DE19506907A1 - Voltage or current level input signal changing circuit for e.g. EEPROM - Google Patents

Voltage or current level input signal changing circuit for e.g. EEPROM

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DE19506907A1 DE1995106907 DE19506907A DE19506907A1 DE 19506907 A1 DE19506907 A1 DE 19506907A1 DE 1995106907 DE1995106907 DE 1995106907 DE 19506907 A DE19506907 A DE 19506907A DE 19506907 A1 DE19506907 A1 DE 19506907A1
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Abstract

The circuit has an optional number of circuit elements (1..N) with each individual circuit element (1) consisting of two capacitors (C1,C2) and four switches (S1-S4) with one input terminal (IN1) connected to a first input lead (SL1) through a switch and a second (IN2) to a second input lead (SL2), between these leads are connected series circuit of switch (S2) and capacitor (C2) a second series circuit of capacitor (C1) and switch (S4) with a further switch (S3) connected to the mid-points of these circuits. Across the input lead outputs there is an output signal with a voltage (UA) which is a specific multiple (2N) or a specific fraction (1/2N) of the input voltage (UE) or the output current of which is in one of the same ratios to the input current (IA). The switches can be mechanical, transistors or MOS-field effect transistors.

Description

Für viele Anwendungszwecke ist es erforderlich, aus einer zur Verfügung stehen den Spannung (beispielsweise einer geringen Betriebsspannung oder Signalspannung) höhere Spannungswerte zu erzeugen (beispielsweise für den Löschvorgang eines EE-PROMs, der mit dem üblichen TTL-Logikpegel von 5 V nicht möglich ist) oder kurzzeitig hohe Spannungsspitzenwerte bzw. An­ steuerimpulse bereitzustellen (beispielsweise zur Ansteuerung von Lei­ stungs-Halbleiterbauelementen). Oftmals muß jedoch auch eine vorhandene Eingangsspannung erniedrigt werden - beispielsweise im Telefonbereich in eine geringe Ausgangsspannung mit hoher Stromstärke.For many uses it is necessary to have one available stand the voltage (for example a low operating voltage or Signal voltage) to generate higher voltage values (for example for the deletion process of an EE-PROM, which with the usual TTL logic level of 5 V is not possible) or briefly high voltage peaks or on Provide control impulses (for example to control Lei semiconductor devices). Often, however, there must also be an existing one Input voltage can be lowered - for example in the telephone area in a low output voltage with high amperage.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und leicht zu reali­ sierende Schaltungsanordnung zur Variation eines Eingangssignals anzuge­ ben, mit der beliebige Werte der Ausgangsspannung bzw. des Ausgangsstro­ mes erzeugt werden können.The invention has for its object a simple and easy to reali sende circuitry to vary an input signal ben, with the arbitrary values of the output voltage or the output current mes can be generated.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the features in the license plate of claim 1 solved.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous further developments of the circuit arrangement according to the invention result from the subclaims.

Die vorgestellte Schaltungsanordnung vereinigt mehrere Vorteile in sich:The circuit arrangement presented combines several advantages:

  • - Ein einzelnes Schaltungsglied besteