DE102018122735A1

DE102018122735A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Detektion von Stützkondensatorabrissen an sicherheitsrelevanten Linearreglern mittels Lastmodulation und Umschaltung zwischen Spannungs- und Stromregelung

Info

Publication number: DE102018122735A1
Application number: DE102018122735.3A
Authority: DE
Inventors: Olaf Kalz; Marcus Nemes; Uwe Biswurm
Original assignee: Elmos Semiconductor SE
Current assignee: Elmos Semiconductor SE
Priority date: 2017-10-02
Filing date: 2018-09-17
Publication date: 2019-04-04

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Überprüfung des Stützkondensators (C_buf1, C_buf2) eines Linearreglers (LR) und ein zugehöriger Linearregler (LR) mit folgenden Schritten vorgeschlagen: Einfrieren (50) des Ausgangswerts (2) der Regelschleife des Linearreglers (LR) im Betrieb und Umschalten des Betriebszustands des Linearreglers (LR) von Spannungsregelung auf Stromregelung, Belasten (51) des Ausgangs (3) des Linearreglers (LR) mit einer zusätzlichen Last oder einem Messstrom im Betrieb, Erfassen (52) der sich am Ausgang in einem definierten Zeitraum Δt ergebenden betragsmäßigen Spannungsänderung ΔV im Vergleich zu einer maximal erlaubten betragsmäßigen Spannungsänderung, Schließen (53) auf ein zu kleinen Kapazitätswert einer Stützkapazität (C_buf1, C_buf2), wenn der Betrag der Spannungsänderung ΔV am Ausgang (3) des Linearreglers (LR) am Ende des definierten Zeitraums Δt seit Beginn der Einspeisung des Messstroms betragsmäßig über der maximal erlaubten Spannungsänderung liegt bzw. Schließen auf ein korrekten Kapazitätswert einer Stützkapazität (C_buf1, C_buf2), wenn der Betrag der Spannungsänderung ΔV am Ausgang (3) des Linearreglers (LR) am Ende des definierten Zeitraums Δt seit Beginn der Einspeisung des Messstroms betragsmäßig unter der maximal erlaubten Spannungsänderung liegt, Aufheben (54) der Einfrierung des Ausgangswerts (2) der Regelschleife des Linearreglers (LR) und Rückschalten des Betriebszustands des Linearreglers (LR) von Stromregelung auf Spannungsregelung im Betrieb.

Description

Oberbegriff
Der Vorschlag richtet sich auf Verfahren und Vorrichtungen zur Detektion von Stützkondensatorabrissen an sicherheitsrelevanten Linearreglern. Der Vorschlag betrifft somit die Selbstdiagnose von integrierten Schaltungen gegenüber fehlerhaften Veränderungen, die zu weiteren Systembeeinflussungen führen können.
Allgemeine Einleitung
In vielen sicherheitsrelevanten Anwendungen integrierter Schaltkreise werden Linearregler zur Erzeugung interner Betriebsspannungen innerhalb der integrierten Schaltkreise eingesetzt. Insbesondere in Anwendungen der Automobilindustrie sind dabei die Vorschriften der ISO 26262 zu beachten. Bei integrierten Schaltkreisen, die mittels Linearreglern aus Kfz-Board-Netzen mit elektrischer Energie versorgt werden, sind dabei Stützkapazitäten häufig vorgesehen, die im Falle von Spannungseinbrüchen eine Energiereserve für die nachfolgenden Schaltungen innerhalb der integrierten mikroelektronischen Schaltkreise darstellen. Außerdem schließen diese Stützkapazitäten eventuell den Linearregler überbrückende Transienten der Versorgungsspannung gegen Masse kurz.
Sofern nun aus welchem Grund auch immer eine solche Stützkapazität nicht mehr mit dem Ausgang des betreffenden Linearreglers oder dem Bezugspotenzial verbunden ist, kann diese Stützkapazität ihre Funktion nicht mehr erfüllen. Spannungseinbrüche und/oder Transienten können dann ungehindert die Funktion der nachfolgenden sicherheitsrelevanten Schaltungen beeinflussen. Dieser Zustand muss sicher detektiert werden können, um zumindest den Nutzer dieser Schaltung über diesen sicherheitsrelevanten Fehlerzustand informieren zu können oder geeignete Gegenmaßnahmen einleiten zu können.
Stand der Technik
Aus der US 2017 / 0 102 418 A1 ist ein Verfahren zur Vermessung der externen Kapazität bekannt, bei der ein „Perturbation Circuit“ (Bezugszeichen 120 der US 2017 / 0 102 418 A1 ) eine interne Referenzkapazität (Bezugszeichen Csh der US 2017 / 0 102 418 A1 ) abwechselnd entlädt und aus dem Ausgangsknoten (Bezugszeichen 204 der US 2017 / 0 102 418 A1 ) lädt. Dabei hängt das transiente Verhalten der Ausgangsspannung nur von dem Verhältnis des Werts der Referenzkapazität (Bezugszeichen 364, Csh der US 2017 / 0 102 418 A1 ) zum elektrisch wirksamen Wert der externen Kapazität (Bezugszeichen 110, CEXT der US 2017 / 0 102 418 A1 ) ab. Nachteil dieses Verfahren ist es, dass bei einem sehr guten funktionierenden Spannungsregelkreis (Bezugszeichen 202 und 203 der US 2017 / 0 102 418 A1 ) dieser Spannungsregelkreis (Bezugszeichen 202 und 203 der US 2017 / 0 102 418 A1 ) das Signal des Perturbation Circuits (Bezugszeichen 361, 362, 368, 364, Csh, 363 der US 2017 / 0 102 418 A1 ) einfach wegregelt.
Aus der US 2015 / 0 061 621 A1 ist eine im Vergleich dazu verbesserte Variante bekannt. Diese zeichnet sich durch einen Schalter (Bezugszeichen SW1 der US 2015 / 0 061 621 A1 ) aus. Dieser Schalter (Bezugszeichen SW1 der US 2015 / 0 061 621 A1 ) unterbricht den Regelkreis. Ein kleiner MOS-Transistor (Bezugszeichen „small MOS“ der US 2015 / 0 061 621 A1 ) ist dem eigentlichen Leistungstransistor (Bezugszeichen „Power MOS“ der US 2015 / 0 061 621 A1 ) parallelgeschaltet und erzeugt so einen Strom, der zu dem Strom durch den Leistungstransistor (Bezugszeichen „Power MOS“ der US 2015 / 0 061 621 A1 ) proportional ist. Ein programmierbarer Anteil dieses Stromes wird durch einen programmierbaren Digital-zu-Analogwandler (Bezugszeichen 630, 620 und 260 der US 2015 / 0 061 621 A1 ) aufgenommen. Der andere Teil fällt über einen Widerstand (Bezugszeichen Rref der US 2015 / 0 061 621 A1 ) ab und wird dort in eine Referenzspannung umgesetzt, die durch einen Komparator (Bezugszeichen DA der US 2015 / 0 061 621 A1 ) mit einer Referenzspannung (Bezugszeichen Vref der US 2015 / 0 061 621 A1 ) verglichen wird. Dieser Komparator (Bezugszeichen DA der US 2015 / 0 061 621 A1 ) steuert eine Push-Pull-Stufe an und wird bei geöffnetem Schalter (Bezugszeichen SW1 der US 2015 / 0 061 621 A1 ) aktiv geschaltet. Hierdurch wird der Leistungstransistor (Bezugszeichen „Power-MOS“ der US 2015 / 0 061 621 A1 ) veranlasst einen höheren Strom abzugeben, was den Kondensator (Bezugszeichen COUT der US 2015 / 0 061 621 A1 ) lädt. Dessen transientes Verhalten kann dann erfasst werden.
Nachteil beider Schriften aus dem Stand der Technik ist, dass der Leistungstransistor in beiden Fällen weiter als Spannungsquelle arbeitet. Damit sind beide Messverfahren gegen Schwankungen der Betriebsspannung anfällig.
Es soll insbesondere der Verlust/Abriss eines Stützkondensators, von dem typischerweise mehrere aus Sicherheitsgründen parallelgeschaltet sind, erkannt werden, da sonst beispielsweise das Sicherheitsziel für den Messfehler eines Sensors, dessen integrierte Auswerteschaltung durch einen Linearregler mit elektrischer Energie versorgt wird, unerkannt verletzt werden kann.
Als weiterer Stand der Technik sei hier die zum Zeitpunkt der Anmeldung dieser Schrift die noch unveröffentlichte deutsche Patentanmeldung DE 10 2017 119 734.6 genannt, die vollständig Teil dieser Offenbarung ist.
Aufgabe
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu schaffen die die obigen Nachteile des Stands der Technik nicht aufweist und weitere Vorteile aufweist.
Die Aufgabe ist es im laufenden Betrieb ohne Betriebsunterbrechung zu erkennen, ob die Stützkapazität am Reglerausgang noch vorhanden ist oder in ihrem Wert unzulässig verändert ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 6 gelöst.
Lösung der Aufgabe
Bei einem Linearregler der eingangs beschriebenen Art wird die Aufgabe nun unter anderem dadurch gelöst, dass im Betrieb die Werte der Regelschleife des Linearreglers eingefroren werden, der Regler kurzzeitig von einem Spannungsregler in einen Stromregler umgeschaltet wird, die Last des Reglers durch Veränderung einer Messlast am Ausgang des Linearreglers verändert wird und die sich am Ausgang in einem definierten Zeitraum Δt ergebene Spannungsänderung in Korrelation mit der Modulation der Last des Reglers im Vergleich zu einer maximal erlaubten Spannungsänderung betragsmäßig bewertet wird. Liegt die Spannungsänderung am Ausgang des vorgeschlagenen Linearreglers am Ende des definierten Zeitraums Δt seit Beginn der Modulation der Messlast betragsmäßig über dieser maximal erlaubten Spannungsänderung, so ist der Kapazitätswert der angeschlossenen Stützkapazität zu klein.
Aus dem Stand der Technik ist, wie oben beschrieben bekannt, den Regeltransistor durch Modulation des Potenzials an seinem Steuereingang zur Einspeisung eines modulierten Stromes zu veranlassen, was den Nachteil hätte, dass es dabei zu erheblichen EMV-Abstrahlungen kommen kann. Des Weiteren ist, wie ebenfalls oben beschrieben, bekannt, einen zusätzlichen Strom in den Ausgangsknoten des Linearreglers einzuspeisen. Dies ist jedoch nur durch Überschreiben des Regeltransistors möglich, was massive Querströme verursacht, oder durch eine Einspeisung, die schneller ist als die Zeitkonstante der Nachregelung durch den Regeltransistor. Bei schnellen Reglern oder großen Stützkapazitäten ist dies aber nicht mehr sinnvoll möglich.
Es wird somit hier zur Lösung dieser Probleme vorgeschlagen, unter Manipulation der Regelschleife des Linearreglers und der Natur der geregelten Größe des Reglers (Umschaltung von Spannungsregelung auf Stromregelung) und mittels zusätzlicher Einbringung eines Lastpulses die dynamische Impedanz am Ausgang des Linearreglers zu testen. Dies hat den Vorteil, dass dies auch im laufenden Betrieb der jeweiligen Anwendung erfolgen kann, wenn die nachfolgenden Schaltungen, die die Ausgangsspannung des Linearreglers nutzen, ausreichend unempfindliche gegenüber Spannungsschwankungen dieser Ausgangsspannung des Linearreglers sind.
Zur Erkennung eines nicht mehr voll wirksamen Stützkondensators am Ausgang des Linearreglers wird also die dynamische Impedanz am Ausgang des Linearreglers mit folgendem Verfahren geprüft. Hierzu wird der Linearregler beispielsweise wie folgt aufgebaut. Die Erläuterung eines ersten einfachen Beispiels erfolgt anhand der 1.
Der Linearregler (LR) weist einen Ausgang (3) auf. Er ist dazu geeignet das vorgeschlagene Verfahren durchzuführen, das das Vorhandensein einer ausreichenden Stützkapazität (C_buf1 , C_buf2 ) überprüft. Er weist insbesondere einen Regeltransistor (T₁ ) mit einem ersten Anschluss und einem zweiten Anschluss mit einem Steueranschluss (2) auf. Über diesen wird der Spannungsabfall zwischen der Versorgungsspannung (V_bat ) des Linearreglers (LR) und seiner Ausgangsspannung zwischen dem Ausgang (3) des Linearreglers (LR) und einem Bezugspotenzial (GND) in Abhängigkeit von dem Signal an seinem Steueranschluss (2) im Normalbetrieb, d.h. im Spannungsregelbetrieb, geregelt. Des Weiteren weist der vorgeschlagene Linearregler (LR) einen Rückkoppelschaltkreis (fc) mit einem Eingang und einem Ausgang (4), einen Fehlerverstärker (ea) mit einem ersten Eingang und einem zweiten Eingang und einem Ausgang (1), einen ersten Schalter (S₁ ) mit einem ersten Anschluss und einem zweiten Anschluss und einem Steueranschluss (7), eine Speicherkapazität (C_p ) mit einem ersten Anschluss und einem zweiten Anschluss, einen zweiten Schalter (T₂ ) mit einem ersten Anschluss und einem zweiten Anschluss und einem Steueranschluss (5) und einen zusätzlichen Lastwiderstand (R_z ) mit einem ersten Anschluss und einem zweiten Anschluss auf. An dieser Stelle ist der Hinweis angebracht, dass in einem folgenden Abschnitt von einem schaltbaren Lastwiderstand (R_s ) die Rede sein wird. Die Kombination aus dem zweiten Schalter (T₂ ) in Serie mit dem zusätzlichen Lastwiderstand (R_s ) stellt eine beispielhafte Implementation eines schaltbaren Widerstands (R_s ) dar, der zwischen dem Widerstand mit geöffnetem zweiten Schalter (T₂ ) und dem Widerstand bei geschlossenem zweiten Schalter (T₂ ) umschaltbar ist.
Der erste Anschluss des Regeltransistors (T₁ ) ist mit der Versorgungsspannung (V_bat ) verbunden. Der zweite Anschluss des Regeltransistors (T₁ ) ist mit dem Ausgang (3) des Linearreglers (LR) verbunden. Der Eingang des Rückkoppelschaltkreises (fc) ist mit dem Ausgang (3) des Linearreglers verbunden. Der zweite Eingang des Fehlerverstärkers (ea) ist mit dem Ausgang (4) des Rückkoppelschaltkreises (fc) verbunden. Der erste Eingang des Fehlerverstärkers (ea) ist mit einer ersten Referenzspannung (V_ref1 ) verbunden. Der erste Anschluss des ersten Schalters (S₁ ) ist mit dem Ausgang (1) des Fehlerverstärkers (ea) verbunden. Der Steueranschluss (2) des Regeltransistors (T₁ ) ist mit dem zweiten Anschluss des ersten Schalters (S₁ ) verbunden. Die Speicherkapazität (C_p ) ist mit ihrem ersten Anschluss mit dem Steueranschluss (2) des Regeltransistors (T₁ ) verbunden. Die Speicherkapazität (C_p ) ist mit ihrem zweiten Anschluss mit Ausgang (3) des Linearreglers verbunden. Bei der Speicherkapazität (C_p ) kann es sich auch um die parasitäre Gate-Source-Kapazität des Regeltransistors (T1) handeln. Der zweite Schalter (T₂ ) ist mit seinem zweiten Anschluss mit dem ersten Anschluss des schaltbaren Lastwiderstands (R_s ) verbunden. Die Zusammenschaltung aus zweitem Schalter (T₂ ) und schaltbarem Lastwiderstand (R_s ) ist zwischen den Ausgang (3) des Linearreglers (LR) und das Bezugspotenzial (GND) geschaltet.
Die Stützkapazität (C_buf1 , C_buf2 ) wird zur Erfüllung der Sicherheitsanforderungen bevorzugt als Parallelschaltung einer ersten Stützkapazität (C_buf1 ) und einer zweiten Stützkapazität (C_buf2 ) ausgeführt. Ist nun eine Verbindung einer dieser beiden Stützkapazitäten (C_buf1 , C_buf2 ) beispielsweise infolge einer fehlerhaften Lötstelle fehlerhaft, so ist die sich ergebende reale Stützkapazität vermindert. Ggf. kann es sogar zum Komplettabriss der Stützkapazität (C_buf1 , C_buf2 ) kommen. Dann ist nur noch die parasitäre Ausgangskapazität am Ausgang (3) des Linearreglers vorhanden. Diese Kapazitätswertverminderung der Stützkapazität (C_buf1 , C_buf2 ) soll auch im Betrieb ohne Betriebsunterbrechung erfasst werden. Der Linearregler (LR) versorgt die elektrische Last (R_L ) somit auch während der Überprüfung des Kapazitätswerts der Stützkapazität (C_buf1 , C_buf2 ) fortlaufend mit elektrischer Energie, was ein besonderer Vorteil dieser Vorrichtung ist.
