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Die Erfindung betrifft eine Systemkomponente, insbesondere eine Systemplatine eines Mini-PC, mit einer Spannungsüberwachungsschaltung. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein elektronisches Gerät mit einer derartigen Systemkomponente und ein Verfahren zum Bereitstellen eines Steuersignals für eine derartige Systemkomponente.
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Systemkomponenten mit Spannungsüberwachungsschaltungen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Insbesondere weisen integrierte Spannungsregler oftmals eine interne Überwachungsschaltung auf, die ein sogenanntes Power-Good- oder Power-OK-Signal ausgibt, sobald sämtliche von dem Spannungsregler bereitgestellte Ausgangsspannungen ein vorbestimmtes Spannungsniveau erreicht haben und gegebenenfalls stabil sind. Problematisch an den bekannten Überwachungsschaltungen ist unter anderem, dass sie keine gezielte Überwachung einzelner bereitgestellter Spannungen ermöglichen. Daher werden solche von integrierten Spannungsreglern erzeugte Power-Good-Signale von weiteren Schaltungen zugehöriger Systemkomponenten in einzelnen Betriebszuständen teilweise nicht ausgewertet.
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Aus der US 2016 / 0 111 134 A1 ist ein in einem System-on-Chip (SoC) enthaltener Leistungspfadcontroller bekannt. Der Leistungspfadcontroller ist mit einer ersten Energiequelle und einer zweiten Energiequelle gekoppelt. Der Leistungspfadcontroller umfasst einen ersten Schalter, der sich zwischen der ersten Energiequelle und einem Speicherkern des SoC befindet, einen zweiten Schalter, der sich zwischen der zweiten Energiequelle und dem Speicherkern befindet, einen Komparator, der konfiguriert ist, um eine erste Versorgungsspannung der erste Energiequelle mit einer zweiten Versorgungsspannung der zweiten Energiequelle zu vergleichen, und eine Schaltersteuerung, die dazu konfiguriert ist, den ersten Schalter oder den zweiten Schalter gemäß einem Vergleichsergebnis des Komparators selektiv zu aktivieren.
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Aus der
US 6 882 942 B1 sind eine Stromüberwachungsschaltung und ein Verfahren zum Verzögern eines Starts eines Computers, bis mehrere Stromleitungen auf einem sicheren Betriebsniveau sind, bekannt. Die integrierte Schaltung überwacht nur die Spannung eines primären Stromversorgungsausgangs und eliminiert die Notwendigkeit für Überwachungsschaltungen an jedem Stromversorgungsausgang eines ATX-Netzteils. Dabei verzögert eine Zeitverzögerungsschaltung das Umschalten von 3,3- und 5-Volt-Doppelausgänge von einer Standby-Spannungsversorgung zu den aktiven Spannungsversorgungen, bis die primären 3,3 und 5 Volt auf einem sicheren Betriebspegel sind.
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As der
US 6 462 438 B1 ist ein Verfahren bekannt, das das Umwandeln einer ersten Spannung in eine zweite Spannung umfasst. Die zweite Spannung wird an eine Stromversorgungsleitung geleitet, wenn die zweite Spannung einen ersten vordefinierten Schwellenwert überschreitet, und die zweite Spannung wird von der Stromversorgungsleitung getrennt, wenn die erste Spannung unter eine zweite vordefinierte Spannung abfällt.
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Aus der
EP 3 722 826 A1 sind eine Überwachungsschaltung und ein Verfahren zum Überwachen eines Pegels einer ersten und zweiten geregelten Quelle bekannt, bei der ein Spannungspegel von geregelten Spannungen oder ein Strompegel von geregelten Strömen überwacht werden kann. In einer Ausführungsform umfasst die Überwachungsschaltung Schaltungen, die auf eine erste geregelte Spannung und auf eine zweite geregelte Spannung ansprechen. Eine erste Schaltung, die auf die erste geregelte Spannung und auf die zweite geregelte Spannung anspricht, erzeugt ein erstes Fehlersignal, das einen Überspannungszustand der ersten geregelten Spannung und/oder einen Unterspannungszustand der zweiten geregelten Spannung anzeigt. Eine zweite Schaltung, die auf die erste geregelte Spannung und auf die zweite geregelte Spannung anspricht, erzeugt ein zweites Fehlersignal, das einen Unterspannungszustand der ersten geregelten Spannung und/oder einen Überspannungszustand der zweiten geregelten Spannung anzeigt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Systemkomponente mit einer verbesserten Überwachungsschaltung anzugeben, die eine zuverlässige Überwachung von Betriebsspannungen in weiteren Betriebszuständen der Systemkomponente ermöglicht.
