DE102018128703B4

DE102018128703B4 - Einrichtung mit einer Verstärkerschaltung, Verfahren und Spannungsreglerschaltung

Info

Publication number: DE102018128703B4
Application number: DE102018128703.8A
Authority: DE
Inventors: Fabio Ballarin; Cristian Garbossa; Marco Piselli
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2017-11-15
Filing date: 2018-11-15
Publication date: 2022-11-03
Anticipated expiration: 2038-11-16
Also published as: CN109976432B; US20190146532A1; CN109976432A; US10338620B2; DE102018128703A1

Abstract

Einrichtung, die aufweist:eine Verstärkerschaltung (610; 710; 1010; 1410) mit einem ersten Eingang und einem zweiten Eingang, wobei die Verstärkerschaltung (610; 710; 1010; 1410) dazu ausgebildet ist:ein Referenzspannungssignal (630; 730; 1030; 1430) an einem ersten Eingang der Verstärkerschaltung (610; 710; 1010; 1410) zu empfangen;ein Rückkopplungssignal (650; 750; 1050) an dem zweiten Eingang der Verstärkerschaltung (610; 710; 1010; 1410) zu empfangen; undein Ausgangssignal (641; 740; 1440A) basierend auf dem Referenzspannungssignal (630; 730; 1030; 1430) und dem Rückkopplungssignal (650; 750; 1050) zu erzeugen; undeine Rückkopplungsschaltung (620; 720) mit einer Glättungsschaltung (690; 790; 1090; 1490, 1494), die elektrisch mit dem zweiten Eingang der Verstärkerschaltung (610; 710; 1010; 1410) verbunden ist, wobei die Rückkopplungsschaltung (620; 720) dazu ausgebildet ist:eine Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal (630; 730; 1030; 1430) zu erfassen;als Reaktion auf das Erfassen der Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal (630; 730; 1030; 1430) über der Glättungsschaltung (690; 790; 1090; 1490, 1494) eine Spannungsstufe, die näherungsweise gleich der Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal (630; 730; 1030; 1430) ist, zu erzeugen; undeinen Spannungspegel über der Glättungsschaltung (690; 790; 1090; 1490, 1494) nach dem Erzeugen der Spannungsstufe über der Glättungsschaltung (690; 790; 1090; 1490, 1494) auf null zu rampen.

Description

Diese Offenbarung betrifft Strom- oder Spannungsregelschaltungen und insbesondere Strom- oder Spannungsregelschaltungen mit Rückkopplungsschleifen.
Ein Stromregler oder ein Spannungsregler ist eine Einrichtung, die eine(n) stationäre(n) Ausgangsstrom oder -spannung zur Verwendung durch andere Komponenten in einer elektrischen Schaltung erzeugt. Ein Regler kann sich wie ein veränderlicher Widerstand, bei dem sich der Widerstand des Reglers mit der Lastimpedanz ändert, verhalten. Es gibt verschiedene Arten von Reglern wie beispielsweise Linearreglern und Schaltreglern. Ein Linearregler kann einen Verstärker, der eine Durchlasseinrichtung, die einen Transistor enthalten kann, steuert, enthalten. Der Verstärker in einem Linearregler kann den/die Ausgangsstrom oder -spannung des Reglers mit einem/einer Referenzstrom oder -spannung vergleichen und die Durchlasseinrichtung einstellen, um eine(n) konstante(n) Ausgangsstrom oder -spannung aufrechtzuerhalten.
Die DE 10 2014 117 578 A1 offenbart ein Verfahren zum Versorgen einer oder mehrerer Lasten mittels eines Schaltwandlers, der eine Induktivität umfasst, und eine entsprechende Vorrichtung. Das Verfahren umfasst: das Abgeben eines ersten Ausgangsstroms mit einem ersten Pegel an die eine oder die mehreren Lasten; und das Ändern einer Referenzspannung für eines oder mehrere Elemente einer Steuerschaltung, einschließlich eines Vorwärtsregelungselements mit einem Fehlerverstärker, als Antwort auf eine geänderte Ausgangsstromanforderung. Die Änderung der Referenzspannung erfolgt derart, dass die geänderte Referenzspannung zu einem Ausgangsstrom führt, der einen entsprechend der geänderten Ausgangsstromanforderung geänderten Pegel aufweist.
Die DE 10 2013 100 032 A1 beschreibt einen Low-Drop-Spannungsregler mit einem Verstärker, dem an einem ersten Eingang ein Referenzsignal und an einem zweiten Eingang ein von einer Ausgangsspannung abhängiges Rückkopplungssignal zugeführt ist. Der Spannungsregler umfasst außerdem einen Schalter, die dazu ausgebildet ist, während eines Hochfahrens des Spannungsreglers dem Rückkopplungssignal ein Offsetsignal zu überlagern.
Diese Offenbarung beschreibt Techniken zum Erzeugen eines Rückkopplungssignals für eine Verstärkerschaltung. Eine Rückkopplungsschaltung kann dazu ausgebildet sein, das Rückkopplungssignal zumindest durch Erzeugen einer Spannungsstufe (Spannungssprung; engl.: „voltage step“) über einer Glättungsschaltung (engl.: „soft-shaper circuit“), die näherungsweise gleich einer Spannungsstufe in einem durch die Verstärkerschaltung empfangenen Referenzspannungssignals ist, zu erzeugen. Die Rückkopplungsschaltung kann außerdem dazu ausgebildet sein, den Spannungspegel über der Glättungsschaltung auf einen Spannungspegel eines durch die Verstärkerschaltung erzeugten Ausgangssignals zu rampen.
Bei einigen Beispielen enthält eine Einrichtung eine Verstärkerschaltung mit einem ersten Eingang und einem zweiten Eingang. Die Verstärkerschaltung ist dazu ausgebildet, an dem ersten Eingang der Verstärkerschaltung ein Referenzspannungssignal zu empfangen, an dem zweiten Eingang der Verstärkerschaltung ein Rückkopplungssignal zu empfangen, und ein Ausgangssignal basierend auf dem Referenzspannungssignal und dem Rückkopplungssignal zu erzeugen. Bei einigen Beispielen enthält die Einrichtung eine Rückkopplungsschaltung mit einer Glättungsschaltung, die elektrisch an den zweiten Eingang der Verstärkerschaltung angeschlossen ist. Bei einigen Beispielen ist die Rückkopplungsschaltung dazu ausgebildet, eine Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal zu erfassen, als Reaktion auf das Erfassen der Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal über der Glättungsschaltung eine Spannungsstufe, die näherungsweise gleich der Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal ist, zu erzeugen, und nach dem Erzeugen der Spannungsstufe über der Glättungsschaltung einen Spannungspegel über der Glättungsschaltung auf null zu rampen.
Bei einigen Beispielen beinhaltet ein Verfahren das Erfassen einer Spannungsstufe in einem an einem ersten Eingang einer Verstärkerschaltung empfangenen Referenzspannungssignal. Das Verfahren enthält außerdem das Erzeugen einer Spannungsstufe über einer Glättungsschaltung, die näherungsweise gleich der Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal ist, als Reaktion auf das Erfassen der Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal. Das Verfahren enthält weiterhin das Liefern eines Rückkopplungssignals von der Glättungsschaltung an die Verstärkerschaltung, wobei das Rückkopplungssignal die Spannungsstufe über der Glättungsschaltung enthält. Das Verfahren enthält das Rampen eines Spannungspegels über der Glättungsschaltung auf null nach dem Erzeugen der Spannungsstufe über der Glättungsschaltung.
Bei einigen Beispielen ist eine Spannungsreglerschaltung dazu ausgebildet, an eine Leuchtdiode (engl.: „light emitting diode“; LED) basierend auf einem Ausgangsspannungssignal ein geregeltes Signal zu liefern, und die Spannungsreglerschaltung enthält eine Verstärkerschaltung mit einem ersten Eingangsknoten und einem zweiten Eingangsknoten. Die Verstärkerschaltung ist dazu ausgebildet, an dem ersten Eingangsknoten ein Referenzspannungssignal zu empfangen, an dem zweiten Eingangsknoten ein Rückkopplungssignal zu empfangen, und basierend auf dem Referenzspannungssignal und dem Rückkopplungssignal das Ausgangsspannungssignal zu erzeugen. Die Spannungsreglerschaltung enthält außerdem eine Rückkopplungsschaltung mit einer Erfassungsschaltung, die dazu ausgebildet ist, eine Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal zu erfassen. Die Rückkopplungsschaltung enthält außerdem eine Steuerschaltung, die dazu ausgebildet ist, die Rückkopplungsschaltung dazu zu veranlassen als Reaktion auf das Erfassen der Spannungsstufe in dem Rückkopplungssignal eine Spannungsstufe, die näherungsweise gleich der Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal ist, zu erzeugen. Die Steuerschaltung ist weiterhin dazu ausgebildet, die Rückkopplungsschaltung dazu zu veranlassen, einen Spannungspegel des Rückkopplungssignals nach dem Erzeugen der Spannungsstufe in dem Rückkopplungssignal auf null zu rampen, und basierend auf dem Ausgangsspannungssignal zu steuern, ob die LED aktiv ist.
Die Einzelheiten von einem oder mehr Beispielen werden in den begleitenden Zeichnungen und der Beschreibung unten dargelegt. Andere Merkmale, Gegenstände und Vorteile sind aus der Beschreibung und den Zeichnungen und aus den Ansprüchen ersichtlich.

1 ist ein konzeptionelles Blockdiagramm, das eine Rückkopplungsschaltung, die dazu ausgebildet ist, ein Rückkopplungssignal an eine Verstärkerschaltung zu liefern, veranschaulicht, gemäß einigen Beispielen dieser Offenbarung.
2 ist ein Schaltbild, das eine Rückkopplungsschleife mit einer Verstärkerschaltung, die dazu ausgebildet ist, ein Ausgangsspannungssignal an eine Last zu liefern, veranschaulicht.
3 ist ein Schaltbild, das eine Rückkopplungsschaltung mit einer Verstärkerschaltung und einer Stromquelle, die dazu ausgebildet ist, einen elektrischen Ausgangsstrom an eine Last zu liefern, veranschaulicht.
4 ist ein Schaltbild, das eine Filterschaltung und eine Rückkopplungsschaltung mit einer Verstärkerschaltung veranschaulicht.
Die 5A-5C veranschaulichen ein Schaltbild und zwei Zeitverlaufsdiagramme des Betriebs einer Rückkopplungsschaltung, die eine Verstärkerschaltung mit einer Stromquelle, die mit einer Quelle eines Referenzspannungssignals verbunden ist, enthält.
Die 6A und 6B veranschaulichen eine Schaltung und ein Zeitverlaufsdiagramm für eine Rückkopplungsschaltung, die eine Erfassungsschaltung, eine Steuerschaltung und eine Glättungsschaltung enthält, gemäß einigen Beispielen dieser Offenbarung.
Die 7A und 7B veranschaulichen eine Schaltung und ein Zeitverlaufsdiagramm für eine Rückkopplungsschaltung, die dazu ausgebildet ist, von einer Abtast-und-Halte-Schaltung ein Referenzspannungssignal zu empfangen, gemäß einigen Beispielen dieser Offenbarung.
Die 8A und 8B veranschaulichen eine Schaltung und ein Zeitverlaufsdiagramm für eine Rückkopplungsschaltung und eine Spannungsteilerschaltung gemäß einigen Beispielen dieser Offenbarung.
Die 9A-9C veranschaulichen eine Schaltung und ein Zeitverlaufsdiagramm für eine Rückkopplungsschaltung, die eine veränderliche Stromquelle und einen Widerstand enthält, gemäß einigen Beispielen dieser Offenbarung.
Die 10A und 10B veranschaulichen eine Schaltung und ein Zeitverlaufsdiagramm für eine Rückkopplungsschaltung mit einer Stromerfassung und einer Pufferschaltung, gemäß einigen Beispielen dieser Offenbarung.
Die 11A und 11B veranschaulichen eine Schaltung und ein Zeitverlaufsdiagramm für eine Kette von Leuchtdioden (LEDs), die durch Low-Dropout-Schaltungen angesteuert werden, gemäß einigen Beispielen dieser Offenbarung.
Die 12A und 12B veranschaulichen eine Schaltung und ein Zeitverlaufsdiagramm für den Betrieb einer Steuerschaltung, die dazu ausgebildet ist, eine Kette von LEDs zu dimmen.
Die 13A und 13B veranschaulichen eine Schaltung und ein Zeitverlaufsdiagramm für eine Steuerschaltung, die dazu ausgebildet ist, eine Kette von LEDs durch Steuern des Spannungspegels eines Rückkopplungssignals zu dimmen, gemäß einigen Beispielen dieser Offenbarung.
14 veranschaulicht ein Schaltbild einer Verstärkerschaltung, die dazu ausgebildet ist, zwei Ausgangsspannungssignale zu erzeugen, gemäß einigen Beispielen dieser Offenbarung.
15 veranschaulicht ein Schaltbild einer Rückkopplungsschaltung, die einen Widerstand und einen Schalter, die elektrisch parallel geschaltet sind, enthält, gemäß einigen Beispielen dieser Offenbarung.
Die 16 und 17 veranschaulichen Schaltbilder von zwei zusätzlichen Beispielen von Rückkopplungsschaltungen, die veränderliche Stromquellen enthalten, gemäß einigen Beispielen dieser Offenbarung.
18 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispielverfahren zum Erzeugen eines Rückkopplungssignals veranschaulicht, gemäß einigen Beispielen dieser Offenbarung.