Über den Regeltransistor (T₁ ) wird der Spannungsabfall zwischen der Versorgungsspannung (V_bat ) des Linearreglers (LR) und seiner Ausgangsspannung zwischen dem Ausgang (3) des Linearreglers (LR) und einem Bezugspotenzial (GND) in Abhängigkeit von dem Signal an dem Steueranschluss (2) des Regeltransistors (T₁ ) geregelt. Der Rückkoppelschaltkreis (fc) erfasst mit seinem Eingang diese Ausgangsspannung zwischen dem Ausgang (3) des Linearreglers (LR) und dem Bezugspotenzial (GND) und erzeugt an seinem Ausgang (4) ein Messsignal für diese Ausgangsspannung zwischen dem Ausgang (3) des Linearreglers (LR) und dem Bezugspotenzial (GND). Der Rückkoppelschaltkreis ist in der Regel ein verstärkender Filter in üblicher Operationsverstärkertechnik. Der Fehlerverstärker (ea) vergleicht zunächst den Wert dieses Messsignals für die Ausgangsspannung zwischen dem Ausgang (3) des Linearreglers (LR) und dem Bezugspotenzial (GND) an seinem zweiten Eingang (4) mit dem Wert eines ersten Referenzwerts, bevorzugt einer ersten Referenzspannung (V_ref ) an seinem ersten Eingang. Typischerweise erfolgt dieser Vergleich durch Differenzbildung zwischen dem Wert dieses Messsignals für die Ausgangsspannung am Ausgang (3) des Linearreglers (LR) einerseits und der besagten ersten Referenzspannung (V_ref ) andererseits. Diese Stufe umfasst typischerweise auch die Verstärkung und/oder Filterung oder sonstige Signalverarbeitung des sich ergebenden Signals. Der Fehlerverstärker umfasst bevorzugt auch eine Halteschaltung, die seinen Wert in Abhängigkeit von einem Steuersignal (10, siehe 2) einfrieren kann. In dem Beispiel der 1 ist die Halteschaltung beispielhaft separat von dem Fehlerverstärker eingezeichnet. Die Halteschaltung besteht hier in dem Beispiel der 1 aus einem ersten Schalter (S₁ ) und einer Speicherkapazität (C_p ). Der erste Schalter (S₁ ) verbindet in diesem Beispiel im Normalbetrieb (=Spannungsregelbetrieb) den Ausgang (1) des Fehlerverstärkers (ea), der in diesem Beispiel über keine Halteschaltung verfügt, mit dem Steueranschluss (2) des Regeltransistors (T₁ ), wodurch der Regelkreis (T₁ , fc, ea, T₁ ) im Normalbetrieb geschlossen ist und die Spannung am Ausgang (3) des Linearreglers (LR) gegen das Bezugspotenzial (GND) in Abhängigkeit von der Referenzspannung (V_ref ) eingestellt wird. Es wird nun hier vorgeschlagen, zwischen dem Ausgang (1) des Fehlerverstärkers (ea) und dem Steueranschluss (2) des Regeltransistors (T₁ ) die Halteschaltung für die Gate-Source-Spannung des Regeltransistors (T₁ ) beispielhaft bestehend aus dem ersten Schalter (S₁ ) und einer Speicherkapazität (C_p ) einzusetzen. Bei der Speicherkapazität (C_p ) kann es sich auch um eine parasitärere Kapazität wie beispielsweise die Gate-Source-Kapazität oder die Gate-Kapazität des Regeltransistors (T₁ ) handeln. Bevorzugt wirkt die Speicherkapazität (C_p ) also zwischen dem Gate des Regeltransistors (T₁ ) und dem Source des Regeltransistors (T₁ ). Damit wird durch das Öffnen des Schalters (S₁ ) bei geladener Speicherkapazität (C_p ) der Regler von Spannungsregelung auf Stromregelung umgestellt, da die Gate-Source-Spannung des Regeltransistors (T1) dann nicht mehr von dem Potenzial des Ausgangs (3) des Linearreglers über die nun unterbrochene und eingefrorene Regelstrecke abhängt. Der Regeltransistor (T₁ ) verhält sich somit wie eine Transistorstromquelle. Der Strom, der durch den Regeltransistor (T₁ ) in den Knoten des Ausgangs (3) des Linearreglers (LR) eingespeist wird, bestimmt sich dann aus dem zuletzt im Spannungsregelbetrieb durch den Regeltransistor (T₁ ) unmittelbar vor dem Umschalten in diesen Knoten eingespeisten Strom. Hierdurch wird dann im Gegensatz zum oben genannten Stand der Technik die Spannung am Ausgang (3) des Linearreglers nicht über den Regeltransistor (T1) selbst, sondern über die Lastwiderstände (R_L ) sowie den ggf. zuschaltbaren zusätzlichen Widerstand (R_z ) mittels des vom Regeltransistor (T₁ ) gelieferten Stromes eingestellt. Ändert sich diese Last nach dem Umschalten auf Stromregelung nicht, kommt es auch nicht zu Spannungsschwankungen. Ein kurzzeitiges Umschalten auf Stromregelung ist daher unkritisch, da die Stützkapazitäten (C_buf1 , C_buf2 ) selbst bei einer kleineren Lastmodulation Ladung nachliefern. Statt der beschriebenen Halteschaltung (S₁ , C_P ) können wie gesagt auch wirkungsgleiche Schaltungen als Teil des Fehlerverstärkers (ea) eingesetzt werden, die eine Verhinderung von Änderungen des Signals am Steuereingang (2) des Regeltransistors (T₁ ) für einen gewissen Zeitraum erlauben und somit den strommäßigen Zustand des Regeltransistors (T₁ ) und damit den Ausgangswert (2) des Regelkreises ohne weitere Lastmodulation einfrieren. In dem Fall wird der Fehlerverstärker (ea) mit einem zusätzlichen dritten Anschluss mit dem Ausgang (3) des Linearreglers (LR) und/oder dem Source des Regeltransistors (T₁ ) verbunden, um diese Gate-Source-Spannung des Regeltransistors (T₁ ) während des Stromregelbetriebs konstant halten zu können.
Figur 2
2 stellt die Schaltung aus 1, die sich auf einen N-Kanal-MOS-Transistor als Regeltransistor (T₁ ) des Linearreglers (LR) bezog, nun für einen P-Kanal-Transistor als Regeltransistor (T₁ ) des Linearreglers (LR) dar. Im Unterschied zu 1 arbeitet der als Regeltransistor (T₁ ) des Linearreglers (LR) nun im Drain-Folger-Betrieb. Damit hängt die Spannung am Ausgang (3) des Linearreglers (LR) nicht mehr unmittelbar von dem Potenzial am Steueranschluss (2) des Regeltransistors (T₁ ) des Linearreglers (LR) ab. In 1 arbeitete nämlich der Regeltransistor als Source-Folger. Vielmehr wird die Spannung am Ausgang (3) des Linearreglers (LR) erst durch die Rückkopplung erzwungen. Ansonsten wird auch hier erfindungsgemäß zwischen einem Spannungsregelbetrieb und einem Stromregelbetrieb durch Auftrennen der Regelung mittels des ersten Schalters (S₁ ) und Einfrieren der Gate-Source-Spannung mittels der Speicherkapazität (C_p ) umgeschaltet, um den Wert der Last (R_L ) und/oder den Wert der Stützkapazität (C_buf1 , C_buf2 ) mittels einer Lastmodulation beispielsweise über den durch den zweiten Schalter (T₂ ) zuschaltbaren Widerstand (R_z ) im Stromregelbetrieb und einer Bewertung der daraus folgenden Spannungsmodulation der Spannung am Ausgang (3) des Linearreglers (LR) zu ermitteln. Die Bewertung erfolgt, wie oben in der Beschreibung der 1 beschrieben.
Figur 3
Diese Funktionalität kann daher auch, wie schon am Ender der Beschreibung der 1 beschrieben, als Teil des Fehlerverstärkers (ea) angesehen werden. Diese Funktionalität ist in 3 dargestellt. Dort kann der Ausgangswert des Ausgangs (2) des Fehlerverstärkers (ea) über einen Steuereingang (10) dieses Fehlerverstärkers (ea) relativ zum Potenzial des Ausgangs (3) des Linearreglers (LR) eingefroren werden. Somit kann dort (in der 3) auch der Zustand des Regeltransistors (T₁ ) hinsichtlich des dieses Regeltransistors (T₁ ) durchfließenden Stromes mittels dieses Steuereingangs (10) eingefroren werden. Somit liefert der Linearregler (LR) beim Einfrieren des relativen Werts des Ausgangswerts des Ausgangs (2) des Fehlerverstärkers (ea) bezogen auf das Source-Potenzial des Regeltransistors (T₁ ) weiterhin Energie für die nachfolgenden Schaltungen. Hierdurch wird der Regeltransistor (T₁ ) nach dem Umschalten als Transistorstromquelle betrieben. Der Regeltransistor (T₁ ) liefert dann den Strom in den Ausgangsknoten des Ausgangs (3) des Linearreglers (LR), den er unmittelbar vor dem Umschalten vom Spannungsregelbetrieb in den Stromregelbetrieb lieferte. Die Spannung am Ausgang (3) des Linearreglers (LR) bleibt daher dann solange unverändert, wie sich die Lastsituation in Form der Stützkapazität (C_buf1 , C_buf2 ) und der Last (R_L ) nicht ändert. Nach außen erfolgt virtuell weiterhin eine Spannungsregelung, da der Strom durch den Regeltransistor (T₁ ) bei seinem Durchgang durch die Last (R_L ) die zuvor eingestellte Ausgangsspannung am Ausgang (3) des Linearreglers (LR) weiterhin erzeugt. Trotzdem wird hier von einer Spannungsregelung auf Stromregelung umgeschaltet. Der Betrieb des Linearreglers (LR) und der versorgten Last (R_L ) wird also durch das Einfrieren nicht unterbrochen. Der Linearregler (LR) regelt die Spannung an seinem Ausgang (3) gegenüber dem Bezugspotenzial (GND) nur nicht mehr bei einem Lastwechsel nach. Hierdurch wird die Stützkapazität (C_buf1 , C_buf2 ) bei einem schnellen Regler erst messbar. Diese schaltbare Änderung der Lastwechselempfindlichkeit ist neu gegenüber dem oben genannten Stand der Technik. Sowohl das Signal für den Steueranschluss (7) des ersten Schalters (S₁ ) als auch den Steuereingang (10) zum Einfrieren des Zustands des Regeltransistors (T₁ ) werden bevorzugt durch eine Steuerung (CTR) erzeugt. Hierbei kann es sich um eine Logik als Teil des Linearreglers oder einen Mikrorechner handeln. Für die Messung wird nun mittels des Steueranschlusses (7) des ersten Schalters (S₁ ) bzw. des Steuereingangs (10) zum Einfrieren des strommäßigen Zustands des Regeltransistors (T₁ ) der Regeltransistor (T₁ ) durch Einfrieren des Werts seines Steuereingangs (2) gegenüber seinem Source-Anschluss eingefroren. Die Regelschleife