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Verschiedene Ausführungsformen betreffen einen massefreien Vorspannungsgenerator.
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In automotiven Anwendungen finden Schaltkondensatorschaltungen unter anderem aufgrund des Vorzugs der Robustheit und Kompaktheit breite Anwendung. Manchmal können Schaltkondensatorschaltungen Schalter enthalten, die bei einem anderen Spannungspegel als der Taktgenerator oder andere Elektronikkomponenten des Gesamtsystems arbeiten, wie etwa eine Signalverarbeitungslogik, die an die Schaltkondensatorschaltung gekoppelt sein kann. Der Taktsignale an die Schalter liefernde Taktgenerator kann beispielsweise über einen dynamischen Pegelumsetzer angesteuert werden, der einen von dem Taktgenerator erforderlichen Spannungspegel liefert. Ein Schalter innerhalb der Schaltkondensatorschaltung jedoch, der sich auf dem umgesetzten Spannungspegel befindet, benötigt eine lokale Spannungsversorgung, die durch eine zusätzliche Schaltung geliefert wird. Üblicherweise enthält die die Arbeitsspannung an den Schalter liefernde zusätzliche Schaltung einen Vorspannungswiderstand, der zwischen einer Stromquelle und die Spannungsversorgung (Stromversorgung) des Gesamtelektroniksystems, die beispielsweise eine Batterie des Fahrzeugs sein kann, gekoppelt ist. Der durch den Vorspannungswiderstand fließende Strom erzeugt eine Spannung, die an die massefreien Schalter innerhalb der Schaltkondensatorschaltung und die massefreie Signalverarbeitungslogik, die an die Schaltkondensatorschaltung gekoppelt ist, geliefert werden kann. Der Hauptnachteil dieses Ansatzes ist in der Tatsache zu sehen, dass es einen permanenten Stromfluss von der zusätzlichen Stromquelle zu der Hauptspannungsversorgung (Hauptstromversorgung) gibt. Dieser Stromfluss kann Spannungsabfälle entlang der Leitungen des Elektroniksystems und somit korrupte Messungen verursachen, die innerhalb des Gesamtsystems beispielsweise durch die Schaltkondensatorschaltung und die daran gekoppelte Signalverarbeitungslogik durchgeführt werden.
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In verschiedenen Ausführungsformen wird eine Schaltung bereitgestellt, die Folgendes enthalten kann: einen Knoten, an dem ein Schaltungspotential bereitgestellt werden kann; eine Wechselspannung liefernde Schaltung, die eingerichtet ist zum Liefern einer gleichstromfreien Wechselspannung; einen Gleichrichter, der an die Wechselspannung liefernde Schaltung gekoppelt ist, wobei der Gleichrichter einen ersten Gleichrichteranschluss und einen zweiten Gleichrichteranschluss enthält, wobei der erste Gleichrichteranschluss oder der zweite Gleichrichteranschluss an den Knoten gekoppelt sein kann; und einen ersten Ausgangsanschluss und einen zweiten Ausgangsanschluss, wobei der erste Ausgangsanschluss an den ersten Gleichrichteranschluss gekoppelt sein kann, um ein erstes Potential zu liefern, und wobei der zweite Ausgangsanschluss an den zweiten Gleichrichteranschluss gekoppelt sein kann, um ein von dem ersten Potential verschiedenes zweites Potential zu liefern, wobei die Differenz zwischen dem ersten Potential und dem zweiten Potential eine Ausgangsspannung definiert, wobei die Ausgangsspannung unabhängig von dem Schaltungspotential konstant sein kann.
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Gemäß weiteren Ausführungsformen der Schaltung kann die Wechselspannungsschaltung einen ersten Signalgenerator enthalten, der eingerichtet sein kann zum Liefern eines ersten gepulsten Signals.
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Gemäß weiteren Ausführungsformen der Schaltung kann der erste Signalgenerator eingerichtet sein zum Generieren eines Rechteckimpulssignals.
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Gemäß weiteren Ausführungsformen der Schaltung kann die Wechselspannungsschaltung weiterhin einen ersten Kondensator enthalten, der zwischen den Ausgang des ersten Signalgenerators und einen ersten Eingang des Gleichrichters gekoppelt ist.
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Gemäß weiteren Ausführungsformen der Schaltung kann der erste Signalgenerator als eine Ladungspumpe eingerichtet sein, der Ladungen an den ersten Kondensator liefert.
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Gemäß weiteren Ausführungsformen der Schaltung kann die Wechselspannungsschaltung einen zweiten Signalgenerator enthalten, der eingerichtet ist zum Generieren eines zweiten gepulsten Signals.
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Gemäß weiteren Ausführungsformen der Schaltung kann der zweite Signalgenerator eingerichtet sein zum Generieren eines Rechteckimpulssignals.
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Gemäß weiteren Ausführungsformen der Schaltung kann die Wechselspannungsschaltung weiterhin einen zweiten Kondensator enthalten, der zwischen den Ausgang des zweiten Signalgenerators und einen zweiten Eingang des Gleichrichters gekoppelt ist.
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Gemäß weiteren Ausführungsformen der Schaltung kann der zweite Signalgenerator als eine Ladungspumpe eingerichtet sein, der Ladungen an den zweiten Kondensator liefert.
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Gemäß weiteren Ausführungsformen der Schaltung kann die Wechselspannungsschaltung weiterhin einen ersten Signalgenerator enthalten, der eingerichtet sein kann zum Generieren eines ersten gepulsten Signals; einen zweiten Signalgenerator, der eingerichtet sein kann zum Generieren eines zweiten gepulsten Signals, wobei das zweite gepulste Signal dem umgekehrten ersten gepulsten Signal entsprechen kann.
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Gemäß weiteren Ausführungsformen der Schaltung kann die Amplitude der Ausgangsspannung der Amplitude des ersten gepulsten Signals und/oder des zweiten gepulsten Signals entsprechen.
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Gemäß weiteren Ausführungsformen der Schaltung kann der Gleichrichter vier Dioden in einer Brückengleichrichteranordnung enthalten.
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Gemäß weiteren Ausführungsformen der Schaltung kann mindestens eine der Dioden einen Feldeffekttransistor beinhalten, wobei einer des Source-/Drainanschlusses des Feldeffekttransistors elektrisch an den Gateanschluss davon gekoppelt ist.
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Gemäß weiteren Ausführungsformen der Schaltung kann der Gleichrichter zwei Dioden in einer Halbbrückengleichrichteranordnung enthalten.
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Gemäß weiteren Ausführungsformen der Schaltung kann die Wechselspannung liefernde Schaltung einen Transformator enthalten.
