DE10245133A1 - Kalibrierungsanordnung - Google Patents

Kalibrierungsanordnung Download PDF

Info

Publication number
DE10245133A1
DE10245133A1 DE10245133A DE10245133A DE10245133A1 DE 10245133 A1 DE10245133 A1 DE 10245133A1 DE 10245133 A DE10245133 A DE 10245133A DE 10245133 A DE10245133 A DE 10245133A DE 10245133 A1 DE10245133 A1 DE 10245133A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
voltage
output
resistor
connection
resistance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE10245133A
Other languages
English (en)
Other versions
DE10245133B4 (de
Inventor
Aaron Nygren
Thomas Hein
Andreas TÄUBER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qimonda AG
Original Assignee
Infineon Technologies AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Infineon Technologies AG filed Critical Infineon Technologies AG
Priority to DE10245133A priority Critical patent/DE10245133B4/de
Priority to US10/673,965 priority patent/US6946848B2/en
Publication of DE10245133A1 publication Critical patent/DE10245133A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE10245133B4 publication Critical patent/DE10245133B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R35/00Testing or calibrating of apparatus covered by the other groups of this subclass
    • G01R35/005Calibrating; Standards or reference devices, e.g. voltage or resistance standards, "golden" references
    • G01R35/007Standards or reference devices, e.g. voltage or resistance standards, "golden references"

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

Eine Kalibrierungsanordnung (1) zur Einstellung einer einstellbaren Impedanz weist einen ersten Spannungsteiler mit einem einstellbaren Widerstand (R) und einem Widerstand (Rref) auf, die in Reihe geschaltet sind. Die Reihenschaltung wird mit den Versorgungspotentialen (VDDQ, VSSQ) einer Versorgungsspannung versorgt und weist zwischen den Widerständen einen Anschluß (16) zum Abgriff einer Teilspannung (Vref) auf. Eine Schaltungsanordnung (2) weist einen weiteren Widerstand (Rrefcopy) auf, dessen Wert in einem festen Verhältnis zum Widerstandswert des Widerstands (Rref) des ersten Spannungsteilers steht. Die Schaltungsanordnung (2) erzeugt in Abhängigkeit eines von dem weiteren Widerstand (Rrefcopy) abgeleiteten Wertes an ihrem Ausgangsanschluß (11) eine Spannung (Vcomp). Einem Vergleicher (3) werden die Spannung (Vcomp) und die Teilspannung (Vref) zum Vergleich zugeführt zur Ausgabe eines Vergleichsergebnisses (145) an eine nachgeschaltete Steuerlogik (6). Die Steuerlogik ist an den Widerstand (R) des ersten Spannungsteilers gekoppelt und erzeugt in Abhängigkeit des Ausgangssignals (145) des Vergleichers (3) ein Steuersignal (185). Über das Steuersignal (185) der Steuerlogik (6) erfolgt die Einstellung des einstellbaren Widerstands (R), bis sich die dem Vergleicher (3) zugeführten Spannungen (Vcomp, Vref) entsprechen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kalibrierungsanordnung zur Einstellung einer einstellbaren Impedanz.
  • Eine Kalibrierung einer integrierten Schaltung erfordert das Vorhandensein eines genau definierten Referenzwiderstands, gegen den sich die Schaltung kalibrieren kann.
  • Zur Bestimmung der Systemcharakteristiken einer Schaltungsanordnung ist es notwendig, die Ausgangsimpedanz zu spezifizieren, um zuverlässige Werte bezüglich Zeitverhalten der Signalausgabe, Spannungs- und Stromverbrauch zu ermitteln. Schwankungen bezüglich der Ausgangsimpedanz lassen sich aufgrund von Prozeßschwankungen, Betriebstemperatur des Halbleiterchips etc. nicht exakt festlegen. Um bestimmte elektrische Größen auf ein gewünschtes Maß einzustellen und sich während des Betriebs ändernde Stellgrößen zu eliminieren, werden heute verschiedene Kalibriermethoden angewandt. Eine bevorzugte Methode ist beispielsweise die Kalibrierung einer Schaltungsanordnung zur Einstellung einer gewünschten Ausgangsimpedanz gegen einen Referenzwiderstand.
  • In Elektronik-Grundlagen, 9. Auflage, Verlag Europa-Lehrmittel, Europa-Nr.: 31789, Seite 298 ist eine der 1 entsprechende Schaltungsanordnung mit zwei in einem ersten Strompfad in Reihe geschalteten Widerständen R1 und R2 und mit zwei in einem zweiten Strompfad in Reihe geschalteten Widerständen R3 und R4 gezeigt. Den Enden der Strompfade werden das positive Versorgungspotential VDDQ und das negative Versorgungspotential VSSQ einer Versorgungsspannung zugeführt. Der im zweiten Strompfad dargestellte Widerstand R3 ist ein bezüglich seines Widerstandswertes oder Impedanz einstellbarer und zu kalibrierender Widerstand. Zwischen den Strompfaden, die auch Spannungsteiler repräsentieren, liegt im ei gentlichen Brückenzweig ein Spannungsmesser. Wenn die an den Widerständen R1, R2, R3 und R4 anliegenden Spannungen U1 und U3 bzw. U2 und U4 gleich groß sind, zeigt der Nullindikator keinen Ausschlag. Die Brücke ist abgeglichen. Da die Widerstände den Spannungen proportional sind, kann man den einstellbaren Widerstand durch eine Verhältnisrechnung ermitteln.
    U1/U2 = U3/U4.
  • Daraus folgt auch die Beziehung: R1/R2 = R3/R4.
  • Somit läßt sich der Widerstand R3 herleiten:
    R3 = R4 × (R1/R2).
  • Die dargestellte Schaltungsanordnung ist auch als Widerstandsmeßbrücke bekannt, zur Messung eines elektrischen Widerstands, durch Strom- oder Spannungsvergleich des zu messenden Widerstands und der bekannten Widerstände.
  • Bei der Verwendung eines Referenzwiderstands zur Kalibrierung einer Ausgangsimpedanz einer Schaltungsanordnung werden vorwiegend die beiden folgend beschriebenen Anordnungen in einer Schaltungsanordnung vorgesehen:
  • Eine Möglichkeit ist beispielsweise der Einsatz eines chipexternen, nicht innerhalb des Halbleiterchips befindlichen Referenzwiderstands, gegen den sich die Schaltungsanordnung kalibriert. Diese Methode hat den Vorteil, daß der sich extern des Halbleiterchips befindende Referenzwiderstand sehr genau eingestellt werden kann, so daß die Kalibrierung der Schaltungsanordnung sehr exakt erfolgen kann. Ein Nachteil dieser Lösung ist jedoch die Notwendigkeit, daß für jeden auf einer Platine befindlichen Halbleiterchip externe Referenzwiderstände vorgesehen werden müssen, gegen den sich die einzelnen Schaltkreise eines Halbleiterchips mit unterschiedlichen An forderungen kalibrieren können. Die Anordnung externer, außerhalb eines Halbleiterchips befindlicher Referenzwiderstände hat weiterhin den Nachteil, daß der auf der Systemplatine vorhandene Platz eingeschränkt wird und somit ein ökonomisches und kostengünstiges Platinendesign nicht mehr erreicht werden kann.