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Gemäß einem ersten Aspekt wird eine Systemkomponente, insbesondere eine Systemplatine eines Mini-PC, mit einer Spannungsüberwachungsschaltung offenbart. Die Spannungsüberwachungsschaltung umfasst einen Spannungsregler mit wenigstens zwei Spannungsausgängen zum Bereitstellen von wenigstens zwei Ausgangsspannungen und einem ersten Steuersignalausgang zum Bereitstellen eines ersten Steuersignals, das anzeigt, ob beide Ausgangsspannungen durch den Spannungsregler bereitgestellt werden. Die Spannungsüberwachungsschaltung umfasst des Weiteren eine Überwachungsschaltung mit einem ersten Spannungseingang, der mit dem ersten Spannungsausgang des Spannungsreglers verbunden ist, und einem zweiten Steuersignalausgang zum Bereitstellen eines zweiten Steuersignals, das anzeigt, ob die erste Ausgangsspannung durch den Spannungsregler bereitgestellt wird. Die Spannungsüberwachungsschaltung umfasst des Weiteren eine Kombinationsschaltung mit einem ersten Steuersignaleingang, der mit dem ersten Steuersignalausgang des Spannungsreglers verbunden ist, einem zweiten Steuersignaleingang, der mit dem zweiten Steuersignalausgang der Überwachungsschaltung verbunden ist, und einem dritten Steuersignalausgang zum Bereitstellen eines dritten Steuersignals, das in Abhängigkeit eines aktuellen Betriebszustands der Systemkomponente anzeigt, ob alle für den Betriebszustand erforderlichen Ausgangsspannungen durch den Spannungsregler bereitgestellt werden.
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Die Spannungsüberwachungsschaltung gemäß dem ersten Aspekt erzeugt ein weiteres Steuersignal für die Systemkomponente, das dritte Steuersignal, das in allen Betriebszuständen unabhängig davon überwacht werden kann, welche Spannungsausgänge des Spannungsreglers aktiv sind. Das kombinierte, dritte Steuersignal wird durch Kombination eines intern durch einen Spannungsregler erzeugten ersten Steuersignals mit einem extern durch eine Überwachungsschaltung erzeugten zweiten Steuersignals erzeugt und zeigt für verschiedene Betriebszustände der Systemkomponente zuverlässig an, ob alle für einen aktuellen Betriebszustand erforderlichen Ausgangsspannungen durch den Spannungsregler bereitgestellt werden.
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Beispielsweise kann in Abhängigkeit eines weiteren Steuersignals zum wahlweise Aktivieren einer zweiten Ausgangsspannung ausgewählt werden, ob das von dem Spannungsregler erzeugte erste Steuersignal oder das von der Überwachungsschaltung erzeugte zweite Steuersignal als Signalquelle für das kombinierte dritte Steuersignal ausgewählt werden soll.
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Gemäß unterschiedlichen Ausgestaltungen kann die Kombinationsschaltung einen Multiplexer, insbesondere einen integrierten Multiplexer-IC, oder eine diskrete Schaltung zum Kombinieren der verschiedenen Steuersignale umfassen.
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Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein elektronisches Gerät, insbesondere ein Mini-PC, mit einer Systemkomponente gemäß dem ersten Aspekt beschrieben.
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Mini-PCs mit einer besonders kompakten Aufbauweise können typischerweise unterschiedliche, insbesondere energiesparende Betriebszustände einnehmen. Mit Hilfe der beschriebenen Spannungsüberwachungsschaltung können sie somit in jedem ihrer Betriebszustände zuverlässig das Vorhandensein erforderlicher Betriebsspannungen überwachen und gegebenenfalls erforderliche Maßnahmen, wie beispielsweise einen Neustart des elektronischen Mini-PC, durchführen, wenn eine für eine aktuelle Betriebsart erforderliche Betriebsspannung nicht zuverlässig bereitgestellt wird.