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Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die Schaltung weiterhin Folgendes enthalten: einen Widerstand, der einen ersten Widerstandsanschluss und einen zweiten Widerstandsanschluss enthält; und einen Stromversorgungseingang, der eingerichtet ist zum Liefern eines Stromversorgungspotentials, wobei der Stromversorgungseingang an den ersten Widerstandsanschluss gekoppelt ist.
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Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die Schaltung weiterhin Folgendes enthalten: einen ersten Schalter und einen dritten Kondensator, wobei der erste Schalter zwischen den dritten Kondensator und den ersten Widerstandsanschluss gekoppelt sein kann.
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Gemäß weiteren Ausführungsformen der Schaltung kann der Knoten dem ersten Widerstandsanschluss entsprechen (oder äquivalent daran gekoppelt sein), und der erste Gleichrichteranschluss kann daran gekoppelt sein; wobei der erste Schalter als ein PMOS-Transistor eingerichtet sein kann.
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Gemäß weiteren Ausführungsformen der Schaltung kann der Knoten dem zweiten Widerstandsanschluss entsprechen (oder äquivalent daran gekoppelt sein), und der zweite Gleichrichteranschluss kann daran gekoppelt sein; wobei der erste Schalter als ein NMOS-Transistor eingerichtet ist.
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Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die Schaltung weiterhin einen zweiten Schalter und einen vierten Kondensator enthalten, wobei der zweite Schalter zwischen den vierten Kondensator und den zweiten Widerstandsanschluss gekoppelt werden kann.
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Gemäß weiteren Ausführungsformen der Schaltung kann der Knoten dem ersten Widerstandsanschluss entsprechen (oder äquivalent daran gekoppelt sein), und der erste Gleichrichteranschluss kann daran gekoppelt sein; wobei der zweite Schalter als ein PMOS-Transistor eingerichtet ist.
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Gemäß weiteren Ausführungsformen der Schaltung kann der Knoten dem zweiten Widerstandsanschluss entsprechen (oder äquivalent daran gekoppelt sein), und der zweite Gleichrichteranschluss kann daran gekoppelt sein; wobei der zweite Schalter als ein NMOS-Transistor eingerichtet sein kann.
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Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die Schaltung weiterhin Folgendes enthalten: einen ersten Schalter; einen dritten Kondensator, wobei der erste Schalter zwischen den dritten Kondensator und den ersten Widerstandsanschluss gekoppelt ist; einen zweiten Schalter; einen vierten Kondensator, wobei der zweite Schalter zwischen den vierten Kondensator und den zweiten Widerstandsanschluss gekoppelt ist, wobei der erste Schalter, der dritte Kondensator, der zweite Schalter und der vierte Kondensator eine Schaltkondensatorschaltung bilden können.
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Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die Schaltung weiterhin Folgendes enthalten: einen ADU, der an den dritten Kondensator und den vierten Kondensator gekoppelt ist, wobei die Schaltkondensatorschaltung eingerichtet sein kann zum Abtasten des Signals an dem Widerstand und Liefern des abgetasteten Signals an den ADU.
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Gemäß weiteren Ausführungsformen der Schaltung kann der Widerstand so eingerichtet sein, dass die Ausgangsspannung kleiner sein kann als die Amplitude des ersten gepulsten Signals.
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Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die Schaltung weiterhin einen fünften Kondensator enthalten, der zwischen den ersten Ausgangsanschluss und den zweiten Ausgangsanschluss gekoppelt ist.
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Gemäß weiteren Ausführungsformen der Schaltung kann der erste Signalgenerator als ein Wechselrichter eingerichtet sein.
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Gemäß weiteren Ausführungsformen der Schaltung kann der zweite Signalgenerator als ein Wechselrichter eingerichtet sein.
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Gemäß weiteren Ausführungsformen wird eine Schaltung bereitgestellt, wobei die Schaltung Folgendes enthält: einen Knoten, an dem ein Schaltungspotential bereitgestellt werden kann; einen Spannungsgenerator, der eingerichtet ist zum Liefern einer Wechselspannung, die frei von einer Gleichstromkomponente sein kann; einen Gleichrichter, der an den Spannungsgenerator gekoppelt ist, wobei der Gleichrichter einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss enthält, wobei der erste Anschluss oder der zweite Anschluss an den Knoten gekoppelt sein kann; und einen ersten Schaltungsausgang und einen zweiten Schaltungsausgang, wobei der erste Schaltungsausgang an den ersten Anschlussgekoppelt sein kann, um ein erstes Potential zu liefern, und wobei der zweite Schaltungsausgang an den zweiten Anschluss gekoppelt ist, um ein von dem ersten Potential verschiedenes zweites Potential zu liefern, wobei die Differenz zwischen dem ersten Potential und dem zweiten Potential eine Ausgangsspannung definiert, wobei die Ausgangsspannung unabhängig von dem Schaltungspotential konstant sein kann.
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In den Zeichnungen beziehen sich gleiche Bezugszahlen allgemein in den verschiedenen Ansichten auf die gleichen Teile. Die Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu, wobei stattdessen das Veranschaulichen der Prinzipien der Erfindung betont wird. In der folgenden Beschreibung werden verschiedene Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen beschrieben.
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Es zeigen
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1 eine Standardimplementierung einer Schaltung mit einem geschalteten Kondensator-ADU und massefreien Schaltern;
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2 eine detailliertere Ansicht einer Standardimplementierung einer Schaltung mit einem geschalteten Kondensator-ADU und massefreien Schaltern, die durch eine lokal generierte Spannung versorgt werden;
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3 eine modifizierte Implementierung der in 2 gezeigten Schaltung; und
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4 eine Schaltung zum Generieren einer lokalen Vorspannung gemäß verschiedenen Ausführungsformen; und
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Figur ein Schemadiagramm der Schaltung zum Generieren einer lokalen Vorspannung gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
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Die folgende ausführliche Beschreibung bezieht sich auf die beiliegenden Zeichnungen, die zur Veranschaulichung spezifische Details und Ausführungsformen zeigen, in denen die Erfindung praktiziert werden kann.
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Das Wort ”beispielhaft” wird hier verwendet, um ”als Beispiel, Fall oder Veranschaulichung dienend” zu bedeuten. Jede Ausführungsform oder jedes Design, die hier als ”beispielhaft” beschrieben werden, ist nicht notwendigerweise als gegenüber anderen Ausführungsformen oder Designs bevorzugt oder vorteilhaft auszulegen.