wird also durch Öffnen des Schalters (S₁ ) geöffnet und der Regeltransistor (T₁ ) für die Dauer der Messung des Werts der Stützkapazität (C_buf1 , C_buf2 ) gesteuert und nicht mehr geregelt. Die Stromregelung findet über die MOS-Diode-Eigenschaft der dann effektiv wirksamen Schaltung aus Speicherkapazität (C_p ) und Regeltransistor (T₁ ) statt. Für die Dauer der Messung wird der Regeltransistor (T₁ ) nun erfindungsgemäß als Stromquellentransistor einer Transistorstromquelle betrieben. Sind die Laständerungen nicht massiv, so könnte ohne weitere Änderung der Linearregler (LR) die folgende Messzeit ohne wesentliche Spannungsänderung an seinem Ausgang (3) des Linearreglers (LR) überbrücken, da sich der Strom durch den Regeltransistor (T₁ ) ja nicht ändert. Bevorzugt kann nun somit beispielsweise die Spannung am Ausgang (3) des Linearreglers (LR) gegen das Bezugspotenzial (GND) als Referenzwert (V_ref2 ) für die spätere Bewertung auf einen Kondensatorabriss erfasst werden. Alternativ kann diese Größe (V_ref2 ) aber auch aus der Regelgröße, hier der erste Referenzwert - also z.B. eine erste Referenzspannung (V_ref1 ), beispielsweise mittels einer vorgegebenen Offsetspannung (in den 1 und 2 jeweils durch eine Spannungsquelle symbolisiert) abgeleitet werden. Bevorzugt schließt dann die Steuerung (CTR) durch entsprechende Einstellung des Steueranschlusses (5) des zweiten Schalters (T₂ ) diesen zweiten Schalter (T₂ ). Hierdurch wird der Ausgang (3) des Linearreglers (LR) über den zusätzlichen Widerstand (R_z ) mit dem Bezugspotenzial (GND) verbunden und somit weiter belastet. Es wird ein zusätzlicher (hier negativer Strom) in den Ausgangsknoten (3) des Linearreglers (LR) eingespeist. Eine solche Stromeinspeisung eines Teststroms oder einer Testladungsmenge ist zwar aus dem Stand der Technik bekannt, aber die im Stand der Technik vorgeschlagene Methode funktioniert nur, wenn die Stützkapazität (C_buf1 , C_buf2 ) klein genug und der Regler langsam genug ist oder wenn der eingespeiste Strom den Regler überschreiben kann. Da im vorliegenden Fall der Regeltransistor (T₁ ) als Stromquelle während des Tests arbeitet, entfallen all diese Randbedingungen aus dem Stand der Technik. Der durch den zweiten Schalter (T₂ ) mit dem Ausgang (3) des Linearreglers (LR) verbundene zusätzliche Widerstand (R_z ) stellt eine Lastmodulation dar, die eine Signalantwort des Systems provoziert. In der 3 ist die Kombination aus dem zweiten Schalter (T₂ ) und dem zusätzlichen Widerstand (R_z ) als schaltbarer Widerstand (R_s ) dargestellt. Dem Fachmann ist klar, dass jeder zwischen zwei widerstandswerten schaltbare Widerstand (R_s ) als Parallelschaltung eines Widerstands mit einer Serienschaltung aus einem zusätzlichen Widerstand (R_z ) und einem zweiten Schalter (T₂ ) dargestellt werden kann. Da der parallelgeschaltete Widerstand dem Lastwiderstand (R_L ) zugerechnet werden kann, ist die Darstellung mit einem schaltbaren Widerstand der 3 wirkungsgleich dem entsprechenden Schaltungsteil der 1. Der zusätzliche Widerstand (R_z ) korrespondiert also mit einer Widerstandsverminderung des schaltbaren Widerstands (R_s ). Die Stützkapazität (C_buf1 , C_buf2 ) wird durch den zusätzlichen Widerstand (R_z ) entladen, da der Strom durch den zusätzlichen Widerstand (R_z ) ausschließlich aus diesen Stützkapazitäten (C_buf1 , C_buf2 ) stammen muss, da andererseits der Strom der Transistorstromquelle in Form des Regeltransistors (T₁ ) ausschließlich weiterhin im Wesentlichen über die Last (R_L ) abfließt. Hierdurch sinkt die Spannung am Ausgang (3) des Linearreglers (LR) gegen das Bezugspotenzial (GND) entsprechend dem Verhältnis des Lastwiderstands (R_L ) zum zusätzlichen Widerstand (R_z ) ab. Die Zeitkonstante bestimmt sich dabei im Wesentlichen als τ=R_z*(C_buf1+C_buf2). Diese Zeitkonstante kann erfasst und ausgewertet werden. Nach einer gewissen Messzeit Δt kann somit die Spannung am Ausgang (3) des Linearreglers (LR) gegen das Bezugspotenzial (GND) zum zweiten Mal erfasst werden.
Bevorzugt wird also zuerst ein Referenzwert für die Spannung am Ausgang (3) des Linearreglers (LR) gegen das Bezugspotenzial (GND) ohne erhöhte Belastung durch den zusätzlichen Widerstand (R_z ) ermittelt und dieser mit dem Messwert der Spannung am Ausgang (3) des Linearreglers (LR) gegen das Bezugspotenzial (GND) bei erhöhter Belastung durch einen verringerten schaltbaren Widerstand (R_s ), hier bevorzugt bestehend aus dem zweiten Schalter (T₂ ) und zusätzlichen Widerstand (R_z ), verglichen.
Der Referenzwert für die Spannung am Ausgang (3) des Linearreglers (LR) gegen das Bezugspotenzial (GND) ohne Belastung kann aus den Regelwertvorgaben - z.B. aus V_ref1 - berechnet werden oder im Zustand ohne den zusätzlichen Widerstand (R_z ) gemessen werden. Bevorzugt erfolgt die erste Messung des Referenzwerts für die Spannung am Ausgang (3) des Linearreglers (LR) gegen das Bezugspotenzial (GND) so, dass der Regelkreis wie oben beschrieben ist, z.B. mittels eines ersten Schalters (S₁ ) geöffnet wird, der Linearregler (LR) dadurch in den Stromquellenbetrieb übergeht und nach der Messzeit Δt die Spannung am Ausgang (3) des Linearreglers (LR) gegen das Bezugspotenzial (GND) ein erstes Mal erfasst wird. Diese Spannung wird als zweite Referenzspannung (V_ref2 ) in dem Beispiel der 3 in einer ersten Halteschaltung (SH1) zwischengespeichert. Dieser erste Messwert der Spannung am Ausgang (3) des Linearreglers (LR) gegen das Bezugspotenzial (GND) ist der erste Referenzwert (zweite Referenzspannung (V_ref2 )) für die Spannung am Ausgang (3) des Linearreglers (LR) gegen das Bezugspotenzial (GND). Dieser erste Referenzwert kann auch ohne Umstellung auf den Stromquellenbetrieb ermittelt werden. Der Regelkreis wird dann wieder z.B. mittels des ersten Schalters (S₁ ) geschlossen, sodass der Linearregler (LR) wieder in den Spannungsreglerbetrieb übergeht und die entstandenen Spannungsverluste am Ausgang (3) des Linearreglers (LR) gegen das Bezugspotenzial (GND) wieder ausgeglichen werden. Nach einer ausreichenden Wartezeit wird der Regelkreis des Linearreglers (LR) z.B. mittels des ersten Schalters (S₁ ) wieder geöffnet, wie oben beschrieben. Damit geht der Linearregler (LR) erneut in den Stromquellenbetrieb über. Nun wird jedoch der schaltbare Widerstand (R_s ) mittels des zweiten Schalters (T₂ ) zugeschaltet. Nach der Messzeit Δt wird wieder die Spannung am Ausgang (3) des Linearreglers (LR) gegen das Bezugspotenzial (GND) als zweiter Messwert erfasst. Diese Spannung wird als Messspannung (V_M ) in dem Beispiel der 3 in einer zweiten Halteschaltung (SH2) zwischengespeichert. Der erste Messwert (zweite Referenzspannung (V_ref2 )) und der zweite Messwert (Messspannung (V_M )) können nun direkt miteinander, beispielsweise durch einen Komparator (cmp) verglichen werden. Ist die Spannungsdifferenz zwischen dem ersten Messwert (zweite Referenzspannung (V_ref2 )) und dem zweiten Messwert (Messspannung (V_M )) betragsmäßig größer als ein vorgegebener Schwellwert, so ist die Spannung bei der zweiten Messung im Vergleich zur ersten Messung zu schnell abgefallen. In dem Fall ist der Wert der Stützkapazität (C_buf1 , C_buf2 ) zu klein. Dies kann beispielsweise durch den besagten Komparator (cmp) über seinen Ausgang (8) signalisiert werden. Bevorzugt wird diese Signalisierung des Komparators (cmp) beispielsweise mittels einer Logik (&) insbesondere von einem Signal (6) der Steuerung (CTR) erlaubt oder unterdrückt, sodass Fehlermeldungen nur zu den durch die Steuerung (CTR) vorgegebenen Zeiten über den Ausgang (9) der Logik (&) erfolgen können.
Natürlich ist es auch möglich eine Entscheidung darüber zu treffen, on die Stützkapazität (C_buf1 , C_buf2 ) einen zu großen Kapazitätswert hat. In dem Fall würde die Spannungsdifferenz unter dem vorgegebenen Schwellwert liegen. Es mag Anwendungen geben, in denen diese Fragestellung auftaucht und somit in analoger Weise abgedeckt werden kann.
Nach der zweiten Messung wird der erste Schalter (S₁ ) wieder geschlossen, wodurch der Linearregler (LR) wieder als Spannungsregler arbeitet.
Die erste Halteschaltung (SH1) wird bevorzugt mittels einer Steuerleitung (11) durch die Steuerung (CTR) gesteuert. Die zweite Halteschaltung (SH2) wird bevorzugt mittels einer Steuerleitung (12) durch die Steuerung (CTR) gesteuert. Auch das Öffnen und Schließen des ersten Schalters (S₁ ) und des zweiten Schalters (T₂ ) wird bevorzugt von der Steuerung (CTR) gesteuert.
In den 1 und 2 umfasst die Auswertung einen Vergleicher (cmp) mit einem ersten Eingang und einem zweiten Eingang und einem Ausgang (8), eine Logik (&) mit einem ersten Eingang und einem zweiten Eingang (6) und einem Ausgang (9) und die besagte Steuerung (CTR) mit einem ersten Ausgang und einem zweiten Ausgang und einem dritten Ausgang. Der Steueranschluss (5) des zweiten Schalters (T₂ ) ist in den Beispielen der 1 und 2 mit dem dritten Ausgang der Steuerung (CTR) verbunden. Der zweite Eingang (6) der Logik (&) ist in den Beispielen der 1 und 2 mit dem zweiten Ausgang der Steuerung (CTR) verbunden und der Steueranschluss des ersten Schalters (S₁ ) ist mit dem ersten Ausgang der Steuerung verbunden.