Diese Offenbarung beschreibt eine Einrichtung und ein Verfahren für Regelungsschaltungen, die Spannungsstufen erfahren. Eine Rückkopplungsschaltung einer Regeleinrichtung kann dazu ausgebildet sein, eine Spannungsstufe in einem an einem ersten Eingang der Verstärkerschaltung empfangenen Referenzspannungssignal zu erfassen. Die Rückkopplungsschaltung kann eine Glättungsschaltung, die dazu ausgebildet ist, an die Verstärkerschaltung eine Spannungsstufe, die näherungsweise gleich der Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal ist, zu liefern, enthalten.
Die Verstärkerschaltung kann einen Differenzverstärker wie beispielsweise einen Operationsverstärker, der die Differenz zwischen den Signalen an zwei oder mehr Eingängen verstärkt, enthalten. Aufgrund der Glättungsschaltung kann eine Verstärkerschaltung dieser Offenbarung ein Ausgangssignal mit einem im Vergleich zu einer Verstärkerschaltung ohne Glättungsschaltung glatteren Kurvenverlauf erzeugen. Die durch die Rückkopplungsschaltung erzeugte Spannungsstufe kann zu der Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal passen (engl.: „match“), diese ausgleichen (engl.: „balance out“) oder kompensieren (engl.: „offset“), wodurch eine durch die Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal verursachte Änderung in dem Ausgangssignal verringert wird. Die Rückkopplungsschaltung kann dann dazu ausgebildet sein, den Spannungspegel über der Glättungsschaltung auf null zu rampen, um das Ausgangssignal auf einen stationären Pegel zu rampen.
Eine Einrichtung dieser Offenbarung kann, verglichen mit einer Verstärkerschaltung ohne eine Glättungsschaltung, Änderungen in einem Referenzspannungssignal mit weniger Überschwingern (engl.: „overshoots“) in dem Ausgangssignal einstellen. Die Glättungsschaltung kann, verglichen mit einer Verstärkerschaltung ohne Glättungsschaltung, glattere Hochfahr-Sequenzen und Herunterfahr-Sequenzen der Einrichtung bewirken. Verglichen mit anderen Schaltungen zum Handhaben von Überschwingern und Verringern von Einschaltströmen kann die Glättungsschaltung auch eine geringe Anzahl relativ einfacher Komponenten enthalten.
1 ist ein konzeptionelles Blockdiagramm, das eine Rückkopplungsschaltung 120, die dazu ausgebildet ist, ein Rückkopplungssignal 150 an eine Verstärkerschaltung 110 zu liefern, veranschaulicht, gemäß einigen Beispielen dieser Offenbarung. Die Einrichtung 100 enthält die Verstärkerschaltung 110, die Rückkopplungsschaltung 120 und eine Glättungsschaltung 190. Die Einrichtung 100 kann eine Spannungsreglerschaltung und/oder eine Stromreglerschaltung enthalten. Die Einrichtung 100 kann dazu ausgebildet sein, bei einem Ausgangssignal 150 eine(n) konstante(n) oder näherungsweise konstante(n) Spannung oder elektrischen Strom aufrechtzuerhalten.
Die Verstärkerschaltung 110 kann an Eingängen 112A und 112B Signale empfangen und verstärken. Bei einigen Beispielen kann die Verstärkerschaltung 110 einen Differenzverstärker und/oder einen Operationsverstärker enthalten. Die Verstärkerschaltung 110 kann dazu ausgebildet sein, das Ausgangsignal 140 basierend auf der Differenz zwischen den an den Eingängen 112A und 112B empfangenen Signalen, z. B. dem Referenzspannungssignal 130 und dem Rückkopplungssignal 150, zu erzeugen. Die Verstärkerschaltung 110 kann einen oder mehr Transistoren wie beispielsweise Bipolartransistoren (BJTs) und/oder Metalloxid-Halbleiter-FeldeffektTransistoren (MOSFETs), die dazu ausgebildet sind, die Differenz zwischen den Amplituden der Signale 130 und 150 zu verstärken, enthalten.
Die Verstärkerschaltung 110 kann dazu ausgebildet sein, das Ausgangsspannungssignal 140 durch Subtrahieren des Rückkopplungssignals 150 von dem Referenzspannungssignal 130 zu erzeugen, um ein Fehlersignal (in 1 nicht gezeigt) zu erzeugen. Die Verstärkerschaltung 110 kann außerdem dazu ausgebildet sein, das Fehlersignal basierend auf der Rückkopplungsschaltung 120 und anderen Eigenschaften der Einrichtung 100 zu verstärken. Die Rückkopplungsschaltung 120 kann dazu ausgebildet sein, in dem Spannungspegel 192 eine Spannungsstufe zu erzeugen, so dass die Differenz zwischen dem Rückkopplungssignal 150 und dem Referenzspannungssignal 130 null oder nahezu null ist. Deshalb kann das Fehlersignal vor und nach den Spannungsstufen bei oder nahe null bleiben, um elektrische Einschaltströme und schnelle Änderungen in dem Ausgangsspannungssignal 140 zu verhindern.
Die Rückkopplungsschaltung 120 kann dazu ausgebildet sein, das Referenzspannungssignal 130 zu empfangen und eine Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal 130 zu erfassen. Die Rückkopplungsschaltung 120 kann dazu ausgebildet sein, das Referenzspannungssignal 130 nachzuverfolgen (engl.: „track“). Die Rückkopplungsschaltung 120 kann eine Erfassungsschaltung wie beispielsweise einen Stromspiegel, ein resistives Element und/oder einen beliebigen anderen Strom- oder Spannungssensor zum Erfassen einer Amplitude des Referenzspannungssignals 130 enthalten. Die Rückkopplungsschaltung 120 kann auch dazu ausgebildet sein, über der Glättungsschaltung 190 eine Spannungsstufe, die näherungsweise gleich einer erfassten Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal 130 ist, zu erzeugen. Zum Beispiel kann die Rückkopplungsschaltung 120 dazu ausgebildet sein, eine Spannungsstufe von näherungsweise fünf Volt als Reaktion auf das Erfassen einer Spannungsstufe von fünf Volt in dem Referenzspannungssignal 130 zu erzeugen.
Wie hierin verwendet, sind zwei Spannungsstufen näherungsweise gleich, wenn Amplituden der Spannungsstufen innerhalb von fünf Prozent, zehn Prozent oder fünfzehn Prozent gleich sind (z. B. die kleinere Spannungsstufe zumindest fünfundneunzig, neunzig oder fünfundachtzig Prozent der größeren Spannungsstufe ist). Wenn beispielsweise die Rückkopplungsschaltung 120 als Reaktion auf das Erfassen einer Spannungsstufe von fünf Volt in dem Referenzspannungssignal 130 über der Glättungsschaltung 190 eine Spannungsstufe von viereinhalb Volt erzeugt, können die zwei Spannungsstufen für Zwecke dieser Offenbarung als näherungsweise gleich angesehen werden, wenn die Definition von näherungsweise gleich Spannungsstufen, die innerhalb von zehn Prozent oder fünfzehn Prozent von exakt gleich sind, enthält. Die prozentuale Differenz kann als Prozentsatz der größeren Spannungsstufe gemessen werden.
Das Referenzspannungssignal 130 kann, abhängig von der Quelle des Referenzspannungssignals 130, ein Gleichstrom-(DC)-Spannungssignal oder ein Wechselstrom-(AC)-Spannungssignal oder eine Kombination von DC- und AC-Spannungssignalen sein. Die Verstärkerschaltung 110 kann dazu ausgebildet sein, das Referenzspannungssignal 130 an dem Eingang 112A zu empfangen.
Die Ausgangsspannung 140 kann ein durch die Verstärkerschaltung 110 erzeugtes, elektrisches Stromsignal oder ein Spannungssignal enthalten. Die Verstärkerschaltung 110 kann dazu ausgebildet sein, das Ausgangssignal 140 basierend auf an den Eingängen 112A und 112B empfangenen Signalen 130 und 150 zu erzeugen. Bei einigen Beispielen kann die Verstärkerschaltung 110 ein Signal erzeugen, um ein Durchlasselement wie beispielsweise einen Transistor anzusteuern, um das Ausgangssignal 140 zu erzeugen. Zum Beispiel kann die Verstärkerschaltung 110 ein Spannungssignal erzeugen und an den Steueranschluss (z. B. Gate oder Basis) eines Durchlasselements liefern, um zu steuern, ob und wie das Durchlasselement das Ausgangssignal 140 erzeugt. Die Einrichtung 100 kann dazu ausgebildet sein, das Ausgangssignal 140 an eine elektrische Last zu liefern. Die elektrische Last kann eine elektronische Einrichtung wie beispielsweise einen Computer oder ein Smartphone, einen Elektromotor, eine elektrische Schaltung, eine Licht erzeugende Einrichtung, eine Schall erzeugende Einrichtung und/oder eine andere elektrische Last enthalten.
Das Rückkopplungssignal 150 kann ein Spannungssignal, das die Verstärkerschaltung 110 an dem Eingang 112B empfängt, enthalten. Die Glättungsschaltung 190 kann dazu ausgebildet sein, das Rückkopplungssignal 150 basierend auf dem Ausgangssignal 140 zu erzeugen. Zum Beispiel kann die Glättungsschaltung 190 dazu ausgebildet sein, das Ausgangssignal 140 direkt oder über eine Spannungsteilerschaltung zu empfangen. Die Rückkopplungsschaltung 120 kann dazu ausgebildet sein, einen Spannungsabfall über der Glättungsschaltung 190 zu erzeugen, um die Spannungsamplitude des an dem Eingang 112B durch die Verstärkerschaltung 110 empfangenen Rückkopplungssignals 150 zu erhöhen oder zu verringern.
Gemäß den Techniken dieser Offenbarung kann die Glättungsschaltung 190 elektrisch an dem Eingang 112B angeschlossen und dazu ausgebildet sein, das Rückkopplungssignal 150 an den Eingang 112B zu liefern. Die Glättungsschaltung 190 kann dazu ausgebildet sein, als Reaktion auf eine erfasste Spannungsstufe des Referenzspannungssignals 130 eine Spannungsstufe zu erzeugen. Die Glättungsschaltung 190 kann auch dazu ausgebildet sein, einen Spannungspegel 192 über der Glättungsschaltung 190 nach dem Erzeugen der Spannungsstufe über der Glättungsschaltung 190 auf null zu rampen. Die Rückkopplungsschaltung 120 kann auch eine Steuerschaltung, die dazu ausgebildet ist, die Spannungsstufe und das Rampen des Spannungspegels 192 zu bewirken, enthalten. Bei einigen Beispielen kann die Glättungsschaltung 190 eine Stromquelle und/oder einen Widerstand, die dazu ausgebildet sind, die Spannungsstufe und das Rampen des Spannungspegels 192 zu bewirken, enthalten.
Verglichen mit anderen Regeleinrichtungen kann die Einrichtung 100 einfachere Komponenten und Schaltungstechnik enthalten. Bei einigen Beispielen kann die Einrichtung 100 eingebettete Merkmale für LED-ansteuernde Anwendungen wie beispielsweise Soft-Start, Dimmen und Fading enthalten. Die Einrichtung 100 kann das Erfordernis nach einer externen Soft-Start-Schaltung, einer externen Soft-Stop-Schaltung und/oder einer externen Glättungsschaltung beseitigen. Die Einrichtung 100 kann in Bezug auf die Verringerung von Ausgangsspannungsüberschwingen/-unterschwingen und Einschaltströme ohne diese externen Schaltungen ein hohes Leistungsvermögen erzielen.
Die Glättungsschaltung 190 kann für Spannungsregelungsschleifen und/oder Stromregelungsschleifen, zum Beispiel mittels einer Stromquelle und eines Widerstandes, nützlich sein. Eine Steuerschaltung kann dazu ausgebildet sein, entweder die Stromquelle oder den Widerstandswert (oder beides) der Glättungsschaltung 190 auf eine vorgegebene Weise zu ändern, um eine zeitveränderliche Spannungsrampe mit einer gesteuerten Flanke auf dem Spannungspegel 192 zu erzeugen. Die Stromquelle der Glättungsschaltung 190 kann dazu ausgebildet sein, über einem Widerstand der Glättungsschaltung 190 eine Spannungsrampe zu erzeugen. Die Stromquelle kann auch dazu ausgebildet sein, an einen Eingang (z. B. den invertierenden) der Verstärkerschaltung 110 einen elektrischen Strom anzulegen, um die Änderungen in dem Ausgangsspannungssignal 140 zu glätten (engl.: „to softly shape“). Auf diese Weise kann die Verstärkerschaltung 110 als Folge von Veränderungen in dem Referenzspannungssignal 130 oder Hochfahr-/ Herunterfahr-Ereignissen dazu ausgebildet sein, das Ausgangssignal 140, das auch ein elektrisches Stromsignal sein kann, mit einem vorgegebenen und glatten Übergang auf einen stationären Wert zu regeln. Bei einigen Beispielen kann sich das Überschwingen beim Hochfahren für die Einrichtung 100 aufgrund der Hinzufügung der Glättungsschaltung 190 und der Verwendung der Technik dieser Offenbarung von zweieinhalb Volt auf zehn Millivolt verringern. Eine Verringerung bei den Überschwingern des Ausgangsspannungssignals 140 kann zu weniger Beschädigung einer elektrischen Last, die das Ausgangsspannungssignal 140 empfängt, führen.
Die Einrichtung 100 kann für Erzeugnisse wie Spannungsregler, LED-Treiber und andere Anwendungen auch eingebettete Merkmale enthalten. Die eingebetteten Merkmale können relativ kostengünstig sein, einfache Komponenten verwenden, relativ wenig Platz auf einer integrierten Schaltung beanspruchen und das Leistungsvermögen der Einrichtung 100 verbessern.