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In 1 ist eine Standardimplementierung einer Schaltung 100 mit Schaltkondensator-ADU (Analog-Digital-Umsetzer) mit massefreien Schaltern gezeigt. Die Schaltung 100 enthält einen Eingang 102, der an eine Batterie des Fahrzeugs gekoppelt sein kann. Ein Nebenschlusswiderstand 104 kann an den Eingang 102 der Schaltung 100 gekoppelt sein. Ein gesteuerter Anschluss eines ersten massefreien Schalters 106 kann an den Eingang 102 gekoppelt sein, ein zweiter gesteuerter Anschluss des ersten massefreien Schalters 106 kann an eine Seite eines ersten Kondensators 110 gekoppelt sein. Die andere Seite des ersten Kondensators 110 kann an einen ersten Eingang eines ADU 114 gekoppelt sein. Auf ähnliche Weise kann ein gesteuerter Anschluss eines zweiten massefreien Schalters 108 an den Stromweg hinter dem Nebenschlusswiderstand 104 gekoppelt sein, ein zweiter gesteuerter Anschluss des zweiten massefreien Schalters 108 kann an eine Seite eines zweiten Kondensators 110 gekoppelt sein. Die andere Seite des zweiten Kondensators 112 kann an einen zweiten Eingang des ADU 114 gekoppelt sein. Der erste Kondensator 110 und der zweite Kondensator 112 können eingerichtet sein zum Abtasten der Spannungsdifferenz an dem Nebenschlusswiderstand 104, wenn der erste Schalter 106 und der zweite Schalter 108 geschlossen sind (d. h. in einen leitenden Zustand geschaltet sind).
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Die Versorgungsspannung Vbatt kann beispielsweise in einem Bereich von 40 V liegen. Der Nebenschlusswiderstand 104 kann Widerstandswerte zum Beispiel im Bereich von einigen wenigen Milliohm bis zu einigen wenigen Ohm aufweisen. Der erste Schalter 106 und der zweite Schalter 108 werden als massefreie Schalter bezeichnet, da sie nicht mit einem festen Referenzpotential wie etwa dem Massepotential verbunden sind. Die Referenz für den ersten massefreien Schalter 106 und den zweiten massefreien Schalter 108 kann definiert werden, indem ihre Anordnung der massefreien Schalter beispielsweise mit einer Seite des Nebenschlusswiderstands 104 verbunden wird wie durch die eine Referenzleitung 116 darstellende gestrichelte Linie angezeigt. Die Referenz für die massefreien Schalter ist deshalb von dem Potential entweder vor dem Nebenschlusswiderstand 104 oder hinter dem Nebenschlusswiderstand 104 abgeleitet oder basiert darauf (wobei das letzere Szenarium in 1 dargestellt ist). Dieses Referenzpotential ist jedoch nicht fest, sondern massefrei, d. h., es kann seinen Wert unter dem Einfluss von anderen hinter dem Nebenschlusswiderstand 104 geschalteten Elektronikkomponenten, d. h. mit der elektrischen Leitung verbunden, die den Nebenschlusswiderstand 104 unter dem Nebenschlusswiderstand 104 in 1 verlässt, verändern.
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Eine detailliertere Ansicht der Standardimplementierung der Schaltung 100 mit einem Schaltkondensator-ADU, wie in 1 gezeigt, ist in 2 dargestellt. Die Schaltung 200 enthält einen Eingang 202, der an eine Spannungsversorgung (Stromversorgung) gekoppelt sein kann, beispielsweise eine Batterie des Fahrzeugs. Der Eingang 202 ist an einen ersten Anschluss 228 der Schaltung 200 gekoppelt. Ein Erfassungswiderstand 204 einschließlich einem ersten Erfassungswiderstandsanschluss 230 und einem zweiten Erfassungswiderstandsanschluss 232 kann vorgesehen sein, wobei der erste Erfassungswiderstandsanschluss 230 an den ersten Anschluss 228 der Schaltung 200 gekoppelt sein kann. Ein gesteuerter Anschluss eines ersten massefreien Schalters 220 kann an den ersten Erfassungswiderstandsanschluss 230 gekoppelt sein, ein zweiter gesteuerter Anschluss des ersten massefreien Schalters 220 kann an eine Seite eines ersten Kondensators 224 gekoppelt sein. Die andere Seite des ersten Kondensators 224 kann an einen ersten Eingang eines ADU oder einer anderen Signalverarbeitungsschaltung, die in 2 nicht gezeigt ist, gekoppelt sein. Auf ähnliche Weise kann ein gesteuerter Anschluss eines zweiten massefreien Schalters 222 an einen zweiten Erfassungswiderstandsanschluss 232 gekoppelt sein, ein zweiter gesteuerter Anschluss des zweiten massefreien Schalters 222 kann an eine Seite eines zweiten Kondensators 226 gekoppelt sein. Die andere Seite des zweiten Kondensators 226 kann an einen zweiten Eingang eines ADU oder einer anderen Signalverarbeitungslogik, die nicht in 2 gezeigt ist, gekoppelt sein. Ein Steueranschluss des ersten massefreien Schalters 220 und ein Steueranschluss des zweiten massefreien Schalters 222 sind beide an einen Ausgang einer Steuerschaltung 214 gekoppelt, die beispielsweise als ein Zwischenspeicher eingerichtet sein kann. Die Steuerschaltung 214 weist einen ersten Leistungseingang und einen zweiten Leistungseingang auf. Der erste Leistungseingang ist an eine erste Seite eines Vorwiderstands 206 gekoppelt, und der zweite Leistungseingang ist an eine zweite Seite des Vorwiderstands 206 gekoppelt. Die zweite Seite des Vorwiderstands 206 ist weiterhin an eine Stromquelle 208 gekoppelt, die erste Seite des Vorwiderstands 206 ist an dem ersten Anschluss 228 der Schaltung 200 gekoppelt. Die Steuerschaltung 210 enthält weiterhin einen Eingang 212, der über einen dritten Kondensator 216 an einen in 2 nicht gezeigten Taktgenerator gekoppelt ist, so dass ein Taktsignal 218 an die Steuerschaltung geliefert werden kann. Das an die Steuerschaltung 214 gelieferte Taktsignal kann zum Schalten des ersten Schalters 220 und/oder des zweiten Schalters 222 zwischen einem leitenden und einem nichtleitenden Zustand verwendet werden.