Es wird nun ein Verfahren zur Durchführung in einem Linearregler (LR) entsprechend der 1, 2 oder 3 zur Prüfung auf das Vorhandensein einer Stützkapazität (C_buf1 , C_buf2 ) mit einem Mindestkapazitätswert vorgeschlagen, bei dem die Nominalspannung zwischen dem Ausgang (3) des Linearreglers (LR) und einem Bezugspotenzial (GND) von der ersten Referenzspannung (V_ref1 ) abhängt. Das Verfahren beginnt mit dem Öffnen (21) des ersten Schalters (S₁ ) oder dem Fixieren der Gate-Source-Spannung des Regeltransistors (T1) durch den Fehlerverstärker (ea) zu einem ersten Zeitpunkt (t₁ ). Dieser Schritt entspricht einem Wechsel des Linearreglers von einem Spannungsregelungsbetrieb auf einen Stromregelbetrieb. Es folgt das Verbinden (22) des zusätzlichen Lastwiderstands (R_z ) mit dem Ausgang (3) des Linearreglers (LR) oder das Ändern des Widerstandswerts eines bereits verbundenen schaltbaren Lastwiderstands (R_s ) zu einem zweiten Zeitpunkt (t₂ ), der nach dem ersten Zeitpunkt (t₁ ) liegt. Danach folgt das Erfassen (23) der Spannung am Ausgang (3) des Linearreglers (LR) zu einem dritten Zeitpunkt (t₃ ), der nach dem ersten Zeitpunkt (t₁ ) und nach dem zweiten Zeitpunkt (t₂ ) liegt. Hierbei wird vorausgesetzt, dass der erste Messwert bereits ermittelt wurde oder ein anderer geeigneter Referenzwert zuvor bereits ermittelt werden konnte. Dann folgt das Vergleichen (24) der zum dritten Zeitpunkt (t₃ ) erfassten Spannung am Ausgang (3) des Linearreglers (LR) mit diesem besagten vorausgesetzten Referenzwert (V_ref2 ), der in jedem Fall von der ersten Referenzspannung (V_ref1 ) abhängt, und das Erzeugung eines darauf basierenden Vergleichsergebnisses. Typischerweise handelt es sich hier um die Differenzbildung in dem besagten Komparator (cmp) und die Bildung des Ausgangssignals (8) dieses Komparators (cmp).
Es folgt das Trennen (25) des zusätzlichen Lastwiderstands (R_z ) von dem Ausgang (3) des Linearreglers (LR) bzw. das Rückgängigmachen der Änderung des Widerstandswerts eines bereits verbundenen schaltbaren Lastwiderstands (R_s ) zu einem vierten Zeitpunkt (t₄ ), der nach dem dritten Zeitpunkt (t₃ ) liegt. Dann wird der Regelkreis wieder geschlossen. Damit erfolgt ein Wechsel zurück von einem Stromregelbetrieb des Linearreglers (LR) zu einem Spannungsregelungsbetrieb. Dieser Wechsel erfolgt durch das Schließen (26) des ersten Schalters (S₁ ) bzw. das Lösen der Fixierung der Gate-Source-Spannung des Regeltransistors (T₁ ) durch den Fehlerverstärker (ea) zu einem fünften Zeitpunkt (t₅ ), der nach dem vierten Zeitpunkt (t₄ ) liegt.
Bevorzugt werden vor einer solchen Vermessung der Stützkapazitäten (C_buf1 , C_buf2 ) Schaltungen und/oder Signalverarbeitungsprozessen, die empfindlich gegen Schwankungen der Spannung zwischen dem Ausgang (3) des Linearreglers (LR) und dem Bezugspotenzial (GND) sind, durch die Steuerung (CTR) oder einer anderen Vorrichtung, die dieser Steuerung (CTR) ggf. übergeordnet ist, angehalten und/oder in einen unempfindlichen Zustand überführt, um Störungen sicher auszuschließen. Erst nachdem diese Schaltungsteile oder empfindlichen Prozesse in einen unempfindlichen Zustand gebracht wurden, wird die Messung der Stützkapazität (C_buf1 , C_buf2 ) durchgeführt. Daran anschließend erfolgt der Neustart dieser Schaltungsteile oder Prozesse und/oder das Rücküberführen dieser Schaltungsteile oder Prozesse in die zuvor verlassenen empfindlichen Zustände der Schaltungen und/oder Signalverarbeitungsprozesse, die empfindlich gegenüber Schwankungen der Spannung zwischen dem Ausgang (3) des Linearreglers (LR) und dem Bezugspotenzial (GND) sind.
Der Ausgang (3) des vorgeschlagenen Linearreglers (LR) wird bevorzugt regelmäßig (z.B. alle 10ms) mit dem Widerstandswert des schaltbaren Widerstands (R_s ) belastet. Während dieser Belastung ist der Regelkreis des Linearreglers (LR) geöffnet und der Steuerwert des Steuersignals (2) des Regeltransistors (T₁ ) ist eingefroren und ändert sich nicht. Außerdem befindet sich der Linearregler (LR) hierdurch während dieser Belastung im Stromregelbetrieb, wodurch die Belastung gut messbar wird. Im Stand der Technik wird hingegen meist der parasitäre Innenwiderstand des Regeltransistors ausgenutzt. Ist die Regelung schnell und der Innenwiderstand des Regeltransistors gering, so ist eine sinnvolle Messung im Stand der Technik nicht möglich. Erst durch die Umschaltung zwischen Spannungsregelungsbetrieb und Stromregelungsbetrieb wird das Signal optimiert. Die Steuerung dieses Vorgangs erfolgt zum einen aus der Steuerung (CTR) und ggf. aus übergeordneten Vorrichtungen, beispielsweise mittels eines Mikrorechners.
Bei 100nF Last und 1µs zu 10mA Last bei einem eingefrorenen und damit als Stromquelle arbeitenden Regeltransistor (T₁ ) erhält man: $Δ U = [(U_{A} {/R}_{S}) / (C_{buf1} + C_{buf2})] * Δ t$
Hierbei steht ΔU für die Spannungsänderung am Ausgang (3) des Linearreglers (LR), U_A für die Spannung am Ausgang (3) des Linearreglers (LR) gegen Masse (GND), R_s für den Widerstandswert des schaltbaren Widerstands (R_s ), der in den Beispielen der 1, 2 und 3 zugeschaltet wird. Für beispielhafte Werte von U_A=10V, R_s=1kOhm, (C_buf1+C_buf2)=100nF und Δt=1µs erhält man: $Δ U = ((10V/1000Ohm) /100nF) 1 μ s = 100 mV$
Offensichtlich führt eine Halbierung der Stützkapazität durch Ausfall einer Stützkapazität bereist zu einer Erhöhung um weitere 100mV, die leicht detektierbar sind.
Dem liegt die Annahme zugrunde, dass während der Messzeit von Δt=1µs der Linearregler (LR) selbst nicht oder nur wenig auf den kurzen Lastsprung durch Zuschalten des schaltbaren Widerstands (R_s ) reagiert. Dies wird durch den erfindungsgemäß eingenommenen Stromquellenbetrieb sichergestellt.
Vorteil der Erfindung
Ein solcher Linearregler ermöglicht zumindest in einigen Realisierungen die Überprüfung des korrekten Werts seiner Stützkapazitäten (C_buf1 , C_buf2 ) während des Betriebs. Im Gegensatz zum Stand der Technik kann der vorgeschlagene Linearregler somit auch den Abriss eines von mehreren Stützkondensatoren (C_buf1 , C_buf2 ) während des Betriebs von sehr schnellen Regelschleifen erfassen. Dies ist im Stand der Technik nicht gegeben. Die Vorteile sind hierauf aber nicht beschränkt.
Der Verlust eines Stützkondensators (C_buf1 , C_buf2 ) kann jetzt im laufenden Betrieb der Applikation (regelmäßig) geprüft und ggf. diagnostiziert werden.
Figurenliste

1 1 zeigt eine beispielhafte vorgeschlagene Vorrichtung, bei der die Halteschaltung für das Steuersignal (2) des Regeltransistors (T₁ ), der hier ein N-Kanal-Transistor ist, durch einen ersten Schalter (S₁ ) und eine Speicherkapazität (C_p ) für die Gate-Source-Spannung des Regeltransistors (T₁ ) realisiert ist und bei der der schaltbare Widerstand (R_s ) durch einen zweiten Schalter (T₂ ) und einen zusätzlichen Widerstand (R_z ) realisiert ist.
2 2 zeigt eine beispielhafte, vorgeschlagene Vorrichtung, bei der die Halteschaltung für das Steuersignal (2) des Regeltransistors (T₁ ), der hier ein P-Kanal-Transistor ist, durch einen ersten Schalter (S₁ ) und eine Speicherkapazität (C_p ) für die Gate-Source-Spannung des Regeltransistors (T₁ ) realisiert ist und bei der der schaltbare Widerstand (R_s ) durch einen zweiten Schalter (T₂ ) und einen zusätzlichen Widerstand (R_z ) realisiert ist.
3 3 zeigt eine beispielhafte, vorgeschlagene Vorrichtung, bei der zwei Halteschaltungen (SH1, SH2) die Messwerte mit und ohne Zusatzlast nach den Messungen enthalten und bei der die Halteschaltung für den Wert der Gate-Source-Spannung des Regeltransistors (T₁ ) in den Fehlerverstärker (ea) integriert ist.