2 ist ein Schaltbild, das eine Rückkopplungsschleife mit einer Verstärkerschaltung 210, die dazu ausgebildet ist, ein Ausgangsspannungssignal 240 an eine Last 260 zu liefern, veranschaulicht. Die Einrichtung 200 enthält die Verstärkerschaltung 210, Teilerelemente 222 und 224, und die Last 260. Die Verstärkerschaltung 210 kann dazu ausgebildet sein, das Ausgangsspannungssignal 240 und den elektrischen Ausgangsstrom 242 basierend auf dem Referenzspannungssignal 230 und dem Rückkopplungssignal 250 zu erzeugen und auszugeben. Das Rückkopplungssignal 250 kann einen Spannungspegel, der auf dem Ausgangsspannungssignal 240 basiert und auf den Impedanzen von Teilerelementen 222 und 224, bei denen es sich um Widerstände und/oder Kondensatoren handeln kann, basiert, enthalten. Gleichung (1) definiert das Ausgangsspannungssignal 240 (V_out) als Funktion des Referenzspannungssignals 230 (V_REF), des Widerstands des Teilerelements 222 (R₁) und des Teilerelements 224 (R₂). $V_{o u t} = V_{R E F} \frac{R 1 + R 2}{R 2}$
Wenn sich das Referenzspannungssignal 230 schneller ändert als die Schleifenansprechzeit, können die Eingänge der Verstärkerschaltung 210 vorübergehend unausgeglichen sein, was große dynamische Fehler (d. h.: Überschwinger oder Unterschwinger) in dem Ausgangsspannungssignal 240 sowie große Ausgangseinschaltströme des elektrischen Ausgangsstroms 242 bewirkt. Das Vermeiden dieser Effekte kann die Robustheit der Anwendungen (z. B. Spannungsversorgung) verbessern und Erzeugnisse mit verbesserter Dynamik und optimierten thermischen Leistungen bieten.
Als Reaktion auf eine Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal 230 kann die Verstärkerschaltung 210 eine Spannungsstufe in dem Ausgangsspannungssignal 240 erzeugen. Das Rückkopplungssignal 250 kann sich ändern (zum Beispiel um eine Amplitude, die kleiner als die Spannungsstufe in dem Ausgangsspannungssignal 240 ist), was die Verstärkerschaltung 210 dazu veranlasst, die Amplitude des Ausgangsspannungssignals 240 in die andere Richtung zu ziehen. Daher kann die Einrichtung 200 ohne Glättungsschaltung Überschwinger in dem Ausgangsspannungssignal 240 und dem elektrischen Ausgangsstrom 242 erzeugen.
3 ist ein Schaltbild, das eine Rückkopplungsschaltung mit einer Verstärkerschaltung 310 und einer Stromquelle 370, die dazu ausgebildet ist, einen elektrischen Ausgangsstrom 342 an eine Last 360 zu liefern, veranschaulicht. Die Einrichtung 300 enthält die Verstärkerschaltung 310, die dazu ausgebildet ist, ein Durchlasselement 326 anzusteuern, um die Stromquelle 370 zu veranlassen, den elektrischen Ausgangsstrom 342 an die elektrische Last 360 zu liefern. Als Reaktion auf eine Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal 330 kann die Verstärkerschaltung 310 in dem Ausgangssignal, das das Durchlasselement 326 ansteuert, eine Spannungsstufe erzeugen. Das Durchlasselement 326 und die Stromquelle 370 können als Reaktion auf die Änderung in dem Ausgangssignal der Verstärkerschaltung 310 mehr oder weniger Elektrizität leiten. Gleichung (2) definiert den elektrischen Ausgangsstrom 342 (I_out) als Funktion des Referenzspannungssignals 330 (V_REF), des Widerstands des Teilerelements 328 (R₃) und des Verhältnisses der Stromquelle 370 (N). $I_{o u t} = N \frac{V_{R E F}}{R 3}$
Die Stromquelle 370 kann einen MOS-Stromspiegel vom Typ p (PMOS) mit einem Spiegelverhältnis von eins zu N enthalten. Wenn sich das Referenzspannungssignal 330 schneller ändert als die Schleifenansprechzeit, können die Eingänge der Verstärkerschaltung 310 vorübergehend unausgeglichen sein, was große dynamische Fehler (d. h.: Überschwinger oder Unterschwinger) in dem elektrischen Ausgangsstrom 342 bewirkt. Das Vermeiden dieser Effekte kann die Robustheit der Anwendung (z. B. ein Leuchtdioden-(LED)-Treiber) verbessern und es kann das dynamische Verhalten und die thermische Leistungsfähigkeit verbessern.
Die oben erwähnten Änderungen des Referenzspannungssignals 330 können sowohl für Spannungsregelschleifen als auch Stromregelschleifen gelten. Das Referenzspannungssignal 330 kann sich während des Hochfahrens schnell von null Volt auf einen stationären Betriebswert oder von einem Betriebswert auf einen größeren Betriebswert (positive Spannungsstufe) bewegen. Beide Ereignisse (d. h. Hochfahren und Spannungsänderung) können ein Überschwingen des Ausgangssignals wie beispielsweise des elektrischen Ausgangsstroms 342 bewirken.
Die Soft-Start- oder Glättungsschaltung dieser Offenbarung kann die unerwünschten Auswirkungen des Hochfahrens oder einer positiven Eingangsspannungsstufe verhindern oder stark verringern. Wenn sich das Referenzspannungssignal 330 (z. B. während des Herunterfahrens) schnell von dem stationären Betriebswert auf null Volt oder von einem Betriebswert auf einen niedrigeren Betriebswert (z. B. negative Spannungsstufe) bewegt, kann dieses Ereignis ein Unterschwingen des Ausgangssignals bewirken. Die Soft-Stop- oder Glättungsschaltung dieser Offenbarung kann jene unerwünschten Auswirkungen des Herunterfahrens oder einer negativen Spannungsstufe verhindern oder stark verringern. Das elektrische Verhalten einer Regelschleife, wenn ein Hochfahr-Ereignis auftritt (z. B. das Referenzspannungssignal 330 von null auf ein Volt ansteigt), kann ein Ausgangsüberschwingen und einen hohen elektrischen Einschaltstrom an dem Ausgangsknoten beinhalten.
4 ist ein Schaltbild, das eine Filterschaltung 480 und eine Rückkopplungsschaltung mit einer Verstärkerschaltung 410 veranschaulicht. Eine Einrichtung 400 kann die Filterschaltung 480, die dazu ausgebildet ist, Spannungsstufen in dem Referenzspannungssignal 430 zu empfangen und herauszufiltern, enthalten. Die Filterschaltung 480 kann einen Widerstand 482 und einen Kondensator 484, die dazu ausgebildet sind, Hochfrequenzsignale von dem Referenzspannungssignal 430 zu entfernen oder abzuschwächen und einer Verstärkerschaltung 410 ein gefiltertes Signal als nicht-invertierendes Spannungssignal zu liefern, enthalten. Die Filterschaltung 480 kann das Ausgleichen (engl.: „settling“) des nicht-invertierenden Eingangs der Verstärkerschaltung 410 (V_pos) verlangsamen und deshalb das Ausgleichen des Ausgangsspannungssignals 440 auf seine stationäre Amplitude verlangsamen.
Die Flanke des nicht-invertierenden Spannungssignals 432 und deshalb die Flanke des Ausgangsspannungssignals 440 müssen nicht linear mit der Zeit sein. Die Flanke des nicht-invertierenden Spannungssignals 432 und damit des Ausgangsspannungssignals 440 hängt von der Amplitude der Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal 430 ab. Wenn sich das Referenzspannungssignal 430 in einem festgelegten Amplitudenbereich ändern kann (z. B. wenn das Referenzspannungssignal 430 wie bei einem Spannungstracker extern bereitgestellt wird), kann sich die Flanke des Ausgangsspannungssignals 440 zu sehr spreizen. Die Vorgehensweise der Einrichtung 400 kann den Eingangsknoten des Referenzspannungssignals 430 mit etwas elektrischem Strom belasten. Daher muss die Quelle des Referenzspannungssignals 430 möglicherweise bestimmte Ansteuerfähigkeiten enthalten.
Die 5A-5C veranschaulichen ein Schaltbild und zwei Zeitverlaufsdiagramme des Betriebs einer Rückkopplungsschaltung, die eine Verstärkerschaltung 510 mit einer an eine Quelle eines Referenzspannungssignals 530 angeschlossenen Stromquelle 536 enthält. Eine Einrichtung 500 kann nur für positive Spannungsstufen des Referenzspannungssignals 530 als Soft-Start und Glätter arbeiten. Wenn er geöffnet ist, kann der Schalter 534 das Referenzspannungssignal 530 und ein nicht-invertierendes Spannungssignal 532 entkoppeln, bevor das Referenzspannungssignal 530 eine Spannungsstufe erfährt. Bei geöffnetem Schalter 534 wird die Amplitude des Referenzspannungssignals 530 vorübergehend auf einem Kondensator 584, der mit dem nicht-invertierenden Eingang der Verstärkerschaltung 510 elektrisch verbunden ist, gespeichert. Wenn das Referenzspannungssignal 530 eine positive Spannungsstufe aufweist, und die Konstantstromquelle 536 den Kondensator 584 lädt. Wenn das nicht-invertierende Spannungssignal 532 die finale Amplitude des Referenzspannungssignals 530 nach der angelegten Spannungsstufe erreicht, kann eine Steuerschaltung die Stromquelle 536 deaktivieren und den Schalter 534 schließen, um den nicht-invertierenden Eingang der Verstärkerschaltung 510 wieder mit dem Referenzspannungssignal 530 zu verbinden.
Der „Konstantstrom-Kapazität-Laden“-Ansatz der Einrichtung 500 erfordert möglicherweise eine zusätzliche Schaltung wie beispielsweise einen Komparator und eine Spannungsreferenz, um die „Ende des Soft-Starts“- oder „Ende der Glätter“-Phase zu detektieren. Darüber hinaus können die nicht-idealen Zustände der Einrichtung 500 positive oder negative Sprünge auf dem nicht-invertierenden Spannungssignal 532 und damit auf dem Ausgangsspannungssignal 540 bewirken. Wenn der Schalter 534 geschlossen ist, kann das nicht-invertierende Spannungssignal 532 auf einen stationären Wert rampen, was den Gesamtnutzen der Soft-Start- und Glättereigenschaften verringert. Die Einrichtung 500 kann an dem Knoten des Referenzspannungssignals 530 erhöhte Lasten mit einigem elektrischen Strom erfahren. Der Treiber des Referenzspannungssignals 530 muss möglicherweise bestimmte Senkfähigkeiten (engl.: „sinking capabilities“) aufweisen.
Wie in den 5B und 5C gezeigt, kann die Konstantstrom-Kapazität-Ladeeinrichtung an dem nicht-invertierenden Spannungssignal 532 und deshalb an dem Ausgangsspannungssignal 540 überschwingt oder unterschwingt. Die Zeit t₁ entspricht dem Ende der Glätterereignisdetektion. Das nicht-invertierende Spannungssignal 532A erreicht die Amplitude des Referenzspannungssignals 530A bis zur Zeit t₁ nicht, was einen scharfen Anstieg des nicht-invertierenden Spannungssignals 532A bewirkt, wenn der Schalter 534 schließt. Der scharfe Anstieg des nicht-invertierenden Spannungssignals 532A kann ein Überschwingen des Ausgangsspannungssignals 540 und dass ein elektrischer Strom vom Eingang der Verstärkerschaltung 510 an die Last 560 strömt, bewirken. Das nicht-invertierende Spannungssignal 532B schwingt vor der Zeit t₁ über die Amplitude des Referenzspannungssignals 530A, was ein Überschwingen des Ausgangsspannungssignals 540 bewirkt.
Die 6A und 6B veranschaulichen eine Schaltung und ein Zeitverlaufsdiagramm für eine Rückkopplungsschaltung 620, die eine Erfassungsschaltung 694, eine Steuerschaltung 696 und eine Glättungsschaltung 690 enthält, gemäß einigen Beispielen dieser Offenbarung. Die Glättungsschaltung 690 kann dazu ausgebildet sein, einem Eingang (z. B. einem invertierenden Eingang) einer Verstärkerschaltung 610 als Reaktion auf eine schnelle Änderung der Amplitude des Referenzspannungssignals 630 ein sich weich änderndes Signal (z. B. ein Rückkopplungssignal 650) zuzuführen. Das Referenzeingangssignal kann ein Spannungssignal und/oder ein elektrisches Stromsignal sein, und das Ausgangssignal der Einrichtung 600 (z. B. ein Ausgangssignal 641) kann ein Spannungssignal und/oder ein elektrisches Stromsignal sein.
Wenn sich die Regelschleife der Einrichtung 600 im stationären Zustand befindet, ist die Glättungsschaltung 690 möglicherweise nicht aktiv, so dass der Spannungspegel 692 (Vss in 6B) über der Glättungsschaltung 690 null ist. Das Rückkopplungssignal 650 kann gleich dem von der Glättungsschaltung 690 von der Schaltung 622 empfangenen Spannungspegel sein, wenn der Spannungspegel 692 null ist. Während stationärer Bedingungen kann die Glättungsschaltung 690 als Durchlasselement mit keinem Spannungsabfall zwischen der Schaltung 622 und dem Eingangsknoten der Verstärkerschaltung 610 arbeiten. Die Schaltung 622 kann eine Teilerschaltung mit zwei oder mehr Teilerelementen wie beispielsweise Widerständen oder Kondensatoren enthalten.