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Die in 2 gezeigte Schaltung 20 zeigt eine Standardtopologie, die zum Generieren einer lokalen Spannungsversorgung VSS für die Steuerschaltung 210 und den ersten massefreien Schalter 220 und den zweiten massefreien Schalter 220, die von der Steuerschaltung 210 gesteuert werden, verwendet wird. In der in 2 gezeigten Schaltung 200 wird der Vorwiderstand 206 mit einem von der Stromquelle 208 gelieferten Strom vorgespannt. Mit anderen Worten generiert der von der Stromquelle 208 zu dem ersten Anschluss 228 der Schaltung 200 zu dem Eingang 202 und dadurch zu der Spannungsversorgung (Stromversorgung) fließende Strom einen Spannungsabfall an dem Vorwiderstand 206. Dieser resultierende Spannungsabfall, d. h. die Potentialdifferenz, wird an die Steuerschaltung 210 über ihren ersten Leistungseingang und ihren zweiten Leistungseingang angelegt. Die lokal generierte Versorgungsspannung (lokale VSS) kann weiterhin an andere in 2 nicht gezeigte Elektronikkomponenten wie etwa an massefreie Logikbauelemente/Komponenten eines ADU geliefert werden, der an den ersten Kondensator 224 und den zweiten Kondensator 226 gekoppelt sein kann. Wie bereits erwähnt, leidet dieses Verfahren der lokalen Spannungsversorgung (Stromversorgung) unter dem Nachteil, dass der von der Stromquelle 208 gelieferte Strom permanent durch den Vorwiderstand 206 zu dem ersten Anschluss 228 der Schaltung 200 und schließlich zu der Spannungsversorgung (Stromversorgung) wie etwa einer mit dem Eingang 202 der Schaltung 200 verbundenen Fahrzeugbatterie fließt. Dieser Strom kann einen Spannungsabfall entlang der elektrischen Verbindungen verursachen, die die Stromquelle 208 mit dem Eingang 202 der Schaltung 200 verbinden. Deshalb ist der Stromweg für den Strom von der Stromquelle 208 von dem Stromweg zwischen dem ersten Anschluss 202 und dem ersten Schalter 220 getrennt, um den verfälschenden Effekt dieses Stromflusses auf die von dem ersten Kondensator 224 abgetastete Spannung zu minimieren. Dies kann jedoch das Design komplizierter machen, da ein zusätzlicher Pin oder Anschluss (entweder der Anschluss 228 oder der erste Erfassungswiderstandsanschluss 230) vorgesehen werden müssen.
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In 3 wird eine geringfügig modifizierte Version der in 2 gezeigten Schaltung 200 vorgelegt. Wegen der Ähnlichkeit der beiden Schaltungen sind die gleichen Komponenten/Bauelemente mit den gleichen Funktionen mit den gleichen Bezugszahlen versehen, und sie werden im Kontext der in 3 gezeigten Schaltung 300 nicht wieder beschrieben. Nur die Unterschiede und neue oder andere Komponenten werden hervorgehoben.
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Die in 3 gezeigte Schaltung 300 unterscheidet sich von der bereits beschriebenen Schaltung 200 von 2 dadurch, dass der Stromweg zwischen dem Vorwiderstand 206 und dem ersten Erfassungswiderstandsanschluss 230 gemeinsam genutzt wird, da er als Entladeweg für den Strom von der Stromquelle 208 sowie als Erfassungsleitung für die von dem ersten Kondensator 224 abgetastete Spannung verwendet wird. Es ist ersichtlich, dass in der Schaltung 300 die separate Erfassungsleitung, die in der in 2 gezeigten Schaltung 200 in der Form einer Stromleitung zwischen dem ersten Anschluss 228 und dem ersten Schalter 220 vorlag, entfernt worden ist und stattdessen mit dem Stromweg zwischen dem ersten Erfassungswiderstandsanschluss 230 und dem Vorwiderstand 206 kombiniert worden ist. Mit anderen Worten ist der erste Anschluss 228 aus 2 eliminiert und der von der Stromquelle 208 durch den Vorwiderstand 206 zu dem ersten Erfassungswiderstandsanschluss 230 fließende Strom fließt entlang eines Teils der Stromleitung, die zum Abtasten der Spannung beziehungsweise des Stroms verwendet wird, die am Eingang 202 der Schaltung 300 geliefert werden. Der Stromfluss von der Stromquelle 208 entlang der gerade beschriebenen Schaltungsleitung kann eine Offsetspannung Voffset verursachen, dessen Größe von dem Leitungswiderstand 302 des Stromwegs abhängt. Die Offsetspannung Voffset kann beispielsweise dann signifikant werden, wenn der Erfassungswiderstand 208 ein externer Widerstand ist und zum Verbinden des Erfassungswiderstands 204 mit der Schaltung 300 nur ein Paar von Pins oder Anschlüssen verwendet wird. In einem derartigen Fall muss der Vorstrom von der Stromquelle 208 über die gleiche Stromleitung wie der entlang der Erfassungsleitung von dem ersten Erfassungswiderstandsanschluss 230 zu dem ersten Schalter 220 geleitete Abtaststrom geleitet werden. Außerdem kann die Länge des kombinierten Stromwegs umso länger werden, je größer die Offsetspannung Voffset werden kann.
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Die in 3 vorgelegte Schaltung 300 ist mit einem Pin/Anschluss (dem ersten Erfassungswiderstandsanschluss 230) anstelle von zwei getrennten Pins/Anschlüssen (dem Anschluss 228 und dem ersten Erfassungswiderstandsanschluss 230, wie in 2 gezeigt) ausgestattet. Das Kombinieren mindestens eines Teils der Vorstromleitung und der Erfassungsleitung kann zu verfälschten Messungen durch die Signalverarbeitungslogik führen, die die von dem ersten Kondensator 224 und dem zweiten Kondensator 226 abgetastete Spannung verwendet, weil, wie bereits erläutert, der Vorstrom einen Spannungsabfall (Voffset) entlang des kombinierten Stromwegs verursachen kann, d. h. auch entlang des Erfassungswegs zwischen dem ersten Erfassungswiderstandsanschluss 230 und dem ersten Kondensator 224.