4 4 zeigt den Ablauf eines beispielhaften Verfahrens zur Durchführung in dem besagten Linearregler (LR) zur Prüfung auf das Vorhandensein einer Stützkapazität (C_buf1 , C_buf2 ) mit einem Mindestkapazitätswert. Dabei hängt die Nominalspannung zwischen dem Ausgang (3) des Linearreglers (LR) und einem Bezugspotenzial (GND) von der ersten Referenzspannung (V_ref1 ) ab. Der beispielhafte Ablauf umfasst die Schritte:
1. a. Optionales Anhalten (20) und/oder Überführen in einen unempfindlichen Zustand von Schaltungen und/oder Signalverarbeitungsprozessen, die empfindlich gegenüber Schwankungen der Spannung zwischen dem Ausgang (3) des Linearreglers (LR) und dem Bezugspotenzial (GND) sind;
2. b. Öffnen (21) der Regelschleife durch Fixieren der Gate-Source-Spannung des Regeltransistors (T1) zu einem ersten Zeitpunkt (t₁ ). Dieser Schritt entspricht dem Wechsel des Linearreglers (LR) vom Spannungsregelbetrieb zum Stromregelbetrieb;
3. c. Belasten (22) des Ausgangs (3) des Linearreglers (LR) mit einer Zusatzlast (R_s ) ab einem zweiten Zeitpunkt (t₂ ), der nach dem ersten Zeitpunkt (t₁ ) liegt. Dies kann insbesondere durch ein Vermindern oder Vergrößern des Widerstandswerts eines schaltbaren Lastwiderstands (R_s ) zwischen dem Ausgang (3) des Linearreglers (LR) und einem Bezugspotenzial (GND) geschehen;
4. d. Erfassen (23) der Spannung am Ausgang (3) des Linearreglers (LR) zu einem dritten Zeitpunkt (t₃ ), der nach dem ersten Zeitpunkt (t₁ ) und nach dem zweiten Zeitpunkt (t₂ ) liegt;
5. e. Vergleichen (24) der zum dritten Zeitpunkt (t₃ ) erfassten Spannung am Ausgang (3) des Linearreglers (LR) mit einem Referenzwert (V_ref2 ), der von der ersten Referenzspannung (V_ref1 ) abhängt, und Erzeugung eines Vergleichsergebnisses;
6. f. Beenden (25) der Belastung des Ausgangs (3) des Linearreglers (LR) mit der Zusatzlast (R_s ) zu einem vierten Zeitpunkt (t₄ ), der nach dem dritten Zeitpunkt (t₃ ) liegt. Dies kann insbesondere durch das zum Schritt c entgegengesetzte Erhöhen oder Erniedrigen des Widerstandswerts des schaltbaren Lastwiderstands (R_s ) zwischen dem Ausgang (3) des Linearreglers (LR) und einem Bezugspotenzial (GND) geschehen;
7. g. Schließen (26) der Regelschleife mit Beendigung der Fixierung der Gate-Source-Spannung des Regeltransistors (T₁ ) zu einem fünften Zeitpunkt (t₅ ), der nach dem vierten Zeitpunkt (t₄ ) liegt. Dieser Schritt entspricht dem Rückwechsel des Linearreglers (LR) vom Stromregelbetrieb zum Spannungsregelbetrieb;
8. h. Optional daran anschließendes Neustarten (27) und/oder Rücküberführen in den empfindlichen Zustand von Schaltungen und/oder Signalverarbeitungsprozessen, die empfindlich gegenüber Schwankungen der Spannung zwischen dem Ausgang (3) des Linearreglers (LR) und dem Bezugspotenzial (GND) sind.
5 5 zeigt einen beispielhaften Ablauf eines Verfahrens zur Überprüfung des Stützkondensators (C_buf1 , C_buf2 ) eines Linearreglers (LR), bei dem der Linearregler (LR) zuerst ohne Zusatzlast vermessen wird und dann mit Zusatzlast vermessen wird. Das Verfahren umfasst die Schritte:
1. a. Ausregeln (40) des Spannungswerts am Ausgang (3) des Linearreglers (LR);
2. b. Einfrieren (41) des Stromes, den der Linearregler (LR) im Betrieb in seinen Ausgang (3) einspeist und/oder Umschalten des Linearregler (LR) von Spannungsregelbetrieb auf Stromregelbetrieb;
3. c. Belasten (42) des Ausgangs (3) des Linearreglers(LR) mit einer schaltbaren Last (R_s ) und/oder einem zusätzlichen Laststrom;
4. d. Erfassen (43) der sich am Ausgang (3) des Linearreglers (LR) in einem definierten Zeitraum Δt ergebenden betragsmäßigen Spannungsänderung ΔV als Referenzwert (V_ref2 );
5. e. Entlasten (43) des Ausgangs (3) des Linearreglers(LR) von der schaltbaren Last (R_s ) und/oder dem zusätzlichen Laststrom;
6. f. Erfassen (44) der sich am Ausgang in einem definierten Zeitraum Δt ergebenden betragsmäßigen Spannungsänderung ΔV als Messwert (V_M );
7. g. Aufheben (45) der Einfrierung des Stromes, den der Linearregler (LR) im Betrieb in seinen Ausgang (3) einspeist und/oder Umschalten des Linearreglers (LR) von Stromregelbetrieb auf Spannungsregelbetrieb;
8. h. Schließen (46) auf einen zu kleinen Kapazitätswert einer Stützkapazität (C_buf1 , C_buf2 ), wenn der Betrag der Spannungsänderung ΔV=V_ref2-V_M am Ausgang (3) des Linearreglers (LR) betragsmäßig über der maximal erlaubten Spannungsänderung liegt bzw. Schließen auf einen korrekten Kapazitätswert einer Stützkapazität (C_buf1 , C_buf2 ), wenn der Betrag der Spannungsänderung ΔV=V_ref2 -V_M am Ausgang (3) des Linearreglers (LR) betragsmäßig unter der maximal erlaubten Spannungsänderung liegt.
6 6 zeigt den Ablauf eines vereinfachten Verfahrens zur Überprüfung des Stützkondensators (C_buf1 , C_buf2 ) eines Linearreglers (LR) mit den Schritten
1. a. Einfrieren (50) des Stromwertes, den der Regeltransistor (T₁ ) des Linearreglers (LR) im Betrieb in den Ausgang (3) des Linearreglers (LR) einspeist;
2. b. Belasten (51) des Ausgangs (3) des Linearreglers (LR) mit einer zusätzlichen Last (R_s );
3. c. Erfassen (52) der sich am Ausgang in einem definierten Zeitraum Δt ergebenden betragsmäßigen Spannungsänderung ΔV im Vergleich zu einer maximal erlaubten betragsmäßigen Spannungsänderung;
4. d. Schließen (53) auf einen zu kleinen Kapazitätswert einer Stützkapazität (C_buf1 , C_buf2 ), wenn der Betrag der Spannungsänderung ΔV am Ausgang (3) des Linearreglers (LR) am Ende des definierten Zeitraums Δt seit Beginn der Einspeisung des Messstroms betragsmäßig über der maximal erlaubten Spannungsänderung liegt bzw. Schließen auf ein korrekten Kapazitätswert einer Stützkapazität (C_buf1 , C_buf2 ), wenn der Betrag der Spannungsänderung ΔV am Ausgang (3) des Linearreglers (LR) am Ende des definierten Zeitraums Δt seit Beginn der Einspeisung des Messstroms betragsmäßig unter der maximal erlaubten Spannungsänderung liegt;
5. e. Aufheben (54) der Einfrierung des Stromwertes, den der Regeltransistor (T₁ ) des Linearreglers (LR) im Betrieb in den Ausgang (3) des Linearreglers (LR) einspeist.

Kern der Erfindung
Kern der Erfindung ist somit ein Linearregler (LR) mit einem Ausgang (3). Der erfindungsgemäße Linearregler (LR) ist dazu geeignet und vorgesehen, ein Verfahren - wie z.B. oben beschrieben - durchzuführen, dass das Vorhandensein einer Stützkapazität (C_buf1 , C_buf2 ) überprüft. Der Linearregler (LR) weist hierfür zumindest zwei Betriebszustände auf. Ein erster Betriebszustand dieser mindestens zwei Betriebszustände ist dabei ein Spannungsregelungszustand, in dem der Linearregler (LR) die Spannung an seinem Ausgang (3) gegenüber einem Bezugspotenzial (GND) in Abhängigkeit von einem Referenzpotenzial (V_ref ) ausregelt. Dies ist der normale Betriebszustand. Erfindungsgemäß wird nun ein zweiter Betriebszustand der mindestens zwei Betriebszustände vorgesehen, der ein Stromregelungszustand ist, in dem der Linearregler (LR) sich zumindest zeitweise an seinem Ausgang (3) wie eine Transistorstromquelle verhält, also seinen Ausgangstrom im Wesentlichen konstant hält. Dies ermöglicht im Gegensatz zum oben genannten Stand der Technik auch die Überprüfung der Stützkapazitäten sehr schneller Regler. Dieser zweite Betriebszustand wird nun genutzt, um Verfahrensschritte durchzuführen, die einen Schluss auf das Vorhandensein einer Stützkapazität (C_buf1 , C_buf2 ) oder den komplexen Wert einer Last (R_L ) ermöglichen. Dies sind typischerweise Verfahrensschritte, die Strommesspulse in den Ausgang (3) des Linearreglers (LR) einspeisen und/oder den Ausgang (3) des Linearreglers (LR) mit zusätzlichen Lasten belasten oder die Last an diesem Ausgang (3) vermindern. Eine solche Lastmodulation kann dann in einem oder mehreren Verfahrensschritten erfasst werden und anschließend bewertet werden. Hat die Lastmodulation nicht die erwartete transiente Spannungsmodulation zur Folge, kann beispielsweise auf eine unzulässige Abweichung der Größe einer Stützkapazität am Ausgang (3) des Linearreglers (LR) geschlossen werden.