Wenn auf das Referenzspannungssignal 630 und das nicht-invertierende Spannungssignal 632 zur Zeit t₁ in 6B eine Spannungsstufe aufgebracht wird, kann die Erfassungsschaltung 694 der Rückkopplungsschaltung 620 dazu ausgebildet sein, die Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal 630 zu erfassen, zu detektieren, und/oder zu messen. Die Steuerschaltung 696 der Rückkopplungsschaltung 620 kann dazu ausgebildet sein, einen Hinweis auf die Amplitude der Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal 630 zu empfangen. Die Steuerschaltung 696 kann weiterhin dazu ausgebildet sein, die Glättungsschaltung 690 dazu zu veranlassen, in dem Spannungspegel 692 eine Spannungsstufe, die näherungsweise gleich der Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal 630 zur Zeit t₁ ist, zu erzeugen. Die Polarität (z. B. positiv oder negativ) der Spannungsstufe in dem Spannungspegel 692 kann dieselbe wie die Polarität des Referenzspannungssignals 630 sein.
Die Differenz der Spannungspegel an den zwei Eingängen der Verstärkerschaltung 610 (z. B. der Signale 632 und 650) kann nach den Spannungsstufen in dem Referenzspannungssignal 630 und dem Spannungspegel 692 null oder nahezu null sein. Die Steuerschaltung 696 kann außerdem dazu ausgebildet sein, den Spannungspegel 692 nach dem Erzeugen der Spannungsstufe auf null zu rampen. Der Spannungspegel 692 kann das Herunterrampen zur Zeit t₂ beenden, und der elektrische Ausgangsstrom 641 kann eine stationäre Amplitude näherungsweise zu der Zeit, zu der der Spannungspegel 692 das Rampen beendet, erreichen. Wenn das Referenzspannungssignal 630 zur Zeit t₃ eine negative Spannungsstufe besitzt, kann die Steuerschaltung 696 dazu ausgebildet sein, die Glättungsschaltung 690 dazu zu veranlassen, in dem Spannungspegel 692 eine näherungsweise gleiche Spannungsstufe zu erzeugen.
6B stellt das Herunterrampen des Spannungspegels 692 zwischen den Zeiten t₁ und t₂ und das Aufwärtsrampen des Spannungspegels 692 zwischen t₃ und t₄ dar. Die Ramp-Phasen in 6B können als „Glättungsphasen“ bezeichnet werden. Der Spannungspegel 692 ist als zeitabhängig dargestellt, und der zeitliche Verlauf des Spannungspegels 692 ist qualitativ in 6B dargestellt. 6B zeigt eine positive Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal 630 zur Zeit t₁ und eine negative Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal 630 zur Zeit t₃. 6B zeigt auch den Verlauf des Spannungspegels 692 und des elektrischen Ausgangsstroms 641 mit der Zeit. Das Zeitintervall vor der Zeit ti, das Zeitintervall zwischen den Zeiten t₂ und t₃ und das Zeitintervall nach t₄.
6B zeigt das Rampen des Spannungspegels 692 auf null als linear. Allerdings kann das Rampen des Spannungspegels 692 bei einigen Beispielen nichtlinear sein. Das Rampen des Spannungspegels 692 auf null kann den Spannungspegel des Rückkopplungssignals 650 auf den Spannungspegel des Ausgangsspannungssignals herbeiführen, vorausgesetzt, dass die Spannung über der Schaltung 622 null ist und das Ausgangssignal 641 ein Ausgangsspannungssignal ist. Wenn das Ausgangssignal 641 ein elektrisches Stromsignal ist, kann die Schaltung 622 ein Strom-Spannung-Wandler sein.
Die 7A und 7B veranschaulichen eine Schaltung und ein Zeitverlaufsdiagamm für eine Rückkopplungsschaltung 720, die dazu ausgebildet ist, von einer Abtast-und-Halte-Schaltung 736 ein Referenzspannungssignal 730 zu empfangen, gemäß einigen Beispielen dieser Offenbarung. Die Abtast-und-Halte-Schaltung 736 kann dazu ausgebildet sein, das Referenzspannungssignal 730 zu empfangen und an die Rückkopplungsschaltung 720 zu liefern, bevor sie das Referenzspannungssignal 730 als nicht-invertierendes Spannungssignal 732 an die Verstärkerschaltung 710 liefert. Die Abtast-und-Halte-Schaltung 736 kann auch eine Analog-Digital-Wandler-(ADC)-Schaltung, die dazu ausgebildet ist, das Referenzspannungssignal 730 in ein digitales Signal zu wandeln, enthalten. Das Digitalsignal kann die Amplitude des Referenzspannungssignals 730 kodieren und es kann eine Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal 730 kodieren. Die Abtast-und-Halte-Schaltung 736 kann dann dazu ausgebildet sein, das Digitalsignal an eine Steuerschaltung 796, die eine Spannungsstufe für den Spannungspegel 792 basierend auf dem Digitalsignal erzeugen kann, zu liefern.
Die Abtast-und-Halte-Schaltung 736 kann auch dazu ausgebildet ein, das Abtastsignal 734 zu empfangen. Die Abtast-und-Halte-Schaltung 736 kann dazu ausgebildet sein, ein Signal 732 sowie das Digitalsignal zu liefern, wenn das Abtastsignal 734 einen aktiven Wert besitzt. Wie in 7B dargestellt, kann die Abtast-und-Halte-Schaltung 736 eine Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal 730 vor der Zeit t₁ empfangen und speichern, aber es kann sein, dass die Abtast-und-Halte-Schaltung 736 die Spannungsstufe bis zu der Zeit ti, zu der die Abtast-und-Halte-Schaltung einen Puls in dem Abtastsignal 734 empfängt, nicht als nicht-invertierendes Spannungssignal 732 an die Verstärkerschaltung 710 liefert. Die Verzögerung bei der Abtast-und-Halte-Schaltung 736, die das nicht-invertierende Spannungssignal 732 an die Verstärkerschaltung 710 liefert, kann der Steuerschaltung 796 Zeit geben, um die Glättungsschaltung 790 dazu zu veranlassen, in dem Spannungspegel 792 eine Spannungsstufe, die mit der Spannungsstufe in dem nicht-invertierenden Spannungssignal 732 zeitgleich ist, zu erzeugen. Die Abtast-und-Halte-Schaltung 736 kann dazu ausgebildet sein, das Referenzspannungssignal 730 zugleich mit der Spannungsstufe in dem Spannungspegel 792 an die Verstärkerschaltung 710 zu liefern.
Wenn das Abtastsignal 734 zur Zeit t₃ einen Puls aufweist, kann die Abtast-und-Halte-Schaltung 736 eine negative Spannungsstufe in dem Signal 732 an die Verstärkerschaltung 710 liefern. Die Abtast-und-Halte-Schaltung 736 kann auch eine negative Spannungsstufe in einem Digitalsignal an die Steuerschaltung 796 liefern, und die Steuerschaltung 796 kann eine negative Spannungsstufe in dem Spannungspegel 792 herbeiführen.
Die 8A und 8B veranschaulichen eine Schaltung und ein Zeitverlaufsdiagramm für eine Rückkopplungsschaltung und eine Spannungsteilerschaltung gemäß einigen Beispielen dieser Offenbarung. Die Spannungsteilerschaltung kann Teilerelemente 822 und 824 und einen dazwischenliegenden Knoten 823 enthalten. Die Spannungsteilerschaltung kann dazu ausgebildet sein, ein Ausgangsspannungssignal 840 zu empfangen und ein geteiltes Spannungssignal an dem dazwischen liegenden Knoten 823 an eine Glättungsschaltung 890 zu liefern. Die Teilerelemente 822 und 824 können Widerstände und/oder Kondensatoren sein.
Die Einrichtung 800 benötigt keine Schaltung, um das Ende der Glättungsphase zu detektieren, weil die Glättungsphase endet, wenn sich der Spannungspegel 892 nach null herab verringert. Die Glättungsschaltung 890 kann den Spannungspegel 892 mit einem elektrischen Strom, der sich verringert, erhöht und/oder nach null rampt, wenn der elektrische Strom über einen Widerstand fließt (z. B. Stromquelle 994 und Widerstand 990 von 9A), erzeugen. Wenn der Spannungspegel 992 nach null zurückkehrt, endet das Glättungsereignis, ohne dass irgendeine andere Aktion oder Detektion erforderlich ist. Die Einrichtung 800 kann kostengünstige Technik enthalten, und es kann ein Abgleich angewandt werden, um eine erhöhte Genauigkeit zu erzielen.

Tabelle I vergleicht die Glätter-Herangehensweise (z. B. 6A-17) mit der Tiefpassfilterung eines Referenzspannungssignals (z. B. 4) und dem Konstantstrom-Kapazität-Lade-Ansatz (z. B. 5). Text mit Großbuchstaben gibt einen Vorteil an, wohingegen Text mit Kleinbuchstaben eine Beschränkung anzeigt. Tabelle I: Vergleich von Glätten und zwei anderen Verfahren

Merkmal:	Glätter	Tiefpassfilterung	Konstantstromkapazitives Laden
Geregelte Spannungsflanke ist linear	JA	nein	JA
Geregelte Spannungsflanke ist unabhängig von Referenzspannungssignal	JA	nein	JA
Referenzspannungssignal steuert benötigte Stromfähigkeit (engl.: „current capability“)	NEIN	ja	ja
Arbeitet für beide Referenzspannungssignalstufen-Polaritäten	JA	JA	nein
„Ende-der-Glättung“-Detektion erforderlich	NEIN	NEIN	ja

Bezüglich der letzten Zeile in Tabelle I kann die Konstantstrom-Kapazität-Lade-Herangehensweise eine Schaltung benötigen, um das Ende des Glättungsereignisses oder des Ladeereignisses zu detektieren. Die Schaltung kann den Schalter 534 in 5 schließen, wenn das Ende des Ladeereignisses auftritt, so dass der Spannungspegel auf beiden Seiten des Schalters 534 gleich ist. Die Tiefpass-Filterungs-Herangehensweise von 4 muss das Ende eines Glättungsereignisses möglicherweise nicht erkennen, weil kein elektrischer Strom am nicht-invertierenden Eingang der Verstärkerschaltung 410 fließt.
Die 9A und 9B veranschaulichen eine Schaltung und ein Zeitverlaufsdiagramm für eine Rückkopplungsschaltung mit einer veränderlichen Stromquelle 994 und einem Widerstand 990 gemäß einigen Beispielen dieser Offenbarung. Die veränderliche Stromquelle 994 kann dazu ausgebildet sein, einen elektrischen Strom an den Widerstand 990 zu liefern, um einen Spannungspegel 992 über dem Widerstand 990 zu erzeugen. Die Einrichtung 900 kann eine Rückkopplungsschaltung, die dazu ausgebildet ist, eine Spannungsstufe in einem Referenzspannungssignal 930 zu erfassen und die veränderliche Stromquelle zu veranlassen, an den Widerstand 990 einen elektrischen Strom zu liefern, um eine Spannungsstufe in dem Spannungspegel 992 zu bewirken, enthalten. Die „Glättungsschaltung“ der Einrichtung 900 kann den Widerstand 990 und die veränderliche Stromquelle 994 enthalten.
9B zeigt eine Stromstufe in einem elektrischen Strom 996, der durch die veränderliche Stromquelle 994 geliefert wird. Der Spannungspegel eines Rückkopplungssignals 950 kann nach der Spannungsstufe zur Zeit t₁ stabil bleiben, weil das Ausgangsspannungssignal 940 aufwärts rampt, wenn der Spannungspegel 992 abwärts rampt. Das Rampen der Signale 940 und 992 kann sich in dem Rückkopplungssignal 950 aufheben, weil die Amplitude des Rückkopplungssignals 950 gleich der Summe der Amplituden des Ausgangsspannungssignals 940 und des Spannungspegels 992 sein kann. Die Regelschleife der Einrichtung 900 ist mit einem Rückkopplungsfaktor von eins ausgebildet (engl.: „configured in unitary feedback“), weshalb die Amplitude des Ausgangsspannungssignals 940 im stationären Zustand, wie in Gleichung (3) gezeigt, gleich der Amplitude des Referenzspannungssignals 930 ist. $V_{o u t} = V_{R E F}$
Wenn das Referenzspannungssignal 930, wie in 9B gezeigt, eine positive Spannungsstufe aufweist, kann die veränderliche Stromquelle 994 eine positive Spannungsstufe in dem elektrischen Strom 996 erzeugen. Die veränderliche Stromquelle 994 kann an den Widerstand 990, der in den Gleichungen (4) und (5) durch Rss gegeben ist, einen elektrischen Strom 996 liefern. Unter stationären Bedingungen wie beispielsweise vor der Zeit t₁ und nach der Zeit t₂ kann der elektrische Strom 996 null sein. Der elektrische Strom 996 kann zur Zeit t₁ einen Spitzenwert (I_{SS_peak}) erreichen, um die Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal 930 (ΔV_REF) zu kompensieren (engl.: „to offset“). $I_{S S_p e a k} = \frac{Δ V_{R E F}}{R_{S S}}$
Dann kann die veränderliche Stromquelle 994 den elektrischen Strom 996 dazu veranlassen, sich innerhalb eines Zeitrahmens, der der Dauer der Glättungsphase entspricht, auf null zu verringern. Im Allgemeinen kann das Ausgangsspannungssignal 940 sowohl im stationären Zustand, als auch während des Glättens ausgedrückt werden gemäß: $V_{o u t} = V_{R E F} - I_{S S} R_{S S}$
Der Glätter kann, um ein Ramp-Signal zu erzeugen, entsprechend mit einer Amplitude des elektrischen Stroms 996 bei null im stationären Zustand und bei einer konstanten, von null verschiedenen Amplitude während der Glättungsphase und einem veränderlichen Widerstand während der Glättungsphase implementiert sein. Bei dieser Implementierung kann der durch eine Stromquelle erzeugte Spannungspegel während der Glättungsphase konstant und von null verschieden sein, und ein veränderlicher Widerstand kann mit der Zeit den Widerstand erhöhen, um den elektrischen Strom durch den Widerstand zu verringern. Der Widerstand kann als Array von zueinander parallelen Widerständen und Schaltern mit einem Signal, das die Schalter ansteuert, um den gesamten Ersatzwiderstand zu steuern, realisiert sein. Eine derartige Implementierung mit einer Konstantstromquelle oder Konstantspannungsquelle kann für eine beliebige Einrichtung der 9A-17 funktionieren.