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Bei Standardverfahren, die zum Generieren einer lokalen Versorgungsspannung für massefreie Schalter (den ersten Schalter 220 und den zweiten Schalter 222) und eine massefreie Logik (beispielsweise einen ADU (in 2 und 3 nicht gezeigt), der an die erste Kapazität 224 und die zweite Kapazität 226 gekoppelt sein kann) verwendet wird, wie auf der Basis der in 2 gezeigten Schaltung 200 und der in 3 gezeigten Schaltung 300 erläutert wird, müssen möglicherweise PMOSFETs (p-Kanal-Metalloxidhalbleiter-Feldeffekttransistor) verwendet werden. Da das am Eingang 202 der Schaltung 300 gelieferte Versorgungspotential VS als das obere Referenzpotential für die durch Leiten des Stroms von der Stromversorgung 208 durch den Vorwiderstand 206 generierte Spannung gewählt wird, ist die Steuerschaltung 214 nicht in der Lage, Spannungen höher als die Versorgungsspannung VS zu einem beliebigen des ersten massefreien Schalters 220 und des zweiten massefreien Schalters 222 zu liefern. Die Steuerschaltung 214 wird mit der Versorgungsspannung VS an ihrem ersten Leistungseingang und mit einer Spannung gleich der Versorgungsspannung VS, um die Spannung an dem Vorwiderstand 206 reduziert, versorgt. Deshalb werden möglicherweise nur Schaltbauelemente verwendet, die mit einer Steuerspannung betrieben werden können, die kleiner ist als die an einen beliebigen der gesteuerten Anschlüsse angelegte Spannung – PMOSFETs erfüllen diese Bedingung. Wenn eine beliebige der Schaltung 200 von 2 und der Schaltung 300 von 3 verwendet wird, ist die Verwendung von NMOSFETs (n-Kanal-MOSFETs) möglicherweise ohne weitere Anpassung der Schaltungen nicht möglich, da jene Transistoren eine Gatespannung erfordern, die größer ist als die an einen beliebigen der Drain-/Sourceanschlüsse für den Betrieb angelegte Spannung. Der Einsatz von NMOSFETs kann in jenen Verfahren von Interesse sein, da der NMOSFET im Allgemeinen im Vergleich zu einem PMOSFET der gleichen Größe einen kleineren Einschaltwiderstand aufweist.
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Ein anderes Verfahren für die Generierung einer lokalen Versorgungsspannung VSS wird in 4 auf der Basis der Schaltung 400 zum Generieren einer lokalen Vorspannung gemäß verschiedenen Ausführungsformen (nachfolgend als die Schaltung 400 bezeichnet) vorgelegt. Die Schaltung 400 basiert auf der in 2 gezeigten Schaltung 200, weshalb die gleichen Komponenten/Bauelemente mit den gleichen Funktionen mit den gleichen Bezugszahlen versehen sind, und sie werden im Kontext der in 4 gezeigten Schaltung 400 nicht wieder beschrieben. Nur die Unterschiede und neue oder andere Komponenten werden hervorgehoben.
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Die in 4 gezeigte Schaltung 400 unterscheidet sich von der bereits beschriebenen Schaltung 200 von 2 durch die Art und Weise, wie die massefreie lokale Spannungsversorgung VSS generiert wird. Der Vorwiderstand 206 von 2 ist durch einen Gleichrichter 402 ersetzt, in diesem Fall einen Vollwellengleichrichter in Form einer Diodenbrücke. Ein erster Gleichrichteranschluss 412 ist an einem ersten Ausgangsanschluss 416 der Schaltung 400 gekoppelt. Bei dieser Ausführungsform ist der erste Ausgangsanschluss 416 an den Knoten 228 der Schaltung 400 gekoppelt, der wiederum an den ersten Erfassungswiderstandsanschluss 230 und an den Eingang 202 der Schaltung 400 gekoppelt ist. Der erste Ausgangsanschluss 416 kann ebenfalls an den ersten Leistungseingang der Steuerschaltung 210 gekoppelt sein. Ein zweiter Gleichrichteranschluss 414 ist an einen zweiten Ausgangsanschluss 418 der Schaltung 400 gekoppelt. Der zweite Ausgangsanschluss 418 kann weiterhin an den zweiten Leistungseingang der Steuerschaltung 214 gekoppelt sein. Ein vierter Kondensator 420 kann vorgesehen sein, der zwischen den ersten Ausgangsanschluss 416 und den zweiten Ausgangsanschluss 418 gekoppelt ist. Wenngleich der Knoten 228 und der erste Erfassungswiderstandsanschluss 230 als separate Knoten gezeigt sind, können der Knoten 228 und der erste Erfassungswiderstandsanschluss 230 in der Schaltung 400 gemäß verschiedenen Ausführungsformen zu ein und demselben Element kombiniert werden. Der erste Gleichrichteranschluss 412 kann ebenfalls direkt an den Knoten 228 der Schaltung 400 gekoppelt sein, wie in 4 gezeigt, d. h. nicht über den ersten Ausgangsanschluss 416 der Schaltung 400. Das Kombinieren eines Teils der Erfassungsleitung, d. h. des Stromwegs zwischen dem ersten Erfassungswiderstandsanschluss 230 (oder äquivalent dem Knoten 228) und dem ersten massefreien Schalter 220, mit dem Stromweg zwischen dem Gleichrichter 402 und dem ersten Erfassungswiderstandsanschluss 230 (oder äquivalent dem Knoten 228) ist in der Schaltung 400 gemäß verschiedenen Ausführungsformen unproblematisch, da es nicht unter den in Verbindung mit der in 2 gezeigten Schaltung 200 und der in 3 gezeigten Schaltung 300 leidet. Wie unten ausführlicher erläutert wird, gibt es keinen Gleichstromfluss von dem Gleichrichter 402 zu der an den Eingang 202 der Schaltung 400 gekoppelten Spannungsversorgung (Stromversorgung), so dass keine Offsetspannung, die die Erfassungsprozedur verfälschen kann, generiert wird.
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Ein Ausgang eines ersten Wechselrichters 408 kann über einen ersten Ladungspumpenkondensator 404 an einen ersten Eingang des Gleichrichters 402 gekoppelt sein. Der erste Wechselrichter 408 enthält auch einen Eingang, an dem ein Ladungspumpentaktsignal Clk CP geliefert werden kann. Der Ausgang des ersten Wechselrichters 408 kann an einen Eingang eines zweiten Wechselrichters 410 gekoppelt sein. Ein Ausgang des zweiten Wechselrichters 410 kann an einen zweiten Eingang des Gleichrichters 402 gekoppelt sein.