Bezugszeichenliste

&: Logik mit einem ersten Eingang und einem zweiten Eingang und einem Ausgang (9);
1: Ausgang des Fehlerverstärkers (ea)
2: Steueranschluss des Regeltransistors (T₁ );
4: Ausgang des Rückkoppelschaltkreises (fc);
5: Steueranschluss des zweiten Schalters (T₂ );
6: zweiter Eingang der Logik (&);
7: Steueranschluss des ersten Schalters (S₁ );
8: Ausgang des Vergleichers (cmp);
9: Ausgang der Logik (&);
10: Steuereingang des Fehlerverstärkers (ea) mit dem dessen Ausgangswert, der den Steuereingang (2) des Regeltransistors (T₁ ) steuert, eingefroren werden kann;
11: Steuerleitung für die erste Halteschaltung;
12: Steuerleitung für die zweite Halteschaltung;
13: Steueranschluss, mit dem der schaltbare Widerstand (R_s ) in seinem Widerstandswert geändert werden kann.
AR: nicht zum Linearregler (LR) gehörender Außenraum des Linearreglers (LR);
C_buf1: erste Stützkapazität des Linearreglers (LR) mit einem ersten Anschluss und einem zweiten Anschluss. Die erste Stützkapazität ist bevorzugt im Außenraum des Linearreglers (LR) außerhalb dessen Gehäuses realisiert. Sie kann aber auch innerhalb des Linearreglers (LR) innerhalb dessen Gehäuses realisiert werden.
C_buf2: zweite Stützkapazität des Linearreglers (LR) mit einem ersten Anschluss und einem zweiten Anschluss. Die zweite Stützkapazität ist bevorzugt im Außenraum des Linearreglers (LR) außerhalb dessen Gehäuses realisiert. Sie kann aber auch innerhalb des Linearreglers (LR) innerhalb dessen Gehäuses realisiert werden.
cmp: Vergleicher (Komparator) mit einem ersten Eingang und einem zweiten Eingang und einem Ausgang (8);
C_p: Speicherkapazität mit einem ersten Anschluss und einem zweiten Anschluss. Die Speicherkapazität kann auch nur eine parasitäre Kapazität; z.B. die parasitäre Gate-Kapazität des Regeltransistors (T₁ ), sein;
CTR: Steuerung;
Δt: Messzeitraum;
ea: Fehlerverstärker mit einem ersten Eingang und einem zweiten Eingang und einem Ausgang (1);
fc: Rückkoppelschaltkreis mit einem Eingang und einem Ausgang (4);
GND: Bezugspotenzial;
i_s: i_s für den Zusatzstrom durch den schaltbaren Widerstand (R_s ), wenn der zweite Schalter (T₂ ) geschlossen ist;
LR: Linearregler (LR);
R_L: durch den Linearregler (LR) mit elektrischer Energie versorgte elektrische Last.
R_s: schaltbarer Lastwiderstand;
R_z: zusätzlicher Lastwiderstand;
S₁: erster Schalter mit einem ersten Anschluss und einem zweiten Anschluss und mit einem Steueranschluss (7). Bevorzugt handelt es sich um einen Transistor;
SH1: erste Halteschaltung;
SH2: zweite Halteschaltung;
t₁: erster Zeitpunkt;
t₂: zweiter Zeitpunkt;
t₃: dritter Zeitpunkt;
t₄: vierter Zeitpunkt;
t₅: fünfter Zeitpunkt;
T₁: Regeltransistor (T₁ ) mit einem ersten Anschluss und einem zweiten Anschluss und mit einem Steueranschluss (2);
T₂: zweiten Schalter - bevorzugt ein Transistor - mit einem ersten Anschluss und einem zweiten Anschluss und mit einem Steueranschluss (5);
V_bat: Versorgungsspannung des Linearreglers (LR);
V_ref1: erste Referenzspannung;
V_ref2: zweite Referenzspannung;

Liste der zitierten Schriften

DE 10 2017 119 734.6 ,
US 2017 / 0102418 A ,
US 2015/0061621 A1 )

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 2017/0102418 A1 [0004]
US 2015/0061621 A1 [0005, 0036]
DE 102017119734 [0008, 0036]
US 2017/0102418 A [0036]

Claims

Linearregler (LR) mit einem Ausgang (3), der dazu geeignet ist, ein Verfahren durchzuführen, das das Vorhandensein einer Stützkapazität (C_buf1, C_buf2) überprüft, - wobei der Linearregler (LR) • einen Regeltransistor (T1) mit einem ersten Anschluss und einem zweiten Anschluss und einem Steueranschluss (2) umfasst und • einen Rückkoppelschaltkreis (fc) mit einem Eingang und einem Ausgang (4) umfasst und • einen Fehlerverstärker (ea) mit einem ersten Eingang und einem zweiten Eingang und einem dritten Eingang und einem Steueranschluss (10) und einem Ausgang (2) umfasst und • einen schaltbaren Lastwiderstand (R_s) mit einem ersten Anschluss und einem zweiten Anschluss und einem Steueranschluss (13) umfasst und - wobei der erste Anschluss des Regeltransistors (T₁) mit einer Versorgungsspannung (V_bat) verbunden ist und - wobei der zweite Anschluss des Regeltransistors (T₁) mit dem Ausgang (3) des Linearreglers (LR) verbunden ist und - wobei der Eingang des Rückkoppelschaltkreises (fc) mit dem Ausgang (3) des Linearreglers verbunden ist und - wobei der zweite Eingang des Fehlerverstärkers (ea) mit dem Ausgang (4) des Rückkoppelschaltkreises (fc) verbunden ist und - wobei der dritte Eingang des Fehlerverstärkers (ea) mit dem Ausgang (3) des Linearreglers (LR) und/oder dem Source des Regeltransistors (T₁) verbunden ist und - wobei der erste Eingang des Fehlerverstärkers (ea) mit einer ersten Referenzspannung (V_ref1) verbunden ist und - wobei der Steueranschluss (2) des Regeltransistors (T₁) mit dem Ausgang (1) des Fehlerverstärkers (ea) verbunden ist und - wobei der schaltbare Lastwiderstand (R_s) zwischen den Ausgang (3) des Linearreglers (LR) und das Bezugspotenzial (GND) geschaltet ist und - wobei der Fehlerverstärker (ea) dazu vorgesehen und ausgebildet ist, den Linearregler (LR) wahlweise für einen Spannungsregelbetrieb oder einen Stromregelbetrieb für Prüfungen auf das Vorhandensein einer Stützkapazität (C_buf1, C_buf2) und/oder für Prüfungen der Impedanz am Ausgang (3) des Linearreglers (LR) zu konfigurieren.
Linearregler (LR) mit einem Ausgang (3), der dazu geeignet ist, ein Verfahren durchzuführen, das das Vorhandensein einer Stützkapazität (C_buf1, C_buf2) überprüft, - wobei der Linearregler (LR) • einen Regeltransistor (T1) mit einem ersten Anschluss und einem zweiten Anschluss und einem Steueranschluss (2) umfasst und • einen Rückkoppelschaltkreis (fc) mit einem Eingang und einem Ausgang (4) umfasst und • einen Fehlerverstärker (ea) mit einem ersten Eingang und einem zweiten Eingang und einem dritten Eingang und einem Steuereingang (10) und einem Ausgang (1) umfasst und • einen schaltbaren Lastwiderstand (R_s) mit einem ersten Anschluss und einem zweiten Anschluss und einem Steueranschluss (13) umfasst und - wobei der erste Anschluss des Regeltransistors (T₁) mit einer Versorgungsspannung (V_bat) verbunden ist und - wobei der zweite Anschluss des Regeltransistors (T₁) mit dem Ausgang (3) des Linearreglers (LR) verbunden ist und - wobei der Eingang des Rückkoppelschaltkreises (fc) mit dem Ausgang (3) des Linearreglers verbunden ist und - wobei der zweite Eingang des Fehlerverstärkers (ea) mit dem Ausgang (4) des Rückkoppelschaltkreises (fc) verbunden ist und - wobei der dritte Eingang des Fehlerverstärkers (ea) mit dem Ausgang (3) des Linearreglers (LR) und/oder mit dem Source des Regeltransistors (T₁) verbunden ist und - wobei der erste Eingang des Fehlerverstärkers (ea) mit einer ersten Referenzspannung (V_ref1) verbunden ist und - wobei der Steueranschluss (2) des Regeltransistors (T₁) mit dem Ausgang (1) des Fehlerverstärkers (ea) verbunden ist und - wobei der schaltbare Lastwiderstand (R_s) zwischen den Ausgang (3) und das Bezugspotenzial (GND) geschaltet ist - wobei der Fehlerverstärker (ea) dazu vorgesehen und ausgebildet ist, den Linearregler (LR) wahlweise für einen Spannungsregelbetrieb oder einen Stromregelbetrieb für Prüfungen auf das Vorhandensein einer Stützkapazität (C_buf1, C_buf2) und/oder für Prüfungen der Impedanz am Ausgang (3) des Linearreglers (LR) zu konfigurieren.