9C veranschaulicht eine Rückkopplungsschaltung mit einer veränderlichen Stromquelle 995 und einer Teilerschaltung, die Widerstände 923 und 925 enthält, gemäß einigen Beispielen dieser Offenbarung. Die Glättungsschaltung der Einrichtung 901 in 9C ist in einer Regelschleife mit einer Konfiguration mit einem von eins verschiedenen Rückkopplungsfaktor (engl.: „non-unitary feedback configuration“) implementiert. Ein Ausgangsspannungssignal 941 (z. B. der Spannungsabfall über der elektrischen Last 961) kann sowohl im stationären Zustand, als auch in der Glättungsphase, wie in Gleichung (6), bei der der Widerstand 923 R1 ist, der Widerstand 925 R2 ist, der Widerstand 991 Rss ist und der elektrische Strom 997 Iss ist, gezeigt, ausgedrückt werden. $V_{o u t} = \frac{R 1 + R 2}{R 2} [V_{R E F} - I_{S S} (\frac{R 1 R 2 + R 2 R_{S S} + R 1 R_{S S}}{R 1 + R 2})]$
Der Spitzenwert von Iss zu Beginn der Glättungsphase ist: $I_{S S_p e a k} = Δ V_{R E F} (\frac{R 1 + R 2}{R 1 R 2 + R 2 R_{S S} + R 1 R_{S S}})$
Bei einigen Beispielen kann der Widerstand 923 vierzig Kiloohm betragen, der Widerstand 925 kann zehn Kiloohm betragen, der Widerstand 991 kann einhundert Kiloohm betragen, und eine elektrische Last kann eine Impedanz von einhundert Ohm haben. Die Glättungsschaltung der Einrichtungen 900 und 901 (z. B. Widerstände 990 und 991 und Stromquellen 994 und 995) sind mögliche Implementierungen von Techniken dieser Offenbarung.
Die 10A und 10B veranschaulichen eine Schaltung und ein Zeitverlaufsdiagramm für eine Rückkopplungsschaltung, die eine Stromerfassung und eine Pufferschaltung 1094 enthält, gemäß einigen Beispielen dieser Offenbarung. Der erfasste elektrische Strom 1026 kann eine Amplitude, die gleich zu, ein Bruchteil oder ein Vielfaches des elektrischen Ausgangsstroms 1042 ist, aufweisen. Der optionale DC-Wandler (engl.: „DC transformer“) 1028 kann dazu ausgebildet sein, den erfassten elektrischen Strom 1026 basierend auf dem elektrischen Ausgangsstrom 1042 zu erzeugen. Der optionale DC-Wandler 1028 kann auch eine galvanische Isolierung zwischen einer elektrischen Last 1060 und der Pufferschaltung 1094 bereitstellen. Die elektrische Last 1060 muss nicht notwendigerweise bei sämtlichen Beispielen eine Kette von LEDs enthalten. Die Schaltung der Einrichtung 1000 kann auch für andere elektrische Lasten anwendbar sein.
Die Pufferschaltung 1094 kann dazu ausgebildet sein, basierend auf dem erfassten elektrischen Strom 1026 ein gepuffertes Spannungssignal 1096 zu erzeugen und an eine Glättungsschaltung 1090 zu liefern. Die Pufferschaltung 1094 kann das gepufferte Spannungssignal mit geringer Ausgangsimpedanz erzeugen, so dass die Impedanz der Glättungsschaltung 1090 eine geringe oder keine Auswirkung auf den Spannungspegel des gepufferten Spannungssignals 1096 hat. Die Pufferschaltung 1094 kann auch die Impedanz der Glättungsschaltung 1090 von der Impedanz des Widerstands 1024 entkoppeln. Der Spannungspegel des gepufferten Spannungssignals 1096 kann gleich der Spannung über dem Widerstand 1024 sein. Wie in 10B gezeigt, kann der Spannungspegel des gepufferten Spannungssignals 1096 mit dem elektrischen Ausgangsstrom 1042 aufwärts rampen, um zu dem Abwärtsrampen des Spannungspegels 1092 zu passen (engl.: „to match“), wenn der Spannungspegel 1092 nach null rampt. Die Amplitude des erfassten elektrischen Stroms 1026 kann gleich der mit einem Koeffizienten des DC-Wandlers 1010 multiplizierten Amplitude des elektrischen Ausgangsstroms 1042 sein. Die Amplitude des gepufferten Spannungssignals 1096 kann gleich der mit dem Widerstand des Widerstands 1024 multiplizierten Amplitude des erfassten elektrischen Stroms 1026 sein.
Die 11A und 11B veranschaulichen eine Schaltung und ein Zeitverlaufsdiagramm für eine Kette von LEDs, die durch Low-Dropout-(LDO)-Schaltungen 1110A und 1110N angesteuert werden, gemäß einigen Beispielen dieser Offenbarung. Eine Einrichtung 1100 kann eine Anzahl N von LEDs, die elektrisch in Reihe geschaltet sind, enthalten. Die LEDs können von einem Regler 1130, der ein DC-Stromsignal liefern kann, elektrische Leistung empfangen. Ein LED-Controller 1120 (z. B. eine Steuerschaltung) kann dazu ausgebildet sein, den Betrieb der LDO-Schaltungen 1110A und 1110N zu steuern. Die Verstärkerschaltungen der LDO-Schaltungen 1110A und 1110N können dazu ausgebildet sein, zu steuern, ob jede LED aktiv ist, basierend auf den Ausgangsspannungssignalen der Verstärkerschaltungen. Bei einigen Beispielen können die Schaltungen 1110A und 1110N alternativ oder zusätzlich zu LDOs Spannungsregelungsschaltungen und/oder Stromregelungsschaltungen enthalten.
Anstelle von nur einem Schalter können die LDO-Schaltungen 1110A und/oder 1110N eine Verstärkerschaltung und eine Rückkopplungsschaltung mit Glättungsfähigkeiten enthalten. Wenn bestimmte LEDs einen anderen elektrischen Strompegel benötigen, zum Beispiel um verschiedene Lichteigenschaften zu erzeugen, können die LDO-Schaltungen dazu ausgebildet sein, jene LEDs unabhängig anzusteuern. Deshalb kann jede LDO-Schaltung vollständig unabhängig von den anderen LDO-Schaltungen in der Kette sein. Das Glätten der Low-Dropout-Schaltungen 1110A und 1110N kann so ausgebildet sein, dass es zum Verhalten (engl.: „performance“) des Reglers 1130 passt und eine Überbeanspruchung in jeder zugehörigen LED verhindert.
Wie in 11B dargestellt, kann der Regler 1130 zur Zeit t₁ damit anfangen, die Kettenspannung zu erhöhen. Der LED-Controller 1120 kann zur Zeit t₁ das Aktivierungssignal EN_nLED an die LDO-Schaltung 1110N liefern, um den Glättungsprozess für die nLED zu initialisieren. Der LED-Controller 1120 kann zur Zeit t₂ das Aktivierungssignal EN_1LED an die LDO-Schaltung 1110A liefern, um den Glättungsprozess für die 1LED zu initialisieren. Bei einigen Beispielen kann der LED-Controller 1120 zur Zeit t₂ auch ein Signal REF_1LED an die LDO-Schaltung 1110A liefern, um das Referenzspannungssignal für 1LED zu initialisieren. Der LED-Controller 1120 kann Aktivierungssignale liefern, um den Glättungsprozess für LEDs basierend auf dem Betrieb des Reglers 1130 zu initialisieren, um Überbeanspruchungszustände zu vermeiden.
Eine Steuerschaltung der LDO-Schaltung 1110A kann dazu ausgebildet sein, ein erstes Aktivierungssignal (REF_1LED) zu empfangen und als Reaktion auf das Empfangen des ersten Aktivierungssignals eine Referenzspannungsschaltung dazu zu veranlassen, eine Spannungsstufe in einem Referenzspannungssignal für die LDO-Schaltung 1110A zu erzeugen. Die Referenzspannungsschaltung kann die Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal durch Schließen eines Schalters, um einen Eingang der Verstärkerschaltung mit der Referenzspannungsschaltung zu verbinden, erzeugen. Die Steuerschaltung der LDO-Schaltung 11 10A kann außerdem dazu ausgebildet sein, ein zweites Aktivierungssignal (EN_1LED) zu empfangen. Als Reaktion auf den Empfang des zweiten Aktivierungssignals kann die Steuerschaltung eine Rückkopplungsschaltung dazu veranlassen, eine Spannungsstufe in einem Rückkopplungssignal gleichzeitig mit dem Veranlassen der Referenzspannungsschaltung, die Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal zu erzeugen, erzeugen.
Die 12A und 12B veranschaulichen eine Schaltung und ein Zeitverlaufsdiagramm für den Betrieb einer Steuerschaltung 1252, die dazu ausgebildet ist, eine Kette von LEDs zu dimmen. Beim Dimmen liefert die Steuerschaltung 1252 ein Steuersignal 1254 an einen Schalter 1256, um zwischen den Zeiten t₁ und t₂ einen Tastgrad von einhundert Prozent zu erzeugen, wobei die Amplitude eines elektrischen Augangsstroms 1242 auf dem Spannungspegel über einem Widerstand 1228 (z. B. V_DIM) basiert. Nach der Zeit t₂ kann die Steuerschaltung 1252 das Steuersignal 1254 mit einem Tastgrad von fünfzig Prozent liefern, was bei dem elektrischen Ausgangsstrom 1242 einen Tastgrad von fünfzig Prozent bewirkt. Wenn die Schaltfrequenz des Steuersignals 1254 schnell genug ist, kann ein menschliches Auge das Blinken der LEDs der elektrischen Last 1260 nicht erkennen. Das menschliche Auge kann die Dimmung des durch die elektrische Last 1260 erzeugten Lichts als proportional zum Tastgrad des Steuersignals 1254 erkennen. Die Steuerschaltung 1252 kann dazu ausgebildet sein, die LEDs unter Verwendung von Amplitudenmodulation (AM), Pulsweitenmodulation (PWM) oder einer Kombination von AM und PWM zu dimmen.
Die 13A und 13B veranschaulichen eine Schaltung und ein Zeitverlaufsdiagramm für eine Steuerschaltung 1352, die dazu ausgebildet ist, eine Kette von LEDs (z. B. eine elektrische Last 1360) durch Steuern des Spannungspegels eines Rückkopplungssignals 1350 zu dimmen, gemäß einigen Beispielen dieser Offenbarung. Die Steuerschaltung 1352 kann dazu ausgebildet sein, zumindest durch Steuern des Spannungspegels 1392 über der Glättungsschaltung 1390 zu steuern, ob die LEDs der elektrischen Last 1360 gedimmt werden. Als Reaktion auf eine Spannungsstufe in einem Referenzspannungssignal 1330 zur Zeit t₁ kann die Steuerschaltung 1352 eine näherungsweise gleiche Spannungsstufe in dem Spannungspegel 1392 bewirken. Die Steuerschaltung 1352 kann außerdem dazu ausgebildet sein, den Spannungspegel 1392 herabzurampen, so dass der elektrische Ausgangsstrom 1342 auf einhundert Prozent elektrische Leistung, die an die elektrische Last 1360 geliefert wird, ansteigt. Zur Zeit t₃ kann die Steuerschaltung 1352 dazu ausgebildet sein, mit dem Verringern der an die elektrische Last 1360 gelieferten elektrischen Leistung auf fünfzig Prozent zu beginnen, um die LEDs zu dimmen.
Verglichen mit den LEDs der Einrichtung 1200 können die LEDs der Einrichtung 1300 weniger Beanspruchung erfahren. Die LEDs der Einrichtung 1200 können mit einer relativ hohen Frequenz zwischen ein und aus umschalten, um das emittierte Licht zu dimmen. Im Gegensatz dazu können die LEDs der Einrichtung 1300 dazu ausgebildet sein, den elektrischen Ausgangsstrom 1342 mit einer geringeren Amplitude zu empfangen, um das emittierte Licht zu dimmen. Die Rückkopplungsschleife der Einrichtung 1300 kann im stationären Zustand mit weichen Schwankungen arbeiten, anstatt wie der Widerstand 1228 und der Schalter 1256 ein- und auszuschalten. Verglichen mit der Verstärkerschaltung 1210 kann die Verstärkerschaltung 1310 entspannte Spezifikationen wie beispielsweise eine geringere Anstiegsgeschwindigkeit (engl.: „slew rate“), geringere Stabilitätserfordernisse und eine geringere Geschwindigkeit aufweisen.