  • Eine weitere Möglichkeit ist die Anordnung des Referenzwiderstands innerhalb des die zu kalibrierende Schaltung enthaltenden Halbleiterchips. Dies hebt zwar das Problem eines erhöhten Platzbedarfs auf der Platine auf, beeinflußt jedoch im Betrieb die Genauigkeit des Referenzwiderstandswertes, da dieser unter den gleichen Umgebungsbedingungen wie der Halbleiterchip selbst betrieben wird und somit den entsprechenden Schwankungen unterliegt.
  • Die Spezifizierung und Einstellung eines Referenzwiderstands kann nur im Herstellungsprozeß erfolgen. Der Referenzwiderstand kann abhängig von Fertigungstoleranzen und Bauteilspezifikationen im Fertigungsprozeß über Metalloptionen, Sicherungen oder andere physikalische Vorgänge verändert und eingestellt werden.
  • Eine sich gegen einen Referenzwiderstand kalibrierende Schaltungsanordnung kann beispielsweise in einer Ausgangstreiberstufe eines Off-Chip-Treibers enthalten sein, wobei die Kalibrierung der Schaltungsanordnung eine Kalibrierung der Ausgangstreiberstufe bewirkt. Ausgangstreiber- bzw. Verstärkerstufen umfassen in der Regel komplementäre Feldeffekttransistoren. Es sind mindestens ein Transistor eines n-Kanal- und eines p-Kanal-Typs vorhanden, die in Reihe geschaltet sind. Den p-Kanal- und n-Kanal-Feldeffekt-transistoren können mehrere gleichartige Transistoren parallel geschaltet sein. Der Widerstand bzw. die Impedanz wird durch mindestens einen der Feldeffekttransistoren des Ausgangstreibers gebildet, wobei die Zu- oder Abschaltung der jeweils parallelen Feldeffekttransistoren die Einstellung des gewünschten Widerstandswer tes ermöglicht. Der Referenzwiderstand und der Widerstand des Ausgangstreibers bilden in einer Reihenschaltung einen Spannungsteiler. Eine zwischen den beiden Widerständen abzugreifende Teilspannung wird mit einer anderen, fest definierten Spannung einem Vergleicher zugeführt, der die ihm zugeführten Spannungen vergleicht. Der einzustellende Widerstand wird über ein durch den Vergleicher erzeugtes Steuersignal so lange eingestellt, bis sich die beiden dem Vergleicher zugeführten Spannungen entsprechen. Die Spannungen können sich beispielsweise entsprechen, wenn die fest definierte Spannung und die Teilspannung der halben Versorgungsspannung des Spannungsteilers entsprichen. In diesem Fall entsprechen sich auch die Widerstandswerte der beiden Widerstände.
  • Hier zeigt sich das Problem eines den Betriebsschwankungen unterliegenden Referenzwiderstands: Weicht dieser um 10% von seinem gewünschten Widerstandswert ab, so wird die zwischen den Widerständen abzugreifende Spannung nur für den Fall, daß der einzustellende Widerstand ebenfalls eine Abweichung von 10% des gewünschten Widerstandswertes aufweist die Hälfte der Versorgungsspannung betragen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine möglichst einfache Kalibrierungsanordnung vorzusehen, bei der sich ein einstellbarer Widerstand gegen einen Referenzwiderstand kalibriert, so daß eine gewünschte Ausgangsimpedanz des einzustellenden Widerstands möglichst exakt erreicht wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Kalibrierungsanordnung, die eine Schaltungsanordnung mit einem Ausgangsanschluß zur Bereitstellung einer Spannung Vcomp aufweist, einen ersten Spannungsteiler mit einem einstellbaren Widerstand und einem Widerstand, die ihrerseits in Reihe geschaltet sind, der einen Anschluß zur Zuführung eines positiven Versorgungspotentials und einen Anschluß zur Zuführung eines negativen Versorgungspotentials einer Versorgungsspannung aufweist und der zwischen den Widerständen einen An schluß zum Abgriff einer Teilspannung aufweist, einen Vergleicher mit einem ersten Eingang, der zur Zuführung der Spannung mit dem Ausgangsanschluß der Schaltungsanordnung verbunden ist, und mit einem zweiten Eingang, der mit dem Anschluß zum Abgriff der Teilspannung verbunden ist, und der einen Ausgangsanschluß aufweist zur Ausgabe eines Vergleichsergebnisses eines Vergleichs der am ersten und am zweiten Eingang zuzuführenden Spannungen, und eine Steuerlogik, die dem Vergleicher nachgeschaltet ist und die einen Ausgangsanschluß aufweist, der an den ersten Widerstand des ersten Spannungsteilers gekoppelt ist, und die in Abhängigkeit des Vergleichsergebnisses des Vergleichers ein Steuersignal an ihrem Ausgangsanschluß zur Ansteuerung des ersten Widerstands erzeugt. Die Schaltungsanordnung weist einen weiteren Widerstand auf, dessen Wert in einem festen Verhältnis zum Widerstandswert des Widerstands des ersten Spannungsteilers steht, und eine Bewertungseinrichtung, die in Abhängigkeit eines von dem weiteren Widerstand abgeleiteten Wertes ein Steuersignal erzeugt und dieses Steuersignal an einen nachgeschalteten Spannungsgenerator weiterleitet, der in Abhängigkeit des Steuersignals aus einer Vielzahl an möglichen Spannungen die Spannung Vcomp am Ausgangsanschluß der Schaltungsanordnung erzeugt.