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Gemäß einem dritten Aspekt der Offenbarung wird ein Verfahren zum Bereitstellen eines Steuersignals für eine Systemkomponente, insbesondere eines kombinierten Power-Good-Signals für eine Systemplatine eines Mini-PCs, beschrieben.
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Das Verfahren umfasst die Schritte:
- - Anfordern wenigstens einer Betriebsspannung einer Mehrzahl von möglichen Betriebsspannungen von einem mehrkanaligen Spannungsregler;
- - falls sämtliche Betriebsspannungen von dem mehrkanaligen Spannungsregler angefordert werden, Bereitstellen eines von dem mehrkanaligen Spannungsregler bereitgestellten, gemeinsamen Steuersignals über eine Steuersignalleitung der Systemkomponente; und
- - falls nur eine vorbestimmte Betriebsspannung von dem mehrkanaligen Spannungsregler angefordert wird, Überwachen eines zu der vorbestimmten Betriebsspannung korrespondierenden Spannungsausgangs des mehrkanaligen Spannungsreglers durch eine von dem mehrkanaligen Spannungsregler gesonderte Überwachungsschaltung und Bereitstellen eines von der Überwachungsschaltung erzeugten Steuersignals über die Steuersignalleitung der Systemkomponente.
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Ein derartiges Verfahren kombiniert die Vorteile der Überwachung eines direkt von einem mehrkanaligen Spannungsregler erzeugten Steuersignals in den Zeiträumen, in denen dieses Signal Gültigkeit besitzt, mit der Möglichkeit in Zeiträumen, in denen das von dem Spannungsregler intern erzeugte Steuersignal keine Gültigkeit besitzt, wenigstens eine vorbestimmte Betriebsspannung gesondert zu überwachen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die angehängten Figuren im Detail beschrieben. Darin zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines elektronischen Gerätes,
- 2 eine schematische Darstellung einer Spannungsüberwachungsschaltung,
- 3 ein Schaltplan für eine diskret aufgebaute, kombinierte Überwachungs- und Kombinationsschaltung und
- 4 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Bereitstellen eines Steuersignals.
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1 zeigt schematisch den Aufbau eines elektronischen Geräts 10 in Form eines Mini-PC. Das elektronische Gerät 10 umfasst eine Systemkomponente 20 in Form einer Systemplatine, die wahlweise von einem internen Netzteil 12 oder einem externen Netzteil 14 mit einer erforderlichen Betriebsenergie versorgt werden kann. Hierzu stellt ein auf der Systemkomponente 20 angeordneter Spannungsregler 22 unterschiedliche Betriebsspannungen für den ordnungsgemäßen Betrieb von Stromverbrauchern der Systemkomponente 20 zur Verfügung. Im Ausführungsbeispiel umfasst die Systemkomponente 20 beispielsweise einen Prozessor 24, der in einem normalen Betriebszustand des elektronischen Gerätes 10, beispielsweise dem ACPI S0-Zustand, mit einer normalen Betriebsspannung versorgt wird. Die Systemkomponente 20 umfasst des Weiteren eine Steuerschaltung 26. Die Steuerschaltung 26 ist unter anderem für die Auswahl eines aktuellen Betriebszustands des elektronischen Gerätes 10 zuständig. Sie steuert sowohl den Spannungsregler 22 als auch den Prozessor 24 über geeignete Steuersignale an und überwacht deren Betrieb über von ihnen bereitgestellte Steuersignale.
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Beispielsweise überwacht die Steuerschaltung 26, ob in dem normalen Betriebszustand von dem Spannungsregler 22 ein sogenanntes Power-Good-Signal bereitgestellt wird, das anzeigt, dass alle von dem Spannungsregler 22 erzeugbaren Versorgungsspannungen bereitgestellt werden. Erst nachdem dieses Steuersignal von der Steuerschaltung 26 erkannt wurde, startet die Steuerschaltung 26 den Prozessor 24, beispielsweise zum Ausführen eines Betriebssystems. Die Steuerschaltung 26 kann hierzu beispielsweise einen sogenannten Power-Sequencing-Chip oder Teile eines Chipsatzes umfassen.
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Insbesondere beim Einsatz von mehrkanaligen Spannungsreglern 22, die selektiv einzelne einer Mehrzahl von möglichen Versorgungsspannung zur Verfügung stellen, reicht dies jedoch nicht in allen Situationen aus, um einen ordnungsgemäßen Betrieb des elektronischen Gerätes 10 sicherzustellen.