14 veranschaulicht ein Schaltbild einer Verstärkerschaltung 1410, die dazu ausgebildet ist, zwei Ausgangsspannungssignale 1440A und 1440B zu erzeugen, gemäß einigen Beispielen dieser Offenbarung. Eine Einrichtung 1400 kann dazu ausgebildet sein, die Ausgangsspannungssignale 1440A und 1440B an mehrere Versorgungsbereiche zu liefern. Wenn das Hochfahr-Ereignis auftritt (z. B. wenn ein Referenzspannungssignal 1430 von null nach einem Volt geht), können eine Stromquelle 1494 und die Verstärkerschaltung 1410 dazu ausgebildet sein, die Ausgangsspannungssignale 1440A und 1440B weich auf die stationären Werte zu verschieben (entl.: „to softly sweep“). Das Glätten der Ausgangsspannungssignale 1440A und 1440B kann die Spitzenwerte elektrischer Ausgangsströme 1442A und 1442B, die die Kondensatoren 1444A und 1444B laden, verringern und somit das Überschwingen der Spannungssignale 1440A und 1440B verringern. Die Verstärkerschaltung 1410 und eine Pufferschaltung 1446 können dazu ausgebildet sein, die elektrischen Ausgangsströme 1442A und 1442B zu erzeugen.
Die Einrichtung 1400 kann eine Spannungsteilerschaltung mit Widerständen 1422, 1424 und 1426 enthalten. Die Spannungsteilerschaltung kann dazu ausgebildet sein, ein erstes geteiltes Spannungssignal zu erzeugen und an die Pufferschaltung 1446 zu liefern. Die Spannungsteilerschaltung kann auch dazu ausgebildet sein, ein zweites geteiltes Spannungssignal zu erzeugen und an die Glättungsschaltung (z. B. den Widerstand 1490 und die Stromquelle 1494) zu liefern. Die Pufferschaltung 1446 kann dazu ausgebildet sein, das erste geteilte Spannungssignal in das Ausgangsspannungssignal 1442B am Ausgang der Pufferschaltung 1446, das denselben Spannungspegel wie das erste geteilte Spannungssignal, jedoch mit einer geringeren Impedanz aufweisen kann, zu wandeln.
15 veranschaulicht ein Schaltbild einer Rückkopplungsschaltung mit einem Widerstand 1590 und einem Schalter 1598, die elektrisch parallel geschaltet sind, gemäß einigen Beispielen dieser Offenbarung. Der Schalter 1598 kann während einer Glättungsphase geöffnet sein und während eines stationären Zustands geschlossen sein, um ein Rückkopplungssignal 1550 elektrisch mit einem Ausgangsspannungssignal 1540 zu verbinden. Der Schalter 1598 kann die Stabilität einer schnellen Schleife durch Verringern der Phasenverzögerung aufgrund der Zeitkonstante der Schleife verbessern. Die Zeitkonstante kann auf dem Widerstand des Widerstands 1590 und der parasitären Kapazität an dem invertierenden Pin einer Verstärkerschaltung 1510 (z. B. dem Knoten, der das Rückkopplungssignal 1550 empfängt) basieren. Der Schalter 1598 kann außerdem während des stationären Betriebs mögliche Regelungsfehler aufgrund von Strömen, die zu/von dem nicht-invertierenden Pin der Verstärkerschaltung 1510 fließen, verringern.
Die 16 und 17 veranschaulichen Schaltbilder von zwei zusätzlichen Beispielen von Rückkopplungsschaltungen, die veränderliche Stromquellen 1694 und 1794 enthalten, gemäß einigen Beispielen dieser Offenbarung. Die veränderliche Stromquelle 1694 kann dazu ausgebildet sein, einen elektrischen Strom an einen Eingang einer Verstärkerschaltung 1610 und Widerstände 1690 und 1628 zu treiben. Die veränderliche Stromquelle 1794 kann dazu ausgebildet sein, einen elektrischen Strom an einen Eingang einer Verstärkerschaltung 1710 und an Widerstände 1790 und 1728 zu treiben. Die Einrichtungen 1600 und 1700 können auch Stromquellen oder Stromspiegel 1670 und 1770, die dazu ausgebildet sind, elektrische Ausgangsströme 1642 und 1742 an elektrische Lasten 1660 und 1760 basierend auf den geometrischen Verhältnissen der Stromquellen 1670 und 1770 zu liefern, enthalten.
18 ist ein Flussdiagramm, das Beispiel-Techniken zum Erzeugen eines Rückkopplungssignals veranschaulicht, gemäß einigen Beispielen dieser Offenbarung. Die Beispiel-Techniken von 18 werden unter Bezugnahme auf die Einrichtung 100 in 1 beschrieben, auch wenn andere Komponenten wie beispielsweise die Einrichtungen der 6-11 und 13-17 ähnliche Techniken exemplifizieren können.
Bei dem Beispiel der 1 und 18 erfasst die Rückkopplungsschaltung 120 eine Spannungsstufe in einem Referenzspannungssignal 130, das an dem Eingang 112A der Verstärkerschaltung 110 empfangen wird (1800 in 18). Die Rückkopplungsschaltung 120 kann eine Erfassungsschaltung wie beispielsweise eine Abtast-und-Halte-Schaltung, die dazu ausgebildet ist, das Referenzspannungssignal 130 zu empfangen, enthalten. Bei dem Beispiel der 1 und 18 erzeugt die Rückkopplungsschaltung 120 über der Glättungsschaltung 190 eine Spannungsstufe, die näherungsweise gleich der Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal 130 ist, als Reaktion auf das Erfassen der Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal 130 (1802 in 18). Die Rückkopplungsschaltung 120 kann eine Stromquelle dazu veranlassen, einen elektrischen Strom an einen Widerstand zu liefern, um eine Spannungsstufe zu erzeugen. Die Rückkopplungsschaltung 120 kann die Amplitude der Spannungsstufe durch Aktivieren von einem oder mehr Schaltern steuern, um den elektrischen Strom von der Stromquelle an den Widerstand zu liefern.
Bei dem Beispiel der 1 und 18 kann die Rückkopplungsschaltung 120 ein Rückkopplungssignal 150 von der Glättungsschaltung 190 an den Eingang 112B der Verstärkerschaltung 110 liefern (1804 in 18). Das Rückkopplungssignal 150 enthält die Spannungsstufe in dem Spannungspegel 192 über der Glättungsschaltung 190. Die Spannungsstufe in dem Spannungspegel 192 kann näherungsweise gleich der Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal 130 sein, so dass die Verstärkerschaltung 110 in dem Ausgangsspannungssignal 140 keine Spannungsstufe erzeugt. Bei dem Beispiel der 1 und 18 rampt die Rückkopplungsschaltung den Spannungspegel 192 über der Glättungsschaltung 190 nach dem Erzeugen der Spannungsstufe in dem Spannungspegel 192 auf null (1806 in 18). Die Rückkopplungsschaltung 120 kann den Spannungspegel 192 zum Beispiel durch Verringern des elektrischen Stroms, der durch eine veränderliche Stromquelle erzeugt und an einen Widerstand geliefert wird, rampen. Das Rampen des Spannungspegels 192 kann elektrische Einschaltströme und Überschwinger am Ausgangsknoten der Einrichtung 100 verringern.
Die folgenden nummerierten Beispiele zeigen einen oder mehr Aspekte der Offenbarung. Jedes Beispiel wird in Bezug auf eine oder mehr Figuren beschrieben. Es ist nicht beabsichtigt, dass die Bezugnahme auf eine oder mehr Figuren den Geltungsbereich eines Beispiels auf die in Bezug genommenen Figuren beschränkt.
Beispiel 1. Eine Einrichtung enthält eine Verstärkerschaltung mit einem ersten Eingang und einem zweiten Eingang. Die Verstärkerschaltung ist dazu ausgebildet, ein Referenzspannungssignal an einem ersten Eingang der Verstärkerschaltung zu empfangen, ein Rückkopplungssignal an dem zweiten Eingang der Verstärkerschaltung zu empfangen, und ein Ausgangssignal basierend auf dem Referenzspannungssignal und dem Rückkopplungssignal zu erzeugen. Bei einigen Beispielen beinhaltet die Einrichtung außerdem eine Rückkopplungsschaltung mit einer Glättungsschaltung, die elektrisch mit dem zweiten Eingang der Verstärkerschaltung verbunden ist. Bei einigen Beispielen ist die Rückkopplungsschaltung dazu ausgebildet ist, eine Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal zu erfassen, als Reaktion auf das Erfassen der Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal über der Glättungsschaltung eine Spannungsstufe, die näherungsweise gleich der Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal ist, zu erzeugen, und einen Spannungspegel über der Glättungsschaltung nach dem Erzeugen der Spannungsstufe über der Glättungsschaltung auf null zu rampen.
Beispiel 2. Einrichtung gemäß Beispiel 1, wobei die Rückkopplungsschaltung dazu ausgebildet ist, den Spannungspegel über der Glättungsschaltung zumindest durch Bewirken, dass der Spannungspegel über der Glättungsschaltung linear auf null zurückkehrt, zu rampen.
Beispiel 3. Einrichtung gemäß den Beispielen 1 oder 2 oder einer beliebigen Kombination hiervon, die weiterhin eine Abtast-und-Halte-Schaltung, die dazu ausgebildet ist, ein Referenzspannungssignal zu empfangen und das Referenzspannungssignal vor dem Liefern des Referenzspannungssignals an die Verstärkerschaltung an die Rückkopplungsschaltung zu liefern, enthält. Die Abtast-und-Halte-Schaltung ist außerdem dazu ausgebildet, das Referenzspannungssignal gleichzeitig mit der Spannungsstufe über der Glättungsschaltung an die Verstärkerschaltung zu liefern.
Beispiel 4. Einrichtung gemäß den Beispielen 1-3 oder einer beliebigen Kombination hiervon, die weiterhin eine Analog-Digital-Wandler-Schaltung, die dazu ausgebildet ist, das Referenzspannungssignal in ein digitales Signal zu wandeln und das digitale Signal an die Rückkopplungsschaltung zu liefern, enthält. Die Rückkopplungsschaltung ist dazu ausgebildet, die Spannungsstufe über der Glättungsschaltung näherungsweise gleich einer Spannungsstufe, die in das digitale Signal codiert ist, zu erzeugen.
Beispiel 5. Einrichtung gemäß den Beispielen 1-4 oder einer beliebigen Kombination hiervon, wobei die Glättungsschaltung eine veränderliche Stromquelle und einen Widerstand enthält. Die Rückkopplungsschaltung ist dazu ausgebildet, als Reaktion auf das Erfassen der Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal die Spannungsstufe über der Glättungsschaltung zumindest durch Veranlassen der veränderlichen Stromquelle, einen elektrischen Strom an den Widerstand zu liefern, um einen Spannungsabfall über dem Widerstand, der näherungsweise gleich der Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal ist, zu erzeugen, zu erzeugen. Die Rückkopplungsschaltung ist dazu ausgebildet, den Spannungspegel über der Glättungsschaltung nach dem Erzeugen des Spannungsabfalls über dem Widerstand näherungsweise gleich der Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal zumindest durch Rampen des Spannungsabfalls über dem Widerstand auf null zu rampen.
Beispiel 6. Einrichtung gemäß den Beispielen 1-5 oder einer beliebigen Kombination hiervon, die weiterhin eine Spannungsteilerschaltung, die dazu ausgebildet ist, das Ausgangsspannungssignal zu empfangen und ein geteiltes Spannungssignal an die Glättungsschaltung zu liefern, enthält. Die Glättungsschaltung ist dazu ausgebildet, im stationären Zustand das Rückkopplungssignal zumindest durch Liefern des geteilten Spannungssignals an den zweiten Eingang der Verstärkerschaltung an den zweiten Eingang der Verstärkerschaltung zu liefern.
Beispiel 7. Einrichtung gemäß einem der Beispiele 1-6 oder einer beliebigen Kombination hiervon, wobei die Verstärkerschaltung dazu ausgebildet ist, das Ausgangsspannungssignal zumindest durch Erzeugen eines elektrischen Ausgangsstroms basierend auf dem Referenzspannungssignal und dem Rückkopplungssignal zu erzeugen. Die Einrichtung enthält weiterhin einen Gleichstromwandler (engl.: „direct current transformer“), der dazu ausgebildet ist, einen sekundären elektrischen Strom basierend auf dem elektrischen Ausgangsstrom zu erzeugen, und eine Pufferschaltung, die dazu ausgebildet ist, ein gepuffertes Spannungssignal basierend auf dem sekundären elektrischen Strom zu erzeugen. Die Rückkopplungsschaltung ist dazu ausgebildet, den Spannungspegel über der Glättungsschaltung auf null zu rampen, so dass ein Spannungspegel des Rückkopplungssignals nach dem Erzeugen der Spannungsstufe über der Glättungsschaltung gleich einem Spannungspegel des gepufferten Spannungssignals ist.
Beispiel 8. Einrichtung gemäß den Beispielen 1-7 oder einer beliebigen Kombination hiervon, die weiterhin eine Leuchtdiode (LED) enthält, wobei die Verstärkerschaltung dazu ausgebildet ist, basierend auf dem Ausgangsspannungssignal zu steuern, ob die LED aktiv ist.
Beispiel 9. Einrichtung gemäß den Beispielen 1-8 oder einer beliebigen Kombination hiervon, die weiterhin eine Steuerschaltung, die dazu ausgebildet ist, ein erstes Aktivierungssignal zu empfangen und eine Referenzspannungsschaltung als Reaktion auf den Empfang des ersten Aktivierungssignals dazu zu veranlassen, die Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal zu erzeugen, enthält. Die Steuerschaltung ist weiterhin dazu ausgebildet, ein zweites Aktivierungssignal zu empfangen und die Rückkopplungsschaltung als Reaktion auf den Empfang des zweiten Aktivierungssignals, zugleich mit dem Veranlassen der Referenzspannungsschaltung, die Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal zu erzeugen, zu veranlassen, die Spannungsstufe über der Glättungsschaltung näherungsweise gleich der Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal zu erzeugen.