  • Die Kalibrierungsanordnung hat den Vorteil, daß zur Kalibrierung des ersten einstellbaren Widerstands des ersten Spannungsteilers eine Spannung in Abhängigkeit des Widerstandswertes des Refernzwiderstands erzeugt wird, so daß die dem Vergleicher zugeführte Spannung Schwankungen des Widerstandswertes des Referenzwiderstands kompensiert und eine gewünschte Ausgangsimpedanz des einzustellenden Widerstands möglichst exakt erzielt wird.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, daß die Schaltungsanordnung einen Eingangsanschluß zur Zuführung eines Bezugsstroms und einen Ausgangsanschluß zur Bereitstellung der ersten Spannung aufweist, einen weiteren Widerstand, der ei nen Anschluß aufweist, an dem in Abhängigkeit vom Bezugsstrom eine Spannung abgreifbar ist, eine Bewertungseinrichtung vorgesehen ist, die mit dem Anschluß verbunden ist, zum Abgriff der am weiteren Widerstand anliegenden Spannung und einen Ausgangsanschluß aufweist zur Ausgabe des Steuersignals, einen Spannungsgenerator, der einen Multiplexer und einen weiteren Spannungsteiler aufweist, der der Bewertungseinrichtung nachgeschaltet ist, wobei der Multiplexer in Abhängigkeit des von der Bewertungseinrichtung ausgegebenen Steuersignals eine Spannung aus mehreren, durch den weiteren Spannungsteiler bereitgestellten Spannungen auswählt und als die Spannung am Ausgangsanschluß bereitstellt.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, daß die Bewertungseinrichtung ein Verknüpfungselement aufweist, das über den Anschluß mit dem weiteren Widerstand verbunden ist, und daß das Verknüpfungselement die am weiteren widerstand anliegende Spannung aufnimmt und einen weiteren Anschluß aufweist zur Zuführung von die Versorgungspotentiale der Versorgungsspannung repräsentierenden Werten, einen die einzustellende Zielimpedanz des ersten Widerstands repräsentierenden Wert und einen den Bezugsstrom repräsentierenden Wert.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kalibrieranordnung weist die Bewertungseinrichtung einen Analog-Digital-Wandler auf, der dem Verknüpfungselement nachgeschaltet ist und der das Ausgangssignal des Verknüpfungselements in ein digitales Steuersignal umwandelt, zur Ausgabe am Ausgangsanschluß der Bewertungseinrichtung.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfaßt der Spannungsteiler ein Widerstandsnetzwerk, das eine Vielzahl von Widerständen aufweist, die ihrerseits in Reihe geschaltet sind. Der Spannungsteiler weist zumindest einen Zwischengriff auf, zum Abgriff eines Wertes der Spannung Vcomp.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, daß der Multiplexer von dem Ausgangssignal der Bewertungseinrichtung angesteuert wird und in Abhängigkeit dieses Ausgangssignals einen der Zwischenabgriffe des Spannungsteilers mit dem Ausgangsanschluß des Spannungsgenerators koppelt.
  • Eine weitere Ausführungsform sieht vor, daß die Kalibrierungsanordnung einen Ausgangstreiber aufweist, der mindestens zwei Feldeffekttransistoren komplementären Kanaltyps aufweist, deren Drain-Source-Strecken in Reihe geschaltet sind, und daß der erste Widerstand des ersten Spannungsteilers durch mindestens einen der Feldeffekttransistoren des Ausgangstreibers gebildet ist.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kalibrieranordnung ist vorgesehen, daß den Feldeffekttransistoren zumindest je ein weiterer Feldeffekttransistor parallel geschaltet ist und die Gate-Anschlüsse dieser Feldeffekttransistoren mit dem Ausgangsanschluß der Steuerlogik zur Zuführung des Steuersignals verbunden sind, zur Ab- oder Zuschaltung der parallelen Feldeffekttransistoren.
  • Eine weitere Ausführungsform sieht vor, daß die Kalibrierungsanordnung monolithisch auf einem integrierten Halbleiterchip integriert ist.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der erste Spannungsteiler und der Vergleicher monolithisch in einem Halbleiterchip integriert und die Bewertungseinheit in einem nicht auf dem Halbleiterchip befindlichen Testautomat angeordnet, wobei der Testautomat zum Testen des Halbleiterchips dient.
  • Die erfindungsgemäße Kalibrierungsanordnung hat den Vorteil, daß bei Schwankungen des Widerstandswertes des Referenzwiderstands eine Einstellung des Referenzwiderstands beispielsweise im Fertigungsprozess einen höheren Toleranzbereich bezüg lich des Widerstandswertes erlaubt. Die Kalibrierungsanordnung ermöglicht die Erzeugung einer Spannung Vcomp in Abhängigkeit des Referenzwiderstands, die mit der am Referenzwiderstand abzugreifenden Teilspannung verglichen wird. Somit kann die zu erzeugende Spannung Vcomp der am Referenzwiderstand anliegenden Spannung angepaßt werden, so daß eine gewünschte Impedanz des einstellbaren Widerstands erzielt wird.
  • Weiterhin können mit der erfindungsgemäßen Kalibrierungsanordnung eine Vielzahl an Referenzwiderstandswerten angepaßt werden, ohne eine Einstellung des Referenzwiderstands vorzunehmen.
