von einer Leistungsquelle, wenn der erfasste Pegel des physikalischen Parameters durch die zweite Erfassungsschaltung geringer als der zweite Schwellenpegel ist. Bei einem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem physikalischen Parameter um eine Temperatur. Bei einem Ausführungsbeispiel ist die erste Erfassungsschaltung mit einem ersten Bipolartransistor gebildet, wobei eine Basis mit einem Kollektor desselben gekoppelt ist, wobei der Kollektor des ersten Bipolartransistors mit einer gesteuerten Stromquelle gekoppelt ist. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die zweite Erfassungsschaltung mit einem zweiten Bipolartransistor gebildet, wobei eine Basis mit einer Referenzspannungsquelle gekoppelt ist, um den Vorspannungsstrom im Wesentlichen zu sperren, wenn der Pegel des physikalischen Parameters unterhalb des zweiten Schwellenpegels liegt. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die zweite Erfassungsschaltung mit einem Stromspiegel gebildet, der mit dem zweiten Bipolartransistor gekoppelt ist, um den Vorspannungsstrom im Wesentlichen zu sperren. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Vorspannungsstrom um einen gesteuerten Vorspannungsstrom.
-
Ein anderes exemplarisches Ausführungsbeispiel sieht ein Verfahren zum Erfassen eines physikalischen Parameters vor. Bei einem Ausführungsbeispiel umfasst das Verfahren ein Konfigurieren einer ersten Erfassungsschaltung, um ein Signal zu aktivieren, wenn ein Pegel des physikalischen Parameters, der durch die erste Erfassungsschaltung erfasst wird, einen ersten Schwellenpegel überschreitet, wobei die erste Erfassungsschaltung freigegeben wird, um von einem Vorspannungsstrom aus wirksam zu sein. Das Verfahren umfasst ferner ein Koppeln einer zweiten Erfassungsschaltung mit der ersten Erfassungsschaltung, um den Vorspannungsstrom zu liefern, und ein Konfigurieren der zweiten Schaltung, um den Vorspannungsstrom im Wesentlichen zu sperren, wenn der Pegel des physikalischen Parameters, der durch die zweite Erfassungsschaltung erfasst wird, einen zweiten Schwellenpegel überschreitet. Bei einem Ausführungsbeispiel umfasst das Verfahren ein Setzen des ersten Schwellenpegels höher als den zweiten Schwellenpegel. Bei einem Ausführungsbeispiel umfasst das Verfahren ein Konfigurieren der ersten Erfassungsschaltung, um das Signal zu aktivieren, wenn der erfasste Pegel des physikalischen Parameters durch die erste Erfassungsschaltung den ersten Schwellenpegel übersteigt, und ein Konfigurieren der zweiten Erfassungsschaltung, um den Vorspannungsstrom zu der ersten Erfassungsschaltung im Wesentlichen zu sperren, wenn der erfasste Pegel des physikalischen Parameters durch die zweite Erfassungsschaltung geringer als der zweite Schwellenpegel ist. Bei einem Ausführungsbeispiel ist ein Strom, der aus einer Leistungsquelle durch die erste und die zweite Erfassungsschaltung gezogen wird, wenn der physikalische Parameter geringer als der zweite Schwellenpegel ist, im Wesentlichen geringer als der Strom, der aus der Leistungsquelle gezogen wird, wenn der physikalische Parameter größer als der zweite Schwellenpegel ist. Bei einem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem physikalischen Parameter um eine Temperatur. Bei einem Ausführungsbeispiel umfasst das Verfahren ferner ein Bilden der ersten Erfassungsschaltung mit einem ersten Bipolartransistor, wobei eine Basis mit einem Kollektor desselben gekoppelt ist, und ein Koppeln des Kollektors des ersten Bipolartransistors mit dem Vorspannungsstrom. Bei einem Ausführungsbeispiel umfasst das Verfahren ferner ein Bilden der zweiten Erfassungsschaltung mit einem zweiten Bipolartransistor, wobei eine Basis mit einer Referenzspannungsquelle gekoppelt ist, um den Vorspannungsstrom im Wesentlichen zu sperren, wenn der Pegel des physikalischen Parameters unterhalb des zweiten Schwellenpegels liegt. Bei einem Ausführungsbeispiel weist die zweite Erfassungsschaltung einen Stromspiegel auf, der mit dem zweiten Bipolartransistor gekoppelt ist, um den Vorspannungsstrom im Wesentlichen zu sperren. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Vorspannungsstrom um einen gesteuerten Vorspannungsstrom.
-
Obwohl Prozesse zum Erfassen einer Temperatur und verwandte Verfahren für eine Anwendung auf Automobilumgebungen beschrieben wurden, sollte klar sein, dass andere Anwendungen dieser Prozesse, wie beispielsweise zum Erfassen eines unterschiedlichen physikalischen Parameters, innerhalb des breiten Schutzbereichs der Erfindung betrachtet werden und nicht auf Temperaturerfassungsanwendungen in einer Automobilumgebung begrenzt sein müssen, die hierin eingeführte Prozesse einsetzen.
-
Obwohl die Erfindung primär in Verbindung mit spezifischen exemplarischen Ausführungsbeispielen gezeigt und beschrieben wurde, ist Fachleuten auf dem Gebiet klar, dass diverse Veränderungen an der Konfiguration und den Einzelheiten derselben vorgenommen werden können, ohne von der Wesensart und dem Schutzbereich der Erfindung abzuweichen, der durch die Ansprüche unten definiert ist. Der Schutzbereich der Erfindung ist deshalb durch die beigefügten Ansprüche bestimmt und es ist beabsichtigt, dass alle Änderungen, die innerhalb des Bedeutungsbereichs und des Äquivalenzbereichs der Ansprüche liegen, durch die Ansprüche eingeschlossen sein sollen.