Beispiel 10. Einrichtung gemäß den Beispielen 8-9 oder einer beliebigen Kombination hiervon, wobei die Verstärkerschaltung eine erste Verstärkerschaltung ist, die Rückkopplungsschaltung eine erste Rückkopplungsschaltung ist, die Glättungsschaltung eine zweite Glättungsschaltung ist und die LED eine erste LED ist. Die Einrichtung enthält weiterhin eine zweite LED, die zu der ersten LED elektrisch in Reihe geschaltet ist und eine zweite Verstärkerschaltung, die einen ersten Eingang und einen zweiten Eingang enthält. Die zweite Verstärkerschaltung ist dazu ausgebildet, an dem ersten Eingang der zweiten Verstärkerschaltung ein zweites Referenzspannungssignal zu empfangen, an dem zweiten Eingang der zweiten Verstärkerschaltung ein zweites Rückkopplungssignal zu empfangen, ein zweites Ausgangssignal basierend auf dem zweiten Referenzspannungssignal und dem ersten Rückkopplungssignal zu erzeugen, und basierend auf dem zweiten Ausgangssignal zu steuern, ob die zweite LED aktiv ist. Die Einrichtung enthält weiterhin eine zweite Rückkopplungsschaltung, mit einer zweiten Glättungsschaltung, die elektrisch mit dem zweiten Eingang der zweiten Verstärkerschaltung verbunden ist. Die zweite Rückkopplungsschaltung ist dazu ausgebildet, eine Spannungsstufe in dem zweiten Referenzspannungssignal zu erfassen, als Reaktion auf das Erfassen der Spannungsstufe in dem zweiten Referenzspannungssignal über der zweiten Glättungsschaltung eine Spannungsstufe, die näherungsweise gleich der Spannungsstufe in dem zweiten Referenzspannungssignal ist, zu erzeugen, und nach dem Erzeugen der Spannungsstufe über der zweiten Glättungsschaltung einen Spannungspegel über der zweiten Glättungsschaltung zu rampen. Die Einrichtung enthält eine Steuerschaltung, die dazu ausgebildet ist, die erste Rückkopplungsschaltung dazu zu veranlassen, die Spannungsstufe über der ersten Glättungsschaltung zu erzeugen, die zweite Rückkopplungsschaltung dazu zu veranlassen, die Spannungsstufe über der zweiten Glättungsschaltung zu erzeugen, und die Spannungsstufe in dem zweiten Referenzspannungssignal zu bewirken.
Beispiel 11. Einrichtung gemäß den Beispielen 8-10 oder einer beliebigen Kombination hiervon, die weiterhin eine Steuerschaltung, die dazu ausgebildet ist, zu steuern, ob die LED zumindest durch Steuern des Spannungspegels über der Glättungsschaltung gedimmt wird, enthält.
Beispiel 12. Einrichtung gemäß den Beispielen 1-11 oder einer beliebigen Kombination hiervon, die weiterhin eine Steuerschaltung, die dazu ausgebildet ist, ein Aktivierungssignal an die Rückkopplungsschaltung zu liefern, enthält. Die Rückkopplungsschaltung ist dazu ausgebildet, die Spannungsstufe über der Glättungsschaltung als Reaktion auf den Empfang des Erfassens der Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal und als Reaktion auf den Empfang des Aktivierungssignals von der Steuerschaltung zu erzeugen.
Beispiel 13. Einrichtung gemäß den Beispielen 1-12 oder einer beliebigen Kombination hiervon, wobei das Ausgangsspannungssignal ein erstes Ausgangsspannungssignal ist, wobei die Einrichtung weiterhin eine Spannungsteilerschaltung, die dazu ausgebildet ist, ein erstes geteiltes Spannungssignal zu erzeugen und ein zweites geteiltes Spannungssignal zu erzeugen und an die Glättungsschaltung zu liefern, enthält. Die Einrichtung enthält außerdem eine Pufferschaltung, die dazu ausgebildet ist, das erste geteilte Spannungssignal in ein zweites Ausgangsspannungssignal zu wandeln.
Beispiel 14. Einrichtung gemäß den Beispielen 1-13 oder einer beliebigen Kombination hiervon, wobei die Verstärkerschaltung dazu ausgebildet ist, das Ausgangsspannungssignal zumindest durch Subtrahieren des Rückkopplungssignals von dem Referenzspannungssignal, um ein Fehlersignal zu erzeugen, und Verstärken des Fehlersignals zu erzeugen. Die Rückkopplungsschaltung ist dazu ausgebildet, die Spannungsstufe über der Glättungsschaltung so zu erzeugen, dass das Fehlersignal zu einer Zeit der Spannungsstufe über der Glättungsschaltung gleich null ist.
Beispiel 15. Einrichtung gemäß den Beispielen 1-14 oder einer beliebigen Kombination hiervon, wobei die Rückkopplungsschaltung dazu ausgebildet ist, den Spannungspegel über der Glättungsschaltung zumindest durch Rampen eines Spannungspegels des Rückkopplungssignals auf einen Spannungspegel des Referenzspannungssignals auf null zu rampen.
Beispiel 16. Ein Verfahren beinhaltet das Erfassen einer Spannungsstufe in einem an einem ersten Eingang einer Verstärkerschaltung empfangenen Referenzspannungssignal. Das Verfahren beinhaltet außerdem das Erzeugen einer Spannungsstufe über einer Glättungsschaltung, die näherungsweise gleich der Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal ist, als Reaktion auf das Erfassen der Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal. Das Verfahren beinhaltet außerdem das Liefern eines Rückkopplungssignals von der Glättungsschaltung an die Verstärkerschaltung, wobei das Rückkopplungssignal die Spannungsstufe über der Glättungsschaltung enthält. Das Verfahren beinhaltet das Rampen eines Spannungspegels über der Glättungsschaltung auf null nach dem Erzeugen der Spannungsstufe über der Glättungsschaltung.
Beispiel 17. Verfahren gemäß Beispiel 16, wobei das Rampen des Spannungspegels über der Glättungsschaltung das Veranlassen, dass der Spannungspegel über der Glättungsschaltung linear auf null zurückkehrt, beinhaltet.
Beispiel 18. Das Verfahren gemäß den Beispielen 16-17 oder einer beliebigen Kombination hiervon, wobei das Erzeugen der Spannungsstufe über der Glättungsschaltung beinhaltet, eine veränderliche Stromquelle als Reaktion auf das Erfassen der Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal dazu zu veranlassen, an einen Widerstand einen elektrischen Strom zu liefern, um über dem Widerstand einen Spannungsabfall, der näherungsweise gleich der Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal ist, zu erzeugen. Das Rampen des Spannungspegels über der Glättungsschaltung beinhaltet das Rampen des Spannungsabfalls über dem Widerstand auf null nach dem Erzeugen des Spannungsabfalls über dem Widerstand näherungsweise gleich der Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal.
Beispiel 19: Eine Spannungsreglerschaltung ist dazu ausgebildet, basierend auf einem Ausgangsspannungssignal ein geregeltes Signal an eine Leuchtdiode (LED) zu liefern, und die Spannungsreglerschaltung enthält eine Verstärkerschaltung mit einem ersten Eingangsknoten und einem zweiten Eingangsknoten. Die Verstärkerschaltung ist dazu ausgebildet, an dem ersten Eingangsknoten ein Referenzspannungssignal zu empfangen, an dem zweiten Eingangsknoten ein Rückkopplungssignal zu empfangen und basierend auf dem Referenzspannungssignal und dem Rückkopplungssignal ein Ausgangsspannungssignal zu erzeugen. Die Spannungsreglerschaltung enthält außerdem eine Rückkopplungsschaltung mit einer Erfassungsschaltung, die dazu ausgebildet ist, eine Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal zu erfassen. Die Rückkopplungsschaltung enthält außerdem eine Steuerschaltung, die dazu ausgebildet ist, die Rückkopplungsschaltung als Reaktion auf das Erfassen der Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal dazu zu veranlassen, in dem Rückkopplungssignal eine Spannungsstufe, die näherungsweise gleich der Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal ist, zu erzeugen. Die Steuerschaltung ist weiterhin dazu ausgebildet, die Rückkopplungsschaltung nach dem Erzeugen der Spannungsstufe in dem Rückkopplungssignal dazu zu veranlassen, einen Spannungspegel des Rückkopplungssignals auf null zu rampen und basierend auf dem Ausgangsspannungssignal zu steuern, ob die LED aktiv ist.
Beispiel 20. Spannungsreglerschaltung gemäß Beispiel 19, die weiterhin eine Referenzspannungsschaltung, die dazu ausgebildet ist, das Referenzspannungssignal zu erzeugen und das Referenzspannungssignal an die Verstärkerschaltung zu liefern, enthält. Die Steuerschaltung ist weiterhin dazu ausgebildet, ein erstes Aktivierungssignal zu empfangen, ein zweites Aktivierungssignal zu empfangen, und die Referenzspannungsschaltung als Reaktion auf den Empfang des ersten Aktivierungssignals zu veranlassen, die Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal zu erzeugen. Die Steuerschaltung ist dazu ausgebildet, die Rückkopplungsschaltung als Reaktion auf den Empfang des zweiten Aktivierungssignals dazu zu veranlassen, die Spannungsstufe in dem Rückkopplungssignal näherungsweise gleich der Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal zu erzeugen.
Beispiel 21. Spannungsreglerschaltung gemäß den Beispielen 19-20 oder einer beliebigen Kombination hiervon, wobei die Rückkopplungsschaltung eine veränderliche Stromquelle und einen Widerstand enthält. Die Steuerschaltung ist dazu ausgebildet, die Rückkopplungsschaltung zumindest durch Veranlassen der veränderlichen Stromquelle, an den Widerstand einen elektrischen Strom zu liefern, um über dem Widerstand einen Spannungsabfall näherungsweise gleich der Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal zu erzeugen, zu veranlassen, die Spannungsstufe in dem Rückkopplungssignal zu erzeugen. Die Steuerschaltung ist dazu ausgebildet, die Rückkopplungsschaltung zumindest durch Rampen des Spannungsabfalls über dem Widerstand auf null nach dem Erzeugen des Spannungsabfalls über dem Widerstand näherungsweise gleich der Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal zu veranlassen, den Spannungspegel des Rückkopplungssignal zu rampen.

Claims

Einrichtung, die aufweist: eine Verstärkerschaltung (610; 710; 1010; 1410) mit einem ersten Eingang und einem zweiten Eingang, wobei die Verstärkerschaltung (610; 710; 1010; 1410) dazu ausgebildet ist: ein Referenzspannungssignal (630; 730; 1030; 1430) an einem ersten Eingang der Verstärkerschaltung (610; 710; 1010; 1410) zu empfangen; ein Rückkopplungssignal (650; 750; 1050) an dem zweiten Eingang der Verstärkerschaltung (610; 710; 1010; 1410) zu empfangen; und ein Ausgangssignal (641; 740; 1440A) basierend auf dem Referenzspannungssignal (630; 730; 1030; 1430) und dem Rückkopplungssignal (650; 750; 1050) zu erzeugen; und eine Rückkopplungsschaltung (620; 720) mit einer Glättungsschaltung (690; 790; 1090; 1490, 1494), die elektrisch mit dem zweiten Eingang der Verstärkerschaltung (610; 710; 1010; 1410) verbunden ist, wobei die Rückkopplungsschaltung (620; 720) dazu ausgebildet ist: eine Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal (630; 730; 1030; 1430) zu erfassen; als Reaktion auf das Erfassen der Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal (630; 730; 1030; 1430) über der Glättungsschaltung (690; 790; 1090; 1490, 1494) eine Spannungsstufe, die näherungsweise gleich der Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal (630; 730; 1030; 1430) ist, zu erzeugen; und einen Spannungspegel über der Glättungsschaltung (690; 790; 1090; 1490, 1494) nach dem Erzeugen der Spannungsstufe über der Glättungsschaltung (690; 790; 1090; 1490, 1494) auf null zu rampen.
Einrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Rückkopplungsschaltung (620; 720) dazu ausgebildet ist, den Spannungspegel über der Glättungsschaltung (690; 790; 1090; 1490, 1494) zumindest durch Bewirken, dass der Spannungspegel über der Glättungsschaltung (690; 790; 1090; 1490, 1494) linear auf null zurückkehrt, zu rampen.
Einrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, die weiterhin eine Abtast-und-Halte-Schaltung (736) aufweist, die dazu ausgebildet ist: das Referenzspannungssignal (730) zu empfangen; das Referenzspannungssignal (730) vor dem Liefern des Referenzspannungssignals (730) an die Verstärkerschaltung (710) an die Rückkopplungsschaltung (720) zu liefern; und das Referenzspannungssignal (730) gleichzeitig mit der Spannungsstufe über der Glättungsschaltung (790) an die Verstärkerschaltung (710) zu liefern.
Einrichtung gemäß Anspruch 3, die weiterhin eine Analog-Digital-Wandler-Schaltung aufweist, die dazu ausgebildet ist: das Referenzspannungssignal (730) in ein digitales Signal zu wandeln; und das digitale Signal an die Rückkopplungsschaltung (720) zu liefern, wobei die Rückkopplungsschaltung (720) dazu ausgebildet ist, die Spannungsstufe über der Glättungsschaltung (790) näherungsweise gleich einer Spannungsstufe, die in das digitale Signal codiert ist, zu erzeugen.
Einrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Glättungsschaltung (690; 790; 1090; 1490, 1494) eine veränderliche Stromquelle (1494) und einen Widerstand (1490) enthält, wobei die Rückkopplungsschaltung (620; 720) dazu ausgebildet ist, als Reaktion auf das Erfassen der Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal (630; 730; 1030; 1430) die Spannungsstufe über der Glättungsschaltung (690; 790; 1090; 1490, 1494) zu erzeugen zumindest durch Veranlassen der veränderlichen Stromquelle (1494), einen elektrischen Strom an den Widerstand (1494) zu liefern, um einen Spannungsabfall über dem Widerstand (1490) zu erzeugen, der näherungsweise gleich der Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal (630; 730; 1030; 1430) ist, , und wobei die Rückkopplungsschaltung (650; 750; 1050) dazu ausgebildet ist, den Spannungspegel über der Glättungsschaltung (690; 790; 1090; 1490, 1494) nach dem Erzeugen des Spannungsabfalls über dem Widerstand (1490) näherungsweise gleich der Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal (630; 730; 1030; 1430) zumindest durch Rampen des Spannungsabfalls über dem Widerstand (1490) auf null zu rampen.
Einrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, die weiterhin eine Spannungsteilerschaltung (722, 724; 1422, 1424, 1426) aufweist, die dazu ausgebildet ist: das Ausgangsspannungssignal (740; 1440A) zu empfangen; ein geteiltes Spannungssignal an die Glättungsschaltung (790; 1490, 1494) zu liefern, wobei die Glättungsschaltung (790; 1490, 1494) dazu ausgebildet ist, im stationären Zustand das Rückkopplungssignal (750; 1450) zumindest durch Liefern des geteilten Spannungssignals an den zweiten Eingang der Verstärkerschaltung (710; 1410) an den zweiten Eingang der Verstärkerschaltung (710; 1410) zu liefern.
Einrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Verstärkerschaltung (1010) dazu ausgebildet ist, das Ausgangsspannungssignal zumindest durch Erzeugen eines elektrischen Ausgangsstroms basierend auf dem Referenzspannungssignal (1030) und dem Rückkopplungssignal (1050) zu erzeugen, wobei die Einrichtung weiterhin aufweist: einen Gleichstromwandler (engl.: „direct current transformer“) (1028), der dazu ausgebildet ist, einen sekundären elektrischen Strom basierend auf dem elektrischen Ausgangsstrom zu erzeugen; und eine Pufferschaltung (1094), die dazu ausgebildet ist, ein gepuffertes Spannungssignal basierend auf dem sekundären elektrischen Strom zu erzeugen, wobei die Rückkopplungsschaltung (1094) dazu ausgebildet ist, den Spannungspegel über der Glättungsschaltung (1090) auf null zu rampen, so dass ein Spannungspegel des Rückkopplungssignals (1050) nach dem Erzeugen der Spannungsstufe über der Glättungsschaltung (1090) gleich einem Spannungspegel des gepufferten Spannungssignals ist.
Einrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, die weiterhin eine Leuchtdiode (LED) (1060) aufweist, wobei die Verstärkerschaltung dazu ausgebildet ist, basierend auf dem Ausgangsspannungssignal zu steuern, ob die LED (1060) aktiv ist.
Einrichtung gemäß Anspruch 8, die weiterhin eine Steuerschaltung (1120) aufweist, die dazu ausgebildet ist: ein erstes Aktivierungssignal zu empfangen; eine Referenzspannungsschaltung als Reaktion auf den Empfang des ersten Aktivierungssignals dazu zu veranlassen, die Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal zu erzeugen; ein zweites Aktivierungssignal zu empfangen; die Rückkopplungsschaltung als Reaktion auf den Empfang des zweiten Aktivierungssignals, zugleich mit dem Veranlassen der Referenzspannungsschaltung, die Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal zu erzeugen, zu veranlassen, die Spannungsstufe über der Glättungsschaltung näherungsweise gleich der Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal zu erzeugen.
Einrichtung gemäß Anspruch 8, wobei die Verstärkerschaltung eine erste Verstärkerschaltung (1110A) ist, wobei die Rückkopplungsschaltung eine erste Rückkopplungsschaltung ist, wobei die Glättungsschaltung eine zweite Glättungsschaltung ist, wobei die LED eine erste LED ist, wobei die Einrichtung weiterhin aufweist: eine zweite LED, die zu der ersten LED elektrisch in Reihe geschaltet ist; eine zweite Verstärkerschaltung (1110N), die einen ersten Eingang und einen zweiten Eingang enthält, wobei die zweite Verstärkerschaltung dazu ausgebildet ist: an dem ersten Eingang der zweiten Verstärkerschaltung ein zweites Referenzspannungssignal zu empfangen; an dem zweiten Eingang der zweiten Verstärkerschaltung ein zweites Rückkopplungssignal zu empfangen; ein zweites Ausgangssignal basierend auf dem zweiten Referenzspannungssignal und dem ersten Rückkopplungssignal zu erzeugen; und basierend auf dem zweiten Ausgangssignal zu steuern, ob die zweite LED aktiv ist, eine zweite Rückkopplungsschaltung, die eine zweite Glättungsschaltung, die elektrisch mit dem zweiten Eingang der zweiten Verstärkerschaltung verbunden ist, enthält, wobei die zweite Rückkopplungsschaltung dazu ausgebildet ist: eine Spannungsstufe in dem zweiten Referenzspannungssignal zu erfassen; als Reaktion auf das Erfassen der Spannungsstufe in dem zweiten Referenzspannungssignal über der zweiten Glättungsschaltung eine Spannungsstufe, die näherungsweise gleich der Spannungsstufe in dem zweiten Referenzspannungssignal ist, zu erzeugen; und nach dem Erzeugen der Spannungsstufe über der zweiten Glättungsschaltung einen Spannungspegel über der zweiten Glättungsschaltung zu rampen; und eine Steuerschaltung (1120), die dazu ausgebildet ist: die erste Rückkopplungsschaltung dazu zu veranlassen, die Spannungsstufe über der ersten Glättungsschaltung zu erzeugen; die zweite Rückkopplungsschaltung dazu zu veranlassen, die Spannungsstufe über der zweiten Glättungsschaltung zu erzeugen; und die Spannungsstufe in dem zweiten Referenzspannungssignal zu bewirken.
Einrichtung gemäß Anspruch 8, die weiterhin eine Steuerschaltung (1120) aufweist, die dazu ausgebildet ist, zu steuern, ob die LED zumindest durch Steuern des Spannungspegels über der Glättungsschaltung gedimmt wird.
Einrichtung gemäß Anspruch 8, die weiterhin eine Steuerschaltung (1120) aufweist, die dazu ausgebildet ist, ein Aktivierungssignal an die Rückkopplungsschaltung zu liefern, aufweist, wobei die Rückkopplungsschaltung dazu ausgebildet ist, die Spannungsstufe über der Glättungsschaltung als Reaktion auf den Empfang des Erfassens der Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal und als Reaktion auf den Empfang des Aktivierungssignals von der Steuerschaltung zu erzeugen.
Einrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Ausgangsspannungssignal ein erstes Ausgangsspannungssignal (1440A) ist, wobei die Einrichtung weiterhin aufweist: eine Spannungsteilerschaltung (1422, 1424, 1426), die dazu ausgebildet ist: ein erstes geteiltes Spannungssignal zu erzeugen; und ein zweites geteiltes Spannungssignal zu erzeugen und an die Glättungsschaltung (1490; 1494) zu liefern; und eine Pufferschaltung (1446), die dazu ausgebildet ist, das erste geteilte Spannungssignal in ein zweites Ausgangsspannungssignal (1440B) zu wandeln.
Einrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Verstärkerschaltung (610; 710; 1010; 1410) dazu ausgebildet ist, das Ausgangsspannungssignal (641; 740; 1440A) zumindest zu erzeugen durch Subtrahieren des Rückkopplungssignals (650; 750; 1050) von dem Referenzspannungssignal (630; 730; 1030; 1450), um ein Fehlersignal zu erzeugen; und Verstärken des Fehlersignals, und wobei die Rückkopplungsschaltung (620; 720) dazu ausgebildet ist, die Spannungsstufe über der Glättungsschaltung (690; 790; 1090; 1490, 1494) so zu erzeugen, dass das Fehlersignal zu einer Zeit der Spannungsstufe über der Glättungsschaltung (690; 790; 1090; 1490, 1494) gleich null ist.
Einrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Rückkopplungsschaltung (620; 720) dazu ausgebildet ist, den Spannungspegel über der Glättungsschaltung (690; 790; 1090; 1490, 1494) zumindest durch Rampen eines Spannungspegels des Rückkopplungssignals (650; 750; 1050) auf einen Spannungspegel des Referenzspannungssignals (630; 730; 1030; 1430) auf null zu rampen.
Verfahren, das aufweist: Erfassen einer Spannungsstufe in einem an einem ersten Eingang einer Verstärkerschaltung (610; 710; 1010; 1410) empfangenen Referenzspannungssignal (630; 730; 1030; 1450); Erzeugen einer Spannungsstufe über einer Glättungsschaltung (690; 790; 1090; 1490, 1494), die näherungsweise gleich der Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal (630; 730; 1030; 1450) ist, als Reaktion auf das Erfassen der Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal (630; 730; 1030; 1450); Liefern eines Rückkopplungssignals (650; 750; 1050) von der Glättungsschaltung (690; 790; 1090; 1490, 1494) an die Verstärkerschaltung (610; 710; 1010; 1410), wobei das Rückkopplungssignal (650; 750; 1050) die Spannungsstufe über der Glättungsschaltung (690; 790; 1090; 1490, 1494) enthält; und Rampen eines Spannungspegels über der Glättungsschaltung (690; 790; 1090; 1490, 1494) auf null nach dem Erzeugen der Spannungsstufe über der Glättungsschaltung (690; 790; 1090; 1490, 1494).
Verfahren gemäß Anspruch 16, wobei das Rampen des Spannungspegels über der Glättungsschaltung (690; 790; 1090; 1490, 1494) das Veranlassen, dass der Spannungspegel über der Glättungsschaltung (690; 790; 1090; 1490, 1494) linear auf null zurückkehrt, aufweist.
Spannungsreglerschaltung, die dazu ausgebildet ist, basierend auf einem Ausgangsspannungssignal ein geregeltes Signal an eine Leuchtdiode (LED) zu liefern, wobei die Spannungsreglerschaltung aufweist: eine Verstärkerschaltung (610; 710; 1010; 1410) mit einem ersten Eingangsknoten und einem zweiten Eingangsknoten, wobei die Verstärkerschaltung (610; 710; 1010; 1410) dazu ausgebildet ist: an dem ersten Eingangsknoten ein Referenzspannungssignal (630; 730; 1030; 1430) zu empfangen; an dem zweiten Eingangsknoten ein Rückkopplungssignal (650; 750; 1050) zu empfangen; und basierend auf dem Referenzspannungssignal (630; 730; 1030; 1430) und dem Rückkopplungssignal (650; 750; 1050) ein Ausgangsspannungssignal (641; 740; 1440A) zu erzeugen; und eine Rückkopplungsschaltung (620; 720), die enthält: eine Erfassungsschaltung, die dazu ausgebildet ist, eine Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal (630; 730; 1030; 1450) zu erfassen; und eine Steuerschaltung, die dazu ausgebildet ist: die Rückkopplungsschaltung (620; 720) als Reaktion auf das Erfassen der Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal (630; 730; 1030; 1430) dazu zu veranlassen, in dem Rückkopplungssignal (650; 750; 1050) eine Spannungsstufe, die näherungsweise gleich der Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal (630; 730; 1030; 1430) ist, zu erzeugen; die Rückkopplungsschaltung (620; 720) nach dem Erzeugen der Spannungsstufe in dem Rückkopplungssignal (650; 750; 1050) dazu zu veranlassen, einen Spannungspegel des Rückkopplungssignals (650; 750; 1050) auf null zu rampen; und basierend auf dem Ausgangsspannungssignal (641; 740; 1440A) zu steuern, ob die LED aktiv ist.
Spannungsreglerschaltung gemäß Anspruch 18, die weiterhin eine Referenzspannungsschaltung, die dazu ausgebildet ist, das Referenzspannungssignal (630; 730; 1030; 1430) zu erzeugen und das Referenzspannungssignal (630; 730; 1030; 1430) an die Verstärkerschaltung (610; 710; 1010; 1410) zu liefern, aufweist, wobei die Steuerschaltung weiterhin dazu ausgebildet ist: ein erstes Aktivierungssignal zu empfangen; ein zweites Aktivierungssignal zu empfangen; und die Referenzspannungsschaltung als Reaktion auf den Empfang des ersten Aktivierungssignals zu veranlassen, die Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal (630; 730; 1030; 1430) zu erzeugen, und wobei die Steuerschaltung dazu ausgebildet ist, die Rückkopplungsschaltung (620; 720) als Reaktion auf den Empfang des zweiten Aktivierungssignals dazu zu veranlassen, die Spannungsstufe in dem Rückkopplungssignal (650; 750; 1050) näherungsweise gleich der Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal (630; 730; 1030; 1430) zu erzeugen.
Spannungsreglerschaltung gemäß Anspruch 18 oder 19, wobei die Rückkopplungsschaltung eine veränderliche Stromquelle und einen Widerstand enthält, wobei die Steuerschaltung dazu ausgebildet ist, die Rückkopplungsschaltung zumindest durch Veranlassen der veränderlichen Stromquelle, an den Widerstand einen elektrischen Strom zu liefern, um über dem Widerstand einen Spannungsabfall näherungsweise gleich der Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal zu erzeugen, zu veranlassen, die Spannungsstufe in dem Rückkopplungssignal zu erzeugen, und wobei die Steuerschaltung dazu ausgebildet ist, die Rückkopplungsschaltung zumindest durch Rampen des Spannungsabfalls über dem Widerstand auf null nach dem Erzeugen des Spannungsabfalls über dem Widerstand näherungsweise gleich der Spannungsstufe in dem Referenzspannungssignal zu veranlassen, den Spannungspegel des Rückkopplungssignal zu rampen.