  • Eine exakte Einstellung eines Referenzwiderstands kann im Fertigungsprozeß über beispielsweise Metalloptionen oder Sicherungen erfolgen, bedeutet jedoch für jeden einzelnen Halbleiterchip einen weiteren Prozessschritt, der sich auf die Produktionskosten niederschlägt. Die Nutzung einer in Abhängigkeit des tatsächlichen Widerstandswertes des Referenzwiderstands erzeugten ersten Spannung Vcomp in der Kalibrierungsanordnung ermöglicht eine sehr einfache und kostengünstige Kompensation der Fertigungstoleranzen des Referenzwiderstands.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Gleiche oder sich entsprechende Elemente in verschiedenen Figuren sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Es zeigen:
  • 2 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Kalibrierungsanordnung,
  • 3 ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel der die Spannung erzeugende Schaltungsanordnung,
  • 4 ein Schaltbild eines Spannungsgenerators und
  • 5 ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines einen einstellbaren Widerstandswert repräsentierenden Ausgangstreibers.
  • 2 zeigt das Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Kalibrierungsanordnung. Die in 2 dargestellte Kalibrierungsanordnung 1 weist einen Spannungsteiler auf, mit einem ersten Widerstand R und einem Widerstand Rref, die ihrerseits in Reihe geschaltet sind. Dem einen Ende der Reihenschaltung wird an ihrem Anschluß 15 ein positives Versorgungspotential VDDQ und dem anderen Ende der Reihenschaltung wird am Anschluß 17 ein negatives Versorgungspotential VSSQ einer Versorgungsspannung zugeführt. Die Reihenschaltung weist am Knoten zwischen den Widerständen R und Rref einen Anschluß 16 auf, an dem eine Teilspannung Vref abgegriffen werden kann.
  • Weiterhin weist die Kalibrierungsanordnung 1 eine Schaltungsanordnung 2 auf, an deren Ausgangsanschluß 11 eine Spannung Vcomp abgegriffen werden kann. Ein Vergleicher 3 ist mit einem ersten Eingangsanschluß 12 mit dem Ausgangsanschluß 11 der Schaltungsanordnung 2 und mit einem zweiten Eingang 13 mit dem Abgriff 16 der Reihenschaltung der Widerstände R und Rref verbunden. Dem Vergleicher 3 werden über den ersten Eingang 12 die Spannung Vcomp und über den zweiten Eingang 13 die Teilspannung Vref zugeführt. Der Vergleicher 3 vergleicht die an seinen Eingängen 12 und 13 anliegenden Spannungen und gibt an einem Ausgangsanschluß 14 ein Signal 145 aus. Eine Steuerlogik 6, die dem Vergleicher 3 nachgeschaltet ist, wertet das von dem Vergleicher 3 erzeugte Steuersignal 145 aus und erzeugt am Ausgangsanschluß 18 ein Steuersignal 185 zur Ansteuerung und Einstellung des ersten Widerstands R des ersten Spannungsteilers.
  • Wenn die beiden dem Vergleicher zugeführten Spannungen sich entsprechen, ist die Einstellung des Widerstands R durch das Steuersignal abgeschlossen, so daß der widerstand R die gewünschte Impedanz aufweist.
  • Die in 3 dargestellte Schaltungsanordnung 2 weist einen Strompfad mit einem Eingangsanschluß 21 zur Zuführung eines Bezugsstroms Icopy und einem Widerstand Rrefcopy auf. Der Widerstandswert des Widerstands Rrefcopy steht in einem festen Verhältnis zu dem Widerstandswert des Widerstands Rref des in der 2 dargestellten ersten Spannungsteilers. Der Strompfad weist einen Anschluß 22 auf, an dem in Abhängigkeit vom Bezugsstrom Icopy eine Spannung Vrefcopy abgreifbar ist. Eine Bewertungseinrichtung 9 umfaßt ein Verknüpfungselement 91 und einen nachgeschalteten Analog-Digital-Wandler. Das Verknüpfungselement 91 ist mit dem Anschluß 22 zum Abgriff der Spannung Vrefcopy verbunden. Über einen weiteren Anschluß 23 werden dem Verknüpfungselement 91 die Versorgungspotentiale VDDQ, VSSQ der Versorgungsspannung repräsentierende Werte, ein die einzustellende Zielimpedanz des ersten Widerstands des ersten Spannungsteilers repräsentierender Wert und ein den Bezugsstrom Icopy repräsentierender Wert zugeführt. Das Verknüpfungselement 91 erzeugt aufgrund der an seinen Eingängen 22 und 23 anliegenden Signale ein analoges Ausgangssignal 93, welches dem Analog-Digital-Wandler zugeführt wird. Hierbei nimmt das Verknüpfungselement 91 zur Ermittlung des Steuersignals 93 die folgende Berechnung vor:
  • Ausgehend von
    V = VR + VRref und VRref = I * Rref + ΔRref) und Vcopy = Icopy * Rrefcopy + ΔRref)
    wobei
    "R" dem ersten Widerstand des ersten Spannungsteilers,
    "Rref" dem Widerstand des ersten Spannungsteilers,
    "ΔRref" der Abweichung des Referenzwiderstands von seinem gewünschten Widerstandswert,
    "Rrefcopy" der Widerstand, der in einem festen Verhältnis zum Widerstandswert des ersten Widerstand Rref steht,
    "V" der Versorgungsspannung des ersten Spannungsteilers,
    "VR" der Spannung, die am ersten Widerstand R anliegt,
    "VRref" der Spannung, die am Widerstand Rref anliegt,
    "Vcopy" der Spannung die am Widerstand Rrefcopy anliegt,
    "I" dem Strom, der den ersten Spannungsteiler durchfließt und
    "Icopy" dem Bezugsstrom, der den widerstand Rrefcopy durchfließt, entspricht,
    ergibt sich für die Spannung VRref
    VRref = (Vcopy * v)/(R * Icopy + Vcopy
  • Die hierdurch ermittelte Spannung VRref entspricht der am Ausgangsanschluß 11 der Schaltungsanordnung 2 erzeugten ersten Spannung Vcomp.