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Beispielsweise weisen Mini-PCs in der Regel ein oder mehrere Energiespar- oder Bereitschaftszustände auf, in denen nicht sämtliche der möglichen Betriebsspannungen von dem Spannungsregler 22 bereitgestellt werden. Beispielsweise wird in einem Bereitschaftszustand lediglich eine Bereitschaftsspannung bereitgestellt, die unter anderem zur Versorgung der Steuerschaltung dient. Auch während eines Initialisierungszustand des Gerätes, beispielsweise beim geordneten Aktivieren verschiedenen Schaltkreise der Systemkomponente durch einen Power-Sequencing-Chip werden in der Regel noch nicht alle Betriebsspannungen bereitgestellt. In diesen Fällen besitzt das Power-Good-Signal des Spannungsreglers 22 keine Gültigkeit und wird von der Steuerschaltung 26 in der Regel auch nicht ausgewertet. Tritt in einem derartigen Betriebszustand eine Unterbrechung einer von dem Spannungsregler 22 bereitgestellten Versorgungsspannung, beispielsweise der Bereitschaftsspannung, auf, wird dies durch die Steuerschaltung 26 möglicherweise nicht erkannt. Dies wiederum kann zu Beeinträchtigungen beim Betrieb oder beim Starten des elektronischen Gerätes 10 führen.
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Zur Vermeidung derartiger Probleme bei der Bereitstellung nur einzelner einer Mehrzahl von möglicher Betriebsspannungen durch einen Spannungsregler 22 weist die Systemkomponente 20 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung eine verbesserte Spannungsüberwachungsschaltung auf, die die für einen derartigen Betriebszustand erforderliche Betriebsspannung unabhängig von dem Spannungsregler 22 überwacht.
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2 zeigt eine Spannungsüberwachungsschaltung 30 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. Die Spannungsüberwachungsschaltung 30 gemäß 3 umfasst einen mehrkanaligen Spannungsregler 32, beispielsweise den Spannungsregler 22 des elektronischen Geräts 10 gemäß 1, sowie eine Überwachungsschaltung 34 und eine Kombinationsschaltung 36.
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Im Ausführungsbeispiel weist der mehrkanalige Spannungsregler 32 zwei Steuereingänge EN_CH1 und EN_CH2 zum Bereitstellen korrespondierender Steuersignale EN1 und EN2 auf. Des Weiteren weist der mehrkanalige Spannungsregler 32 zwei Spannungsausgänge VOUT_CH1 und VOUT_CH2 sowie einen Steuersignalausgang PWROK auf. Wird über die Steuersignale EN1 beziehungsweise EN2 die Bereitstellung einer ersten Betriebsspannung VOUT1, beispielsweise einer Bereitschaftsspannung, beziehungsweise einer zweiten Betriebsspannung VOUT2, beispielsweise einer normalen Betriebsspannung, angefordert, stellt der mehrkanalige Spannungsregler 32 diese an den entsprechenden Spannungsausgängen VOUT_CH1 beziehungsweise VOUT_CH2 bereit. Des Weiteren stellt der Spannungsregler 32 an dem Steuersignalausgang PWROK ein positives Steuersignal bereit, wenn an den beiden Spannungsausgängen VOUT_CH1 und VOUT_CH2 sowohl die erste angeforderte Betriebsspannung VOUT1 als auch die zweite angeforderte Betriebsspannung VOUT2 bereitgestellt werden. Andernfalls wird über den Steuersignalausgang PWROK ein negatives Steuersignal bereitgestellt, das anzeigt, dass nicht alle möglichen Ausgangsspannungen VOUT1 und VOUT2 durch den mehrkanaligen Spannungsregler 32 bereitgestellt werden.
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Somit besitzt das von dem mehrkanaligen Spannungsregler 32 bereitgestellte erste Steuersignal PWROK_VR nur in solchen Betriebszuständen Gültigkeit, in denen die beiden Steuersignale EN1 und EN2 die korrespondierenden Ausgangsspannungen VOUT1 und VOUT2 anfordern.