Linearregler nach Anspruch 2 - wobei der Linearregler (LR) zusätzlich • eine erste Halteschaltung (SH1) mit einem ersten Eingang und einem Ausgang (V_ref2) und einem Steuereingang (11) aufweist und • eine zweite Halteschaltung (SH2) mit einem ersten Eingang und einem Ausgang (V_M) und einem Steuereingang (12) aufweist und • einen Vergleicher (cmp) mit einem ersten Eingang und einem zweiten Eingang und einem Ausgang (8) umfasst und • eine Steuerung (CTR) mit einem ersten Ausgang und mit einem zweiten Ausgang und mit einem dritten Ausgang und mit einem vierten Ausgang umfasst und - wobei der Steueranschluss (13) des schaltbaren Widerstands (R_s) mit dem vierten Ausgang der Steuerung (CTR) verbunden ist und - wobei der Steueranschluss (12) der zweiten Halteschaltung (SH2) mit dem dritten Ausgang der Steuerung (CTR) verbunden ist und - wobei der Steueranschluss (11) der ersten Halteschaltung (SH1) mit dem zweiten Ausgang der Steuerung (CTR) verbunden ist und - wobei der Steueranschluss (10) des Fehlerverstärkers (ea) mit dem ersten Ausgang der Steuerung verbunden ist.
Linearregler nach Anspruch 3 - wobei der Linearregler (LR) zusätzlich • eine Logik (&) mit einem ersten Eingang und einem zweiten Eingang (6) und einem Ausgang (9) umfasst und - wobei die Steuerung (CTR) einen zusätzlichen fünften Ausgang aufweist und - wobei der zweite Eingang (6) der Logik (&) mit dem fünften Ausgang der Steuerung (CTR) verbunden ist.
Verfahren zur Überprüfung des Stützkondensators (C_buf1, C_buf2) eines Linearreglers (LR) mit den Schritten - Einfrieren (50) der Gate-Source-Spannung des Regeltransistors (T₁) des Linearreglers (LR) im Betrieb und/oder Umschalten der Ansteuerung des Regeltransistors (T₁) von Spannungsregelbetrieb auf Stromregelbetrieb; - Belasten (51) des Ausgangs (3) des Linearreglers (LR) durch Änderung des Widerstandswerts des schaltbaren Lastwiderstands (R_s) zwischen dem Ausgang (3) des Linearreglers (LR) und einem Bezugspotenzial (GND) im Betrieb; - Erfassen (52) der sich am Ausgang in einem definierten Zeitraum Δt ergebenden betragsmäßigen Spannungsänderung ΔV im Vergleich zu einer maximal erlaubten betragsmäßigen Spannungsänderung; - Schließen (53) auf einen zu kleinen Kapazitätswert einer Stützkapazität (C_buf1, C_buf2), wenn der Betrag der Spannungsänderung ΔV am Ausgang (3) des Linearreglers (LR) am Ende des definierten Zeitraums Δt seit Beginn der Belastung des Ausgangs (3) des Linearreglers (LR) durch Änderung des Widerstandswerts des schaltbaren Lastwiderstands (R_s) zwischen dem Ausgang (3) des Linearreglers (LR) und einem Bezugspotenzial (GND) betragsmäßig über der maximal erlaubten Spannungsänderung liegt bzw. Schließen auf einen korrekten Kapazitätswert einer Stützkapazität (C_buf1, C_buf2), wenn der Betrag der Spannungsänderung ΔV am Ausgang (3) des Linearreglers (LR) am Ende des definierten Zeitraums Δt seit Beginn des Ausgangs (3) des Linearreglers (LR) durch Änderung des Widerstandswerts des schaltbaren Lastwiderstands (R_s) zwischen dem Ausgang (3) des Linearreglers (LR) und einem Bezugspotenzial (GND) betragsmäßig unter der maximal erlaubten Spannungsänderung liegt; - Aufheben (54) der Einfrierung der Gate-Source-Spannung des Regeltransistors (T₁) des Linearreglers (LR) und/oder Rückumschalten der Ansteuerung des Regeltransistors (T₁) von Stromregelbetrieb auf Spannungsregelbetrieb;
Verfahren zur Durchführung in einem Linearregler (LR) zur Prüfung auf das Vorhandensein einer Stützkapazität (C_buf1, C_buf2) mit einem Mindestkapazitätswert wobei die Nominalspannung zwischen dem Ausgang (3) des Linearreglers (LR) und einem Bezugspotenzial (GND) von der ersten Referenzspannung (V_ref1) abhängt umfassend die Schritte - Optionales Anhalten (20) und/oder Überführen in einen unempfindlichen Zustand von Schaltungen und/oder Signalverarbeitungsprozessen, die empfindlich gegen Schwankungen der Spannung zwischen dem Ausgang (3) des Linearreglers (LR) und dem Bezugspotenzial (GND) sind; - Öffnen (21) der Regelschleife durch Fixieren der Gate-Source-Spannung des Regeltransistors (T1) und/oder Umschalten (21) der Ansteuerung des Regeltransistors (T₁) von Spannungsregelbetrieb auf Stromregelbetrieb zu einem ersten Zeitpunkt (t₁); - Belasten (22) des Ausgangs (3) des Linearreglers (LR) ab einem zweiten Zeitpunkt (t₂), der nach dem ersten Zeitpunkt (t₁) liegt, durch Verändern des Widerstandswerts eines schaltbaren Lastwiderstands (R_s) zwischen dem Ausgang (3) des Linearreglers (LR) und einem Bezugspotenzial (GND); - Erfassen (23) der Spannung am Ausgang (3) des Linearreglers (LR) zu einem dritten Zeitpunkt (t₃), der nach dem ersten Zeitpunkt (t₁) und nach dem zweiten Zeitpunkt (t₂) liegt; - Vergleichen (24) der zum dritten Zeitpunkt (t₃) erfassten Spannung am Ausgang (3) des Linearreglers (LR) mit einem Referenzwert (V_ref2), der von der ersten Referenzspannung (V_ref1) abhängt, und Erzeugung eines Vergleichsergebnisses; - Beenden (25) der Belastung des Ausgangs (3) des Linearreglers (LR) zu einem vierten Zeitpunkt (t₄), der nach dem dritten Zeitpunkt (t₃) liegt, - Schließen (26) der Regelschleife mit Beendigung der Fixierung der Gate-Source-Spannung des Regeltransistors (T₁) und/oder Umschalten der Ansteuerung des Regeltransistors (T₁) von Stromregelbetrieb auf Spannungsregelbetrieb zu einem fünften Zeitpunkt (t₅), der nach dem vierten Zeitpunkt (t₄) liegt; - Optional daran anschließendes Neustarten (27) und/oder Rücküberführen in den empfindlichen Zustand von Schaltungen und/oder Signalverarbeitungsprozessen, die empfindlich gegen Schwankungen der Spannung zwischen dem Ausgang (3) des Linearreglers (LR) und dem Bezugspotenzial (GND) sind. • •
Verfahren zur Überprüfung des Stützkondensators (C_buf1, C_buf2) eines Linearreglers (LR) mit den Schritten - Ausregeln (40) des Spannungswerts am Ausgang (3) des Linearreglers (LR); - Einfrieren (41) des Stromes, den der Linearregler (LR) im Betrieb in seinen Ausgang (3) einspeist und/oder Umschalten des Linearreglers (LR) von Spannungsregelbetrieb auf Stromregelbetrieb; - Belasten (42) des Ausgangs (3) des Linearreglers (LR) mit einer schaltbaren Last (R_s) und/oder einem zusätzlichen Laststrom; - Erfassen (43) der sich am Ausgang (3) des Linearreglers (LR) in einem definierten Zeitraum Δt ergebenden betragsmäßigen Spannungsänderung ΔV als Referenzwert (V_ref2); - Entlasten (43) des Ausgangs (3) des Linearreglers (LR) von der schaltbaren Last (R_s) und/oder dem zusätzlichen Laststrom; - Erfassen (44) der sich am Ausgang in einem definierten Zeitraum Δt ergebenden betragsmäßigen Spannungsänderung ΔV als Messwert (V_M); - Aufheben (45) der Einfrierung des Stromes, den der Linearregler (LR) im Betrieb in seinen Ausgang (3) einspeist und/oder Umschalten des Linearreglers (LR) von Stromregelbetrieb auf Spannungsregelbetrieb; - Schließen (46) auf einen zu kleinen Kapazitätswert einer Stützkapazität (C_buf1, C_buf2), wenn der Betrag der Spannungsänderung ΔV=V_ref2-V_M am Ausgang (3) des Linearreglers (LR) betragsmäßig über der maximal erlaubten Spannungsänderung liegt bzw. Schließen auf einen korrekten Kapazitätswert einer Stützkapazität (C_buf1, C_buf2), wenn der Betrag der Spannungsänderung ΔV=V_ref2-V_M am Ausgang (3) des Linearreglers (LR) betragsmäßig unter der maximal erlaubten Spannungsänderung liegt.
Linearregler (LR) mit einem Ausgang (3), der dazu geeignet und vorgesehen ist, ein Verfahren durchzuführen, das das Vorhandensein einer Stützkapazität (C_buf1, C_buf2) überprüft, - wobei der Linearregler (LR) zumindest zwei Betriebszustände aufweist und - wobei ein erster Betriebszustand der mindestens zwei Betriebszustände ein Spannungsregelungszustand ist, in dem der Linearregler (LR) die Spannung an seinem Ausgang (3) gegenüber einem Bezugspotenzial (GND) in Abhängigkeit von einem Referenzpotenzial (V_ref) ausregelt; - wobei ein zweiter Betriebszustand der mindestens zwei Betriebszustände ein Stromregelungszustand ist, in dem der Linearregler (LR) sich zumindest zeitweise an seinem Ausgang (3) wie eine Transistorstromquelle verhält, also seinen Ausgangstrom im Wesentlichen konstant hält, und - wobei der zweite Betriebszustand genutzt wird, um Verfahrensschritte durchzuführen, die einen Schluss auf das Vorhandensein einer Stützkapazität (C_buf1, C_buf2) oder den komplexen Wert einer Last (R_L) ermöglichen.