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In der Schaltung 400 kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen eine Wechselspannung liefernde Schaltung verwendet werden, um eine gleichstromfreie Wechselspannung zu erzeugen. Die Wechselspannung liefernde Schaltung kann als eine Ladungspumpe eingerichtet sein, die zwei Wechselrichter und zwei Kondensatoren enthält. Der erste Ladungspumpenkondensator 402 und der zweite Ladungspumpenkondensator 406 werden durch den ersten Wechselrichter 404 beziehungsweise den zweiten Wechselrichter 406 je nach dem Zustand des Ladungspumpentaktsignals Clk CP alternativ geladen und entladen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das am Eingang des ersten Wechselrichters 408 gelieferte Ladungspumpentaktsignal Clk CP bezüglich des am Eingang des zweiten Wechselrichters 410 gelieferten Ladungspumpentaktsignals invertiert sein. Das Ladungspumpentaktsignal Clk CP kann beispielsweise ein Rechteckwellensignal sein. Der erste Ladungspumpenkondensator 404 und der zweite Ladungspumpenkondensator 406 können auch eingerichtet sein, Gleichstromkomponenten zu blockieren, indem die Wechselrichter von dem Gleichrichter 402 galvanisch getrennt sind. Dadurch kann ein tatsächlicher Stromfluss zwischen der Ladungspumpe und dem Gleichrichter 402 verhindert werden. Mit anderen Worten gibt es möglicherweise keinen direkten Stromfluss von der Ladungspumpe durch den Gleichrichter 402 zu dem Eingang 202 der Schaltung 400 gemäß verschiedenen Ausführungsformen, so dass entlang der den Gleichrichter 402 mit dem Eingang 202 der Schaltung 400 verbindenden Stromleitungen gemäß verschiedenen Ausführungsformen keine Offsetspannung generiert wird. Der Gleichrichter 402 transformiert die gleichstromfreie Wechselspannung in eine lokale Versorgungsspannung (lokale VSS), die beispielsweise an die Steuerschaltung 214 geliefert werden kann, die den Zustand des ersten massefreien Schalters 224 und des zweiten massefreien Schalters 226 oder anderer elektrischer Bauelemente/Komponenten steuert. Die Ladungspumpe kann zusammen mit dem Gleichrichter 402 eine massefreie Architektur bilden, so dass ein beliebiger des ersten Gleichrichteranschlusses 412 und des zweiten Gleichrichteranschlusses 414 als der negative Knoten gewählt werden kann und unabhängig von der Ansteuerschaltung verbunden werden kann. Mit anderen Worten kann die Referenz für die durch den Gleichrichter 402 gelieferte lokale Versorgungsspannung VSS frei gewählt werden. Wie in der Ausführungsform der Schaltung 400 in 4 gezeigt, wird die Versorgungsspannung VS als die Referenz für das durch die Ladungspumpe und den Gleichrichter 402 gelieferte lokale Generierungsverfahren gewählt. Das heißt, in der Ausführungsform der in 4 gezeigten Schaltung 400 wird der erste Gleichrichteranschluss 421 (und dadurch der Ausgangsanschluss 416) an den Knoten 228 der Schaltung 400 gekoppelt, und somit wird der Wert des an den Knoten 228 vorliegenden Potentials, das in dieser Ausführungsform dem Versorgungspotential VS entspricht, als ein Referenzpotential dem durch den Gleichrichter an seinen ersten Gleichrichteranschluss 412 gelieferten Potential überlagert. Alternativ kann eine andere Potentialreferenz gewählt werden. Beispielsweise kann, anstatt den ersten Gleichrichteranschluss 412 an den Knoten 228 der Schaltung 400 zu koppeln, der zweite Gleichrichteranschluss 414 mit dem zweiten Erfassungswiderstandsanschluss 232 verbunden werden (wobei der erste Ausgangsanschluss 416 dann nicht an den Eingang 202 der Schaltung 400 gekoppelt ist), der dann die Rolle des Knotens 228 erfüllen kann. Jedenfalls kann die durch den Gleichrichter 402 generierte und auch an den vierten Kondensator 420 angelegte Ausgangsspannung in dem Sinne konstant sein, dass sie von dem an dem Knoten 228 anliegenden tatsächlichen Potential unabhängig ist, das bei der Ausführungsform der in 4 gezeigten Schaltung 400 das Versorgungspotential VS sein kann. Allgemein kann sich jedoch das Potential am Knoten 228 aufgrund des Einflusses von elektrischen Komponenten/Bauelementen, die vor oder hinter dem Knoten 228 gekoppelt sind, beispielsweise ein in 4 nicht gezeigter Regler mit niedrigem Abfall, der zwischen den Eingang 202 und den Knoten 228 der Schaltung 400 gemäß verschiedenen Ausführungsformen gekoppelt ist, ändern.
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Da das Referenzpotential für die Vorspannung liefernde Schaltung, z. B. die Ladungspumpe, und den Gleichrichter 402 frei gewählt werden kann, ist es möglich, PMOSFETs und NMOSFETs als den ersten massefreien Schalter 220 und/oder den zweiten massefreien Schalter 222 zu verwenden. Falls der zweite Gleichrichteranschluss 414 an den zweiten Erfassungswiderstandsanschluss 232 gekoppelt ist (anstelle des gezeigten Falls, dass der erste Gleichrichteranschluss 412 an den Knoten 228 und/oder den ersten Erfassungswiderstandsanschluss 230 gekoppelt ist), ist das durch den Gleichrichter 402 an seinem ersten Gleichrichteranschluss 412 gelieferte Potential größer als das an den ersten Erfassungswiderstandsanschluss 230 gelieferte Potential, das während einer Messphase an einen gesteuerten Anschluss des ersten Schalters 220 angelegt wird. Deshalb kann die Steuerschaltung 210 in der Lage sein, eine Spannung an den Steueranschluss des ersten massefreien Schalters 220 und/oder den zweiten massefreien Schalter 222 zu liefern, die größer ist als die an die gesteuerten Anschlüsse des ersten massefreien Schalters 220 und/oder des zweiten massefreien Schalters 222 angelegte Spannung ohne jegliche weitere Modifikationen (die in der Schaltung 200 von 2 und der Schaltung 300 von 3 benötigt würden, falls dort NMOSFETs verwendet würden). Dies gestattet die Verwendung von NMOSFETs, die ein Arbeitsgatepotential erfordern, das größer ist als das Sourcepotential. In dem Fall, wie durch die Schaltung 400 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in 4 dargestellt, in dem der erste Gleichrichteranschluss 412 an den Knoten 228 (oder äquivalent an den ersten Erfassungswiderstandsanschluss 230) gekoppelt ist, ist das durch den Gleichrichter 402 an seinem ersten Gleichrichteranschluss 412 gelieferte Potential kleiner als das an dem ersten Erfassungswiderstandsanschluss 230 gelieferte Potential, das während einer Messphase an einem gesteuerten Anschluss des ersten Schalters 220 angelegt wird. Deshalb kann das durch den Gleichrichter 402 an seinem ersten Anschluss 412 gelieferte Potential, das an die Steuerschaltung 210 über ihren ersten Leistungseingang geliefert wird, im Wesentlichen kleiner sein als das an den gesteuerten Anschluss des ersten massefreien Schalters 220 angelegte Potential. Somit kann in diesem Fall der erste massefreie Schalter 200 durch einen PMOSFET verkörpert werden, der nicht erfordert, dass sein Steueranschlusspotential, beispielsweise sein Gatepotential, größer ist als sein gesteuertes Anschlusspotential, beispielsweise sein Sourcepotential. Da die Referenz für die von dem Gleichrichter 402 ausgegebene Ausgangsspannung frei gewählt werden kann, beispielsweise durch Verbinden des ersten Gleichrichteranschlusses 412 oder des zweiten Gleichrichteranschlusses 414 mit dem Knoten 228, dessen Ort innerhalb der Schaltung 400 gemäß verschiedenen Ausführungsformen frei gewählt werden kann, kann die Schaltung 400 an die Wahl der als der erste massefreie Schalter 220 und/oder der zweite massefreie Schalter 222 verwendeten Transistoren leicht angepasst werden. Mit anderen Worten kann einer der Ausgänge des Gleichrichters 402, d. h. der erste Gleichrichterausgang 412 oder der zweite Gleichrichterausgang 414, an ein willkürliches Potential gekoppelt werden, das dadurch als eine Referenzspannung durch die massefreie Architektur des Gleichrichters 402 verwendet wird. Da der erste Ladungspumpenkondensator 404 und der zweite Ladungspumpenkondensator 410 eingerichtet sind zum Liefern einer Gleichstromentkopplung, wird kein Gleichstrom-Vorstrom von der Wechselspannung liefernden Schaltung, beispielsweise der Ladungspumpe, über den Gleichrichter 402 zu der die Versorgungsspannung VS liefernden Spannungsversorgung (Stromversorgung) injiziert. Somit wird entlang der für das Erfassen verwendeten Stromleitungen keine Offsetspannung generiert. Die Schaltung 400 kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen deshalb in Anwendungen verwendet werden, bei denen eine offsetfreie Spannungsgenerierung erforderlich sein kann, beispielsweise für externe Erfassungswiderstände.