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Um auch in wenigstens einem weiteren Betriebszustand ein gültiges Power-Good-Signal für eine Systemkomponente 20 bereitstellen zu können, überwacht die Überwachungsschaltung 34 die erste von dem mehrkanaligen Spannungsregler 32 bereitgestellte Betriebsspannung VOUT1. Beispielsweise weist die Überwachungsschaltung 34 einen Vergleicher auf, der die an einem ersten Spannungseingang VIN der Überwachungsschaltung 34 bereitgestellte Spannung VOUT1 mit einer Referenzspannung VTH vergleicht, die über einen zweiten Spannungseingang VREF der Überwachungsschaltung 34 bereitgestellt wird. Übersteigt die an dem ersten Spannungseingang VIN bereitgestellte Spannung die über den zweiten Spannungseingang VREF bereitgestellte Referenzspannung VTH, erzeugt die Überwachungsschaltung 34 an einem Steuersignalausgang VOUT ein zweites Steuersignal PWROK-CH1.
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Somit stehen je nach Betriebszustand zwei unterschiedliche, mögliche Power-Good-Signale zur Verfügung, nämlich das intern von dem mehrkanaligen Spannungsregler 32 erzeugte erste Steuersignal PWROK_VR und das von der externen Überwachungsschaltung 34 erzeugte PWROK _CH1. Zur Auswahl des jeweils zutreffenden Steuersignals wählt die Kombinationsschaltung 34 in Abhängigkeit des Steuersignals EN2 entweder das erste Steuersignal PWROK_VR oder das zweite Steuersignal PWROK_CH1 aus und stellt es über einen weiteren Steuersignalausgang OUT als kombiniertes drittes Steuersignal SYSTEM_PWROK für weitere Komponenten der Systemkomponente 20 zur Verfügung. Insbesondere wird das das erste Steuersignal PWROK_VR ausgewählt, wenn das Steuersignal EN2 aktiviert wird und das zweite Steuersignal PWROK_CH1 ausgewählt, wenn das das Steuersignal EN2 deaktiviert wird. Hierzu kann die Kombinationsschaltung 36 beispielsweise einen integrierten Multiplexer-IC aufweisen, der in Abhängigkeit von einem oder mehreren Eingangssteuersignalen einen von zwei oder weiteren Signalquellen zur Bereitstellung eines korrespondierenden Power-Good-Signals auswählt.
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Obwohl in der 2 lediglich eine Schaltung mit zwei möglichen Betriebsspannungen VOUT1 und VOUT2 und zwei damit korrespondierenden Betriebszuständen, in denen wahlweise beide oder nur eine der zwei Betriebsspannungen VOUT1 und VOUT2 bereitgestellt werden, dargestellt ist, lässt sich das beschriebene Konzept natürlich auch auf Systemkomponenten 20 mit einer Mehrzahl von in unterschiedlichen Betriebszuständen und korrespondieren, erforderlichen Betriebsspannungen erweitern. In diesem Fall sind gegebenenfalls weitere Überwachungsschaltungen und ein mehrkanaliger Multiplexschalter für die Kombinationsschaltung 36 erforderlich, die weitere Betriebsspannungen und Steuersignale zur Auswahl der entsprechenden Betriebsspannungen des mehrkanaligen Spannungsreglers überwachen.
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3 zeigt eine diskret aufgebaute, kombinierte Überwachungs- und Kombinationsschaltung 40. Die Schaltung 40 ersetzt somit die Komponenten 34 und 36 gemäß 2.
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Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist der eigentliche Spannungsregler in der 3 nicht dargestellt. Die Schaltung 40 deckt erneut zwei mögliche Betriebszustände ab. In einem ersten, normalen Betriebszustand sind beide Kanäle eines zweikanaligen Spannungsreglers aktiviert. In einer weiteren, eingeschränkten Betriebsart ist der erste Kanal des zweikanaligen Spannungsreglers aktiviert und der zweite Kanal ist deaktiviert.
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Der in der 3 oben dargestellte Schaltungsteil dient der Erzeugung eines weiteren Steuersignals PWROK_CH1_R_H. Hierzu umfasst die kombinierte Überwachungs- und Kombinationsschaltung 40 einen Komparator 42, der eine von einem mehrkanaligen Spannungsregler 32 bereitgestellte Betriebsspannung VR_VOUT1 mit einem Schwellwert in Form einer Referenzspannung VREF vergleicht. Übersteigt die von dem Spannungsregler 32 bereitgestellte Betriebsspannung VR_VOUT1 die Referenzspannung VREF, wird an einem Ausgang des Komparators 32 ein logisch positives Steuersignal PWROK_CH1_H bereitgestellt. Ansonsten wird ein logisch negatives Steuersignal am Ausgang des Komparators 42 bereitgestellt.