  • Der Analog-Digital-Wandler 92 wandelt das analoge Signal 93 in ein digitales Signal 25 um zur Ausgabe am Ausgangsanschluß 24 der Bewertungseinrichtung 9. Der Bewertungseinrichtung 9 ist ein Spannungsgenerator 20 nachgeschaltet. Der Spannungsgenerator weist einen Multiplexer 8 und einen Spannungsteiler 7 auf.
  • Der in 3 gezeigte Spannungsgenerator 20 umfaßt bei der in der 4 gezeigten bevorzugten Ausführungsform einen Multiplexer 8 und einen nachgeschalteten Spannungsteiler 7. Der Spannungsteiler 7 weist eine Vielzahl von in Reihe geschalteten Widerständen 71, 72, 73 und 74 auf. Den Enden der Reihenschaltung der Widerstände des Spannungsteilers 7 wird am Anschluß 26 das positive Versorgungspotential VDDQ und dem Anschluß 27 das negative Versorgungspotential VSSQ einer Versorgungsspannung zugeführt. Mit Hilfe des Spannungsteilers werden aus der Versorgungsspannung eine Vielzahl an möglichen Spannungen erzeugt. Die Anzahl der Widerstände des Spannungs teilers 7 kann hoch sein, so daß eine hohe Anzahl an unterschiedlichen Spannungen an den Signalleitungen 75, 76 77 erzeugt werden kann. Bei den Widerständen des Spannungsteilers 7 kann es sich um herkömmliche ohmsche Widerstände oder auch um Widerstände mit komplexen Anteilen handeln. Die Widerstände sind auch durch Halbleiterbauelemente realisierbar. Der Multiplexer 8 weist Anschlüsse 81, 82 und 83 auf, die mit den Signalleitungen 75, 76 und 77 verbunden sind, zum Abgriff der einzelnen Spannungen des Spannungsteilers. In Abhängigkeit eines durch die Bewertungseinrichtung 9 erzeugten Steuersignals schaltet der Multiplexer 8 mittels des Schalters 84 eine Verbindung zu einem der Anschlüsse 81, 82 und 83. Am Ausgangsanschluß 11 des Spannungsgenerators 20 liegt als Spannung Vcomp eine der vom Widerstandsnetzwerk erzeugten Spannungen an.
  • Wie in 5 als ein Ausführungsbeispiel dargestellt, wird der in 2 gezeigte einstellbare erste Widerstand R des ersten Spannungsteilers durch eines der Halbleiterbauelemente 41, 42, 411 und 421 eines Ausgangstreibers gebildet. In einem Ausgangstreiber sind ein erster p-Kanal-Feldeffekttransistor 41 und ein erster n-Kanal-Feldeffekttransistor 42 bezüglich ihrer Drain-Source-Pfade in Reihe geschaltet. Über den Anschluß 15 wird dem Source-Anschluß des Feldeffekttransistors 41 das positive Versorgungspotential VDDQ der Versorgungsspannung zugeführt. Den Feldeffekttransistoren 41 und 42 sind mindestens je ein weiterer p-Kanal-Feldeffekttransistor 411 und n-Kanal-Feldeffekttransistor 421 parallel geschaltet. Der Widerstand R wird durch mindestens einen der Feldeffekttransistoren 41, 42, 411 und 421 des Ausgangstreibers gebildet. Die Gate-Anschlüsse der Feldeffekttransistoren 411 und 421 sind mit dem Ausgangsanschluß 18 der Steuerlogik 6 zur Zuführung des n-Bit umfassenden Steuersignals verbunden. Eine nicht hier gezeigte Kodierungseinrichtung im Halbleiterchip speichert die Informationen, wie die Feldeffekttransistoren gesteuert werden müssen, damit die gewünschte Impedanz des Ausgangstreibers erreicht wird. Durch die der Steuerlogik 6 vorgelagerten Kodierungsinformation und das durch die Steuerlogik 6 erzeugte Steuersignal 185 am Ausgangsanschluß 18 wird jeweils nur der n-Kanal-Feldeffekttransistor 421 oder der p-Kanal-Feldeffekttransistor 411 zu- oder abgeschaltet. Eine Anpassung der Impedanz des Ausgangstreibers kann beispielsweise im 100 Millisekunden-Zeitraum erfolgen, da Temperaturschwankungen beim Betrieb des Halbleiterchips innerhalb dieses Zeitraums eine Änderung der Impedanz des Ausgangstreibers zur Folge haben.
  • R1
    Widerstand
    R2
    Widerstand
    R3
    Widerstand
    R4
    Widerstand
    1
    Kalibrierungsanordnung
    2
    Schaltungsanordnung
    3
    Vergleicher
    4
    einstellbarer Widerstand des ersten Spannungsteilers
    5
    weiterer Widerstand des ersten Spannungsteilers
    6
    Steuerlogik
    7
    weiterer Spannungsteiler
    8
    Multiplexer
    9
    Bewertungseinrichtung
    10
    Widerstand Rrefcopy
    11
    Ausgangsanschluß des Spannungsgenerators
    12
    Eingangsanschluß des Vergleichers
    13
    Eingangsanschluß des Vergleichers
    14
    Ausgangsanschluß des Vergleichers
    15
    Anschluß zur Zuführung des positiven Versorgungspotenti
    als VDDQ
    16
    Anschluß
    17
    Anschluß zur Zuführung des negativen Versorgungspotenti
    als VSSQ
    18
    Ausgangsanschluß der Steuerlogik
    20
    Spannungsgenerator
    21
    Anschluß
    22
    Anschluß zum Abgriff der Spannung Vcomp
    23
    Eingangsanschluß der Bewertungseinrichtung
    24
    Ausgangsanschluß der Bewertungseinrichtung
    25
    Steuersignal
    26
    Anschluß zur Zuführung des positiven Versorgungspotenti
    als VDDQ
    27
    Anschluß zur Zuführung des negativen Versorgungspotenti
    als VSSQ
    41
    p-Kanal-Feldeffekttransistor
    42
    n-Kanal-Feldeffekttransistor
    411
    p-Kanal-Feldeffekttransistor
    421
    n-Kanal-Feldeffekttransistor
    71
    Widerstand
    72
    Widerstand
    73
    Widerstand
    74
    Widerstand
    75
    Signalleitung
    76
    Signalleitung
    77
    Signalleitung
    81
    Anschluß
    82
    Anschluß
    83
    Anschluß
    84
    Schalter