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Wie bereits erwähnt, kann das Ladungspumpentaktsignal Clk CP ein Rechteckwellensignal sein. Die Amplitude des Ladungspumpentaktsignals Clk CP kann der Differenz der an dem ersten Gleichrichteranschluss 412 beziehungsweise dem zweiten Gleichrichteranschluss 414 gelieferten Potentiale entsprechen. Das heißt, diese Potentialdifferenz kann der generierten lokalen Versorgungsspannung VSS, d. h. der Ausgangsspannung, entsprechen. Mit anderen Worten kann die Amplitude der Ausgangsspannung durch die Amplitude des Ladungspumpentaktsignals Clk CP bestimmt werden und deshalb unabhängig von dem Potential an dem Knoten 228 konstant bleiben. Eine Fluktuation des Potentials am Knoten 228 beeinflusst möglicherweise nicht die durch die Vorspannung liefernde Schaltung generierte Ausgangsspannung, da das an dem Gleichrichteranschluss gelieferte Potential, der nicht mit dem Knoten 228 verbunden ist, immer gegenüber dem mit dem Knoten 228 verbundenen Gleichrichteranschluss das vorbestimmte Offset aufweisen kann. Durch Wählen der Amplitude des Ladungspumpentaktsignals Clk CP kann somit die Größe der generierten lokalen Versorgungsspannung VSS justiert werden. Bei der Ausführungsform der Schaltung 400 in 4, die ein praktisches Beispiel zeigt, bei dem die Ausgangsspannung an den den ersten Schalter 220 und den zweiten Schalter 222 steuernden Steuerkreis 210 geliefert wird, kann die Amplitude des Ladungspumpentaktsignals Clk CP so gewählt werden, dass sie größer ist als der Spannungsabfall an dem Erfassungswiderstand 204, der durch einen an den ersten Kondensator 224 und den zweiten Kondensator 226 gekoppelten, in 4 nicht gezeigten ADU erfasst werden kann. In diesem Sinne kann der ADU, der mit dem ersten Kondensator 224 und dem zweiten Kondensator 226 verbunden sein kann, als eine kapazitive Last angesehen werden. Die Amplitude des Ladungspumpentaktsignals Clk CP kann beispielsweise 1,5 V betragen. Deshalb kann eine lokale Versorgungsspannung von 1,5 V (d. h. die Differenz zwischen dem an dem ersten Gleichrichteranschluss 412 gelieferten Potential und dem an dem zweiten Gleichrichteranschluss 414 gelieferten Potential) durch den Gleichrichter 402 ausgegeben und somit an die Steuerschaltung 210 geliefert werden. Die Absolutbeträge der an dem ersten Gleichrichteranschluss 412 und dem zweiten Gleichrichteranschluss 414 gelieferten Potentiale (beispielsweise im Vergleich mit einer externen stabilen Referenz) können zusammen fluktuieren, diktiert durch die Fluktuation des am Knoten 228 anliegenden Potentials. Mit anderen Worten kann die Amplitude des Ladungspumpentaktsignals Clk CP eine konstante Spannungsdifferenz zwischen den an dem ersten Gleichrichteranschluss 412 und dem zweiten Gleichrichteranschluss 414 gelieferten Potentialen definieren, wobei ein beliebiges jener Potentiale durch das sich möglicherweise ”bewegende” (d. h. fluktuierende) Potential des Knotens 228 voreingestellt werden kann, an den der entsprechende Gleichrichteranschluss gekoppelt sein kann.
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Wie zuvor erwähnt, kann die durch den Gleichrichter 402 generierte Ausgangsspannung an den vierten Kondensator 420 angelegt werden, der als ein Energiereservoir für die Steuerschaltung 210 dienen kann. Die Steuerschaltung 210 kann etwas Strom von dem vierten Kondensator 420 abziehen, beispielsweise immer dann, wenn in der Steuerschaltung 210 vorgesehene Wechselrichter umgeschaltet werden. Damit der vierte Kondensator 420 in der Lage ist, eine stabile lokale Versorgungsspannung an die Steuerschaltung 210 zu liefern, können die Zeiten, während derer der vierte Transistor 420 geladen wird, gleich den oder länger als die Zeiten gewählt werden, während derer der Transistor 420 entladen wird. Somit kann das Verhältnis zwischen der Kapazität der beiden Ladungspumpenkondensatoren 404, 406 und der Frequenz des Ladungspumpentaktsignals Clk CP entsprechend gewählt werden. Beispielsweise kann das Ladungspumpentaktsignal Clk CP größer gewählt werden als die Frequenz des am Eingang 212 der Steuerschaltung 210 bereitgestellten Taktsignals Clk. Mit zunehmender Frequenz des Taktsignals Clk können die Kapazitäten der Ladungspumpenkondensatoren 404, 406 jedoch kleiner gewählt werden.
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Gemäß verschiedenen Ausführungsformen der in 4 gezeigten Schaltung 400 kann der Gleichrichter 402 unter Einsatz von CMOS-Dioden anstatt der gewöhnlichen Bipolarflächendioden ausgebildet werden. Der Ausdruck CMOS-Dioden bezieht sich auf einen CMOS-Transistor, bei dem der Gateanschluss an den Source-/Drainanschluss gekoppelt ist. CMOS-Dioden erfordern möglicherweise im Vergleich zu Bipolarflächendioden weniger Raum. Außerdem können CMOS-Dioden eine kleinere Schwellwertspannung aufweisen, die beispielsweise in der Größenordnung von 300 mV sein kann, im Vergleich zu den üblichen 600 mV bei p-n-Flächendioden. Der Einsatz von CMOS-Dioden anstatt gewöhnlicher p-n-Flächendioden für die Implementierung des Gleichrichters 402 in der Schaltung 400 gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann deshalb das Abdecken eines größeren Bereichs mit der generierten lokalen Versorgungsspannung VSS ermöglichen.
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Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Gleichrichter 402 als eine Halbbrücke mit nur zwei Dioden eingerichtet werden. In diesem Fall müssen der zweite Wechselrichter 410 und der zweite Ladungspumpenkondensator 406 nicht vorgesehen werden.
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Die Wechselspannung liefernde Schaltung, die eingerichtet ist zum Liefern einer gleichstromfreien Wechselspannung, die in der Ausführungsform der Schaltung 400 gemäß verschiedenen Ausführungsformen in der Form einer Ladungspumpe bereitgestellt wird, ist nur eine mögliche Implementierung, die diese Funktionalität bereitstellt. Anstelle einer Ladungspumpe mit den beiden Wechselrichtern 408, 410 und den beiden Ladungspumpenkondensatoren 404, 406 kann ein Transformator verwendet werden. Die Primärseite des Transformators kann durch eine Stromversorgung angetrieben werden, und die Sekundärseite des Transformators, beispielsweise ein erster Anschluss und ein zweiter Anschluss der auf der Sekundärseite des Transformators angeordneten Induktionsspule, kann an den ersten Eingang beziehungsweise den zweiten Eingang des Gleichrichters 402 gekoppelt sein. Aufgrund der galvanischen Trennung zwischen der Induktionsspule auf der Primärseite und der Induktionsspule auf der Sekundärseite des Transformators kann der Transformator als bezüglich der Generierung einer gleichstromfreien Wechselspannung äquivalent angesehen werden. Im Allgemeinen kann eine beliebige Schaltung, die ein erstes gepulstes Signal ohne Gleichstromkomponenten und ein zweites gepulstes Signal ohne Gleichstromkomponenten liefert, wobei das zweite gepulste Signal bezüglich des ersten gepulsten Signals umgekehrt ist (oder umgekehrt), als die Wechselspannung liefernde Schaltung verwendet werden.
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In 5 wird ein schematisches Layout der Schaltung gemäß verschiedenen Ausführungsformen gezeigt. Die Schaltung 500 kann zum Generieren einer massefreien Vorspannung verwendet werden. Die Schaltung 500 gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann einen Knoten 502 enthalten, an dem ein Schaltungspotential bereitgestellt wird. Das Schaltungspotential kann von einer Stromversorgung abgeleitet werden, beispielsweise einer Batterie eines Fahrzeugs, die an die Schaltung 500 gemäß verschiedenen Ausführungsformen gekoppelt sein kann. Der Knoten 502 kann sich an einer beliebigen Position in der Schaltung 500 gemäß verschiedenen Ausführungsformen befinden, beispielsweise kann er sich an einem Stromweg befinden, der zwei elektronische Komponenten/Bauelemente innerhalb der Schaltung 500 koppelt. Die Schaltung 500 gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann weiterhin eine Wechselspannung liefernde Schaltung 510 enthalten, die eingerichtet ist zum Liefern einer gleichstromfreien Wechselspannung, und einen Gleichrichter 504, der an die Wechselspannung liefernde Schaltung 510 gekoppelt ist, wobei der Gleichrichter 504 einen ersten Gleichrichteranschluss 506 und einen zweiten Gleichrichteranschluss 508 enthält, wobei der erste Gleichrichteranschluss 506 oder der zweite Gleichrichteranschluss 508 an den Knoten 502 gekoppelt sein kann. Bei der Ausführungsform der in 5 gezeigten Schaltung 500 ist der erste Gleichrichteranschluss 506 an den Knoten 502 gekoppelt, wobei die gestrichelte Linie zwischen dem zweiten Gleichrichteranschluss 508 und dem Knoten 502 die alternative Konfiguration darstellt (in diesem Fall ist der erste Gleichrichteranschluss 506 nicht an den Knoten 502 gekoppelt). Die Schaltung 500 gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann weiterhin einen ersten Ausgangsanschluss 512 und einen zweiten Ausgangsanschluss 514 enthalten, wobei der erste Ausgangsanschluss 512 an den ersten Gleichrichteranschluss 506 gekoppelt sein kann, um ein erstes Potential zu liefern, und wobei der zweite Ausgangsanschluss 520 an den zweiten Gleichrichteranschluss 518 gekoppelt sein kann, um ein von dem ersten Potential verschiedenes zweites Potential zu liefern. Die Differenz zwischen dem ersten Potential und dem zweiten Potential kann eine Ausgangsspannung definieren, wobei die Ausgangsspannung unabhängig von dem Schaltungspotential konstant sein kann. Die Amplitude der Ausgangsspannung kann durch das durch die Wechselspannung liefernde Schaltung 510 generierte Signal definiert werden, das an den Gleichrichter 504 geliefert wird. Die Ausgangsspannung kann einer von der Schaltung 500 generierten lokalen Versorgungsspannung entsprechen, die an Elektronikbauelemente/-komponenten wie etwa eine Signalverarbeitungslogik (beispielsweise einen ADU) geliefert werden kann, die an den ersten Ausgangsanschluss 512 und einen zweiten Ausgangsanschluss 514 der Schaltung 500 gemäß verschiedenen Ausführungsformen gekoppelt sind.
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Während die Erfindung unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsformen besonders gezeigt und beschrieben worden ist, versteht der Fachmann, dass daran verschiedene Änderungen hinsichtlich Form und Detail vorgenommen werden können, ohne von dem Gedanken und Schutzbereich der Erfindung, wie durch die beigefügten Ansprüche definiert, abzuweichen. Der Schutzbereich der Erfindung wird somit durch die beigefügten Ansprüche angegeben, und alle Änderungen, die innerhalb der Bedeutung und des Bereichs an Äquivalenz der Ansprüche liegen, sollen deshalb eingeschlossen sein.