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Das so durch den Komparator 42 erzeugte Steuersignal PWROK_CH1_H besitzt jedoch nicht in allen Betriebszuständen eines elektronischen Geräts Gültigkeit. Um eine unbeabsichtigte Abgabe des positiven Steuersignals PWROK_CH1_H zu verhindern, weist die Schaltung 40 daher eine Unterdrückungsschaltung 44 mit zwei Transistoren Q1A und Q1B auf, über die eine Signalleitung zum Bereitstellen des von dem oberen Schaltungsteils erzeugten Steuersignals PWROK _CH1_R_H selektiv auf ein niedriges Spannungspotential, insbesondere auf ein Massepotential GND, gezogen werden kann.
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Der erste Transistor Q1A ist als MOSFET-Transistor ausgestaltet, der an seinem Steuerausgang mit einem Steuersignal EN2_CH2_H zur Auswahl der zweiten Betriebsspannung VOUT2 verbunden ist. Das Steuersignal EN_CH2_H wird aktiviert, wenn der Spannungsregler 32 auch die zweite Betriebsspannung bereitstellen soll. In diesem Fall besitzt das von dem Komparator 42 erzeugte Steuersignal PWROK _CH1_H keine Gültigkeit und wird durch Einschalten des ersten Transistors Q1A unterdrückt. Hierzu ist ein Source-Anschluss des ersten Transistors Q1A mit dem Massepotential GND und ein Drain-Anschluss des ersten Transistors Q1A mit einem internen Knoten 46 zum Bereitstellen des Steuersignal PWROK_CH1_R_H gekoppelt. Der interne Knoten 46 ist zum Schutz des Komparators 32 durch einen Widerstand R1 von dessen Ausgang entkoppelt.
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Zur Optimierung der Schaltung ist ein weiterer, zweiter Transistor Q1B vorgesehen, der den internen Knoten 46 der Schaltung 40 selektiv mit dem Massepotential GND verbindet, wenn von dem mehrkanaligen Spannungsregler 32 über ein Steuersignal PWROK_VR_OUT_H bereits angezeigt wird, dass sämtliche möglichen Versorgungsspannungen bereitgestellt werden. Eine Überwachung durch den Komparator 42 ist in diesem Fall nicht mehr erforderlich und führt gegebenenfalls zu Problemen bei der nachfolgend beschriebenen Einkopplung der beiden möglichen Steuersignale PWROK_VR_OUT_H und PWROK_CH1_R_H.
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In dem unteren Teil der 3 ist die Kombination des ersten Steuersignals PWROK_VR_OUT_H des mehrkanaligen Spannungsreglers 32 mit dem zweiten Steuersignal PWROK_CH1_R_H der Schaltung 40 dargestellt. Beide Steuersignale werden jeweils über eine Diode D1 beziehungsweise D2 in einem gemeinsamen Knoten 48 eingekoppelt und auf diese Weise effektiv mit einem logischen Oder kombiniert. Insbesondere nimmt ein kombiniertes Steuersignal SYSTEM_PWROK_R einen logisch hohen Pegel an, wenn wenigstens eines der beiden Steuersignale PWROK_VR_OUT_H oder PWROK_CH1_R_H einen logisch hohen Pegel aufweist.
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Im beschriebenen Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem ersten Steuersignal „PWROK_VR_OUT_H“ des Spannungsreglers 32 um ein Ausgangssignal vom Typ „Open-Drain“. Daher wird die entsprechende Signalleitung über einen Pull-up-Widerstand R2 mit einem Spannungspotential P3V3P_ALW verbunden, um einen undefinierten Zustand des ersten Steuersignals „PWROK-VR-OUT-H“ zu vermeiden.
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Das so an dem gemeinsamen Knoten 48 bereitgestellte kombinierte Steuersignal SYSTEM_PWROK_R wird anschließend über einen Tiefpassfilter 50 gefiltert, um etwaige Störimpulse beim Umschalter der Signalquellen zu vermeiden. Hierzu ist der gemeinsame Knoten 48 über einen weiteren Widerstand R3 und einen Kondensator C1 mit dem Massepotential GND verbunden. Das eigentliche Ausgangssteuersignal SYSTEM_PWROK wird an einem Knoten zwischen dem Widerstand R3 und dem Kondensator C1 abgegriffen und an weitere Schaltungen der Systemkomponente, beispielsweise der Steuerschaltung 26 des elektronischen Geräts 10 gemäß 1, bereitgestellt.
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Wie zu erkennen ist, ist die diskrete Überwachungs- und Kombinationsschaltung 40 verhältnismäßig einfach aufgebaut und erfordert zu ihrer Implementierung lediglich drei aktive Komponenten in Form des Komparators 42 sowie der beiden Transistoren Q1A und Q1B. Des Weiteren sind eine verhältnismäßig geringe Anzahl von passiven Komponenten in Form von zwei Schottky-Dioden D1 und D2, drei Widerstände R1 bis R3 sowie einem Kondensator C1 vorgesehen. Somit lässt sich eine derartige Schaltung sehr platzsparend und gegebenenfalls als Teil einer ohnehin vorhandenen Steuerschaltung 26 implementieren.
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4 zeigt schematisch ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Erzeugen eines kombinierten Steuersignals SYSTEM_PWROK.
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In einem ersten Schritt S1 wird ein Betriebszustand einer Systemkomponente 20 eines elektronischen Gerätes 10 gewählt. Beispielsweise kann zwischen einem normalen ACPI-S0-Betriebszustand, einem ACPI-S5-Bereitschaftszustand oder einem Initialisierungs- oder Übergangs zustand zwischen verschiedenen Betriebszuständen gewählt werden.
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Handelt es sich um einen Betriebszustand, in dem alle von einem Spannungsregler erzeugbaren Betriebsspannungen bereitgestellt werden, kann in einem Schritt S2 ein von dem Spannungsregler intern erzeugtes Steuersignal PWROK_VR direkt als Steuersignal SYSTEM_PWROK für alle Systemkomponenten ausgegeben werden.
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Werden in anderen Betriebszuständen jedoch nur eine oder eine Untermenge einer Mehrzahl von möglichen Betriebsspannungen durch einen Spannungsregler bereitgestellt, werden die bereitgestellten Betriebsspannungen durch entsprechende externe Überwachungsschaltungen gesondert überwacht. Beispielsweise wird im Schritt S3 zunächst eine erste von einem Spannungsregler 22 bereitgestellte Spannung VOUT1 an einem Ausgang VOUT_CH1 des Spannungsreglers 22 überwacht.
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Zusätzlich können in optionalen, weiteren Schritten S4 gegebenenfalls weitere, für den Betrieb des elektronischen Gerätes in einem aktuellen Betriebszustand erforderliche Spannungen überwacht werden.
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Werden sämtliche Spannungen wie gewünscht bereitgestellt, wird in einem Schritt S5 ein entsprechendes, kombiniertes Steuersignal SYSTEM_PWROK bereitgestellt, das anzeigt, dass alle erforderlichen Betriebsspannungen für den im Schritt S1 gewählten Betriebszustand bereitgestellt werden.
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Wird dagegen wenigstens eine der angeforderten Spannungen nicht wie gewünscht bereitgestellt, wird in einem alternativen Schritt S6 ein Steuersignal SYSTEM_PWROK bereitgestellt, das anzeigt, dass nicht alle erforderlichen Betriebsspannungen bereitgestellt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- elektronisches Gerät
- 12
- internes Netzteil
- 14
- externes Netzteil
- 20
- Systemkomponente
- 22
- Spannungsregler
- 24
- Prozessor
- 26
- Steuerschaltung
- 30
- Spannungsüberwachungsschaltung
- 32
- mehrkanaliger Spannungsregler
- 34
- Überwachungsschaltung
- 36
- Kombinationsschaltung
- 40
- Überwachungs- und Kombinationsschaltung
- 42
- Komparator
- 44
- Unterdrückungsschaltung
- 46
- interner Knoten
- 48
- gemeinsamer Knoten
- 50
- Tiefpassfilter
- S1 bis S6
- Verfahrensschritte