Claims (12)

  1. Kalibrierungsanordnung (1), aufweisend: – eine Schaltungsanordnung (2) mit einem Ausgangsanschluß (11) zur Bereitstellung einer Spannung (Vcomp), – einen ersten Spannungsteiler mit einem einstellbaren Widerstand (R) und einem Widerstand (Rref), die ihrerseits in Reihe geschaltet sind, der einen Anschluß (15) zur Zuführung eines positiven Versorgungspotentials (VDDQ) und einen Anschluß (17) zur Zuführung eines negativen Versorgungspotentials (VSSQ) einer Versorgungsspannung aufweist und der zwischen den Widerständen (R, Rref) einen Anschluß (16) zum Abgriff einer Teilspannung (Vref) aufweist, – einen Vergleicher (3) mit einem ersten Eingang (12), der zur Zuführung der Spannung (Vcomp) mit dem Ausgangsanschluß (11) der Schaltungsanordnung (2) verbunden ist, und mit einem zweiten Eingang (13), der mit dem Anschluß (16) zum Abgriff der Teilspannung (Vref) verbunden ist und der einen Ausgangsanschluß (14) aufweist zur Ausgabe eines Vergleichsergebnisses eines Vergleichs der am ersten (12) und am zweiten Eingang (13) zuzuführenden Spannungen (Vref, Vcomp) und – eine Steuerlogik (6), die dem Vergleicher nachgeschaltet ist und die einen Ausgangsanschluß (18) aufweist, der an den ersten Widerstand (R) des ersten Spannungsteilers gekoppelt ist und die in Abhängigkeit des Vergleichsergebnisses ein Steuersignal (185) am Ausgangsanschluß (18) zur Ansteuerung des ersten Widerstands (R) erzeugt, wobei – die Schaltungsanordnung (2) einen weiteren Widerstand (Rrefcopy) aufweist, dessen Wert in einem festen Verhältnis zum Widerstandswert des Widerstands (Rref) des ersten Spannungsteilers steht, daß in Abhängigkeit eines von dem weiteren Widerstand (Rrefcopy) abgeleiteten Wertes eine Bewertungseinrichtung (9) der Schaltungsanordnung (2) ein Steuersignal (25) erzeugt und daß ein Spannungsgenerator (20) vorgesehen ist, der in Abhängigkeit des Steuersignals (25) aus einer Vielzahl an möglichen Spannungen die Spannung (Vcomp) erzeugt.
  2. Kalibrierungsanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung (2) aufweist: – einen Eingangsanschluß (21) zur Zuführung eines Bezugsstroms (Icopy); – einen Anschluß (22) zum Abgriff der am weiteren Widerstand (Rrefcopy) anliegenden Spannung der an den weiteren Widerstand (Rrefcopy) angeschlossen ist und an dem in Abhängigkeit vom Bezugsstrom (Icopy) eine Spannung (Vrefcopy) abgreifbar ist; – eine Bewertungseinrichtung (9), die mit einem Anschluß (22) zum Abgriff der am weiteren Widerstand (Rrefcopy) anliegenden Spannung (Vrefcopy) verbunden ist und einen Ausgangsanschluß (24) zum Abgriff des Steuersignals (25) aufweist.
  3. Kalibrierungsanordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung (2) ein Spannungsgenerator (20) enthält, der einen Multiplexer (8) und einen weiteren Spannungsteiler (7) aufweist, daß der Spannungsgenerator (20) der Bewertungseinrichtung (9) nachgeschaltet ist, wobei der Multiplexer (8) in Abhängigkeit des von der Bewertungseinrichtung (9) ausgegebenen Steuersignals (25) eine Spannung aus mehreren Spannungen auswählt, die durch den weiteren Spannungsteiler (7) bereitgestellt werden, und als die Spannung (Vcomp) am Ausgangsanschluß (11) bereitstellt.
  4. Kalibrierungsanordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewertungseinrichtung (9) aufweist: – ein Verknüpfungselement (91), das über den Anschluß (22) zum Abgriff der am weiteren Widerstand (Rrefcopy) anliegenden Spannung mit dem weiteren Widerstand (Rrefcopy) verbunden ist und das einen weiteren Anschluß (23) aufweist zur Zuführung von die Versorgungspotentiale (VDDQ, VSSQ) der Versorgungsspannung repräsentierenden Werten und eines die einzustellende Zielimpedanz des ersten Widerstands (R) repräsentierenden Wertes und eines den Bezugsstrom (Icopy) repräsentierenden Wertes.
  5. Kalibrierungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewertungseinrichtung (9) einen Analog-Digital-Wandler (92) aufweist, der dem Verknüpfungselement (91) nachgeschaltet ist und der das Ausgangssignal (93) des Verknüpfungselementes (91) in ein Steuersignal (25) umwandelt, zur Ausgabe am Ausgangsanschluß (24) der Bewertungseinrichtung (9).
  6. Kalibrierungsanordnung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verknüpfungselement (91) die folgende Berechnung durchführt: (Vrefcopy * V)/(R * Icopy + Vrefcopy) wobei – Vrefcopy der am weiteren Widerstand (Rrefcopy) anliegenden Spannung, – V der dem ersten Spannungsteiler zuzuführenden Versorgungsspannung, – R dem ersten Widerstand (R) des ersten Spannungsteilers und – Icpopy dem Bezugsstrom (Icopy) der Schaltungsanordnung (2) entspricht.
  7. Kalibrierungsanordnung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsteiler (7) ein Widerstandsnetzwerk umfaßt, das eine Vielzahl von Widerständen (131, 132, 133 und 134) aufweist, die ihrerseits in Reihe geschaltet sind, und daß der Spannungsteiler (7) zumindest einen Zwischenabgriff (75, 76, 77) aufweist zum Abgriff der Spannung (Vcomp).
  8. Kalibrierungsanordnung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Multiplexer (8) von dem Ausgangssignal (25) der Bewertungseinrichtung (3) angesteuert wird und in Abhängigkeit dieses Ausgangssignals (25) einen der Zwischenabgriffe des Spannungsteilers (7) mit dem Ausgangsanschluß (11) koppelt.
  9. Kalibrierungsanordnung (1) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Ausgangstreiber, der mindestens zwei Feldeffektransistoren (41, 42) komplementären Kanaltyps aufweist, deren Drain-Source-Strecken in Reihe geschaltet sind, und daß der einstellbare Widerstand (R) durch mindestens einen der Feldeffektransistoren (41, 42) des Ausgangstreibers gebildet ist.
  10. Kalibrierungsanordnung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß den Feldeffektransistoren (41, 42) zumindest je ein weiterer Feldeffekttransistor (411, 421) parallel geschaltet ist und die Gateanschlüsse dieser Feldeffekttransistoren (411, 421) mit dem Ausgangsanschluß (18) der Steuerlogik (6) zur Zuführung des Steuersignals (185) verbunden sind, zur Ab- oder Zuschaltung der parallelen Feldeffekttransistoren (411, 421).
  11. Kalibrierungsanordnung (1) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch monolitische Integration auf einem integrierten Halbleiterchip.
  12. Kalibrierungsanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Spannunsteiler und der Vergleicher (3) monolitisch in einem Halbleiterchip integriert sind und daß die Bewertungseinheit (9) in einem nicht auf dem Halbleiterchip befindlichen Testautomat angeordnet ist, wobei der Testautomat zum Testen des Halbleiterchips dient.
DE10245133A 2002-09-27 2002-09-27 Kalibrierungsanordnung Expired - Fee Related DE10245133B4 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10245133A DE10245133B4 (de) 2002-09-27 2002-09-27 Kalibrierungsanordnung
US10/673,965 US6946848B2 (en) 2002-09-27 2003-09-29 Calibration configuration

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10245133A DE10245133B4 (de) 2002-09-27 2002-09-27 Kalibrierungsanordnung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10245133A1 true DE10245133A1 (de) 2004-04-15
DE10245133B4 DE10245133B4 (de) 2007-12-13

Family

ID=32009937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10245133A Expired - Fee Related DE10245133B4 (de) 2002-09-27 2002-09-27 Kalibrierungsanordnung

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6946848B2 (de)
DE (1) DE10245133B4 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014011397A1 (de) * 2014-08-06 2016-02-11 Bundesrepublik Deutschland, vertr. durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, dieses vertreten durch den Präsidenten der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt Verfahren zum Kalibrieren einer elektrochemischen Impedanzspektroskopie-Messvorrichtung und Impedanznormal
EP2546664A3 (de) * 2011-07-13 2016-11-02 ThyssenKrupp Marine Systems GmbH Verfahren zur Überprüfung einer Messanordnung zur Spannungsbestimmung und Verfahren zum Laden einer ladbaren Spannungsquelle

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI253553B (en) * 2004-05-31 2006-04-21 Realtek Semiconductor Corp Impedance calibration circuit and method thereof
KR100596977B1 (ko) * 2004-08-20 2006-07-05 삼성전자주식회사 외부 기준 전압과 내부 기준 전압을 동시에 이용하는 기준전압 발생 회로 및 이를 이용한 기준 전압 발생 방법
US7332904B1 (en) * 2005-01-28 2008-02-19 National Semiconductor Corporation On-chip resistor calibration apparatus and method
US7427866B2 (en) * 2005-09-12 2008-09-23 Analog Devices, Inc. Calibration method and system that generates an error signal for adjusting the time constant of circuit to be calibrated
US20080204956A1 (en) * 2007-02-27 2008-08-28 Zing Ear Enterprise Co., Ltd. Override protection circuit device
US7991573B2 (en) * 2007-12-19 2011-08-02 Qimonda Ag Integrated circuit including calibration circuit
US8337082B2 (en) * 2009-05-08 2012-12-25 Canon U.S. Life Sciences, Inc. Systems and methods for auto-calibration of resistive temperature sensors
JP5528733B2 (ja) * 2009-07-08 2014-06-25 スパンション エルエルシー ドライバ回路及びドライバ回路の調整方法
US20110285451A1 (en) * 2010-05-20 2011-11-24 Texas Instruments Incorporated Precision voltage divider
US9234943B2 (en) 2011-12-16 2016-01-12 Lear Corporation Method and system for battery current measurement calibration
CN103809144B (zh) * 2014-02-27 2017-01-18 国家电网公司 一种变比测试仪检定系统及其检测方法
CN107750420B (zh) * 2015-12-07 2020-04-17 富士电机株式会社 电压生成电路及过电流检测电路
EP3514562B1 (de) 2018-01-19 2020-05-27 Socionext Inc. Widerstandskalibrierung
US11662378B2 (en) * 2021-08-13 2023-05-30 Xilinx, Inc. Reference less glitch detection circuitry with autocalibration

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0782193A1 (de) * 1995-12-15 1997-07-02 Lucent Technologies Inc. Selbstanpassende Widerstandsabgleichschaltung
US6577114B1 (en) * 2000-07-31 2003-06-10 Marvell International, Ltd. Calibration circuit
US6388449B1 (en) * 2001-03-27 2002-05-14 Motorola, Inc. Circuit and method for auto-calibration of an active load
US6566904B2 (en) * 2001-05-07 2003-05-20 Cicada Semiconductor, Inc. Pad calibration circuit with on-chip resistor

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
van der Goes, F.M.L., Meijer, G.C.M.: A simple accurate bridge-transducer interface with conti- nuous autocalibration. In IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, Volume: 46 Issue: 3, Juni 1997, S.704-710
van der Goes, F.M.L., Meijer, G.C.M.: A simple accurate bridge-transducer interface with conti- nuous autocalibration. In IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, Volume: 46 Issue:3, Juni 1997, S.704-710 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2546664A3 (de) * 2011-07-13 2016-11-02 ThyssenKrupp Marine Systems GmbH Verfahren zur Überprüfung einer Messanordnung zur Spannungsbestimmung und Verfahren zum Laden einer ladbaren Spannungsquelle
DE102014011397A1 (de) * 2014-08-06 2016-02-11 Bundesrepublik Deutschland, vertr. durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, dieses vertreten durch den Präsidenten der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt Verfahren zum Kalibrieren einer elektrochemischen Impedanzspektroskopie-Messvorrichtung und Impedanznormal
DE102014011397B4 (de) * 2014-08-06 2020-02-06 Bundesrepublik Deutschland, vertr. durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, dieses vertreten durch den Präsidenten der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt Verfahren zum Kalibrieren einer elektrochemischen Impedanzspektroskopie-Messvorrichtung und Impedanznormal

Also Published As

Publication number Publication date
US6946848B2 (en) 2005-09-20
US20040119524A1 (en) 2004-06-24
DE10245133B4 (de) 2007-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0721269B1 (de) Integrierte CMOS-Schaltung
DE10245133B4 (de) Kalibrierungsanordnung
DE69730724T2 (de) Leistungsendstufenschaltung mit niedriger impedanz sowie verfahren
EP1191693B1 (de) Schaltungsanordnung zur Erfassung des Stromes in einem Lasttransistor
DE102015101837B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Verbesserung der Gleichtaktunterdrückung
DE10258766B4 (de) Schaltungsanordnung zur Steuerung und Erfassung des Laststroms durch eine Last
DE102008032556B3 (de) Leistungsschalter mit einer Überstromschutzvorrichtung
DE19706946A1 (de) Battierüberwachungseinheit
EP0680143A2 (de) CMOS-Abschlusswiderstandsschaltung
DE2139999A1 (de) Zustandsfuhlerschaltung in Brücken anordnung
DE3205247C2 (de)
DE19639230C1 (de) Ausgangspufferschaltkreis zur Ansteuerung einer Übertragungsleitung
DE69920159T2 (de) Strommessvorrichtung und telefonendgerät unter verwendung einer solchen strommessvorrichtung
DE102017126060B4 (de) Ansteuerschaltung für ein transistorbauelement
DE102004041886B4 (de) Verfahren und Schaltanordnung zur Messung eines Laststroms im Lastkreis eines Halbleiterbauelements
DE112004002703T5 (de) Treiberschaltkreis
DE2518422A1 (de) Schaltungsanordnung zur selbsttaetigen kompensation des ohmschen widerstandes der verbindungsleitungen zwischen widerstandsgebern und messgeraeten
DE112019004836T5 (de) Lastantriebsgerät und getriebeantriebssystem
DE3016108C2 (de) Spannungsprüfschaltung
DE102004036352A1 (de) Schaltung zur Strommessung und Stromüberwachung
DE19824199C1 (de) Integrierte, temperaturkompensierte Verstärkerschaltung
EP0544143A2 (de) Integrierte Komparatorschaltung
DE3446645A1 (de) Schaltungsanordnung zur bildung eines stromsignales
EP0509349B1 (de) Signalpegelwandler
EP0146679A1 (de) Schaltungsanordnung zur Temperaturkompensation eines Messumsetzers

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: QIMONDA AG, 81739 MUENCHEN, DE

8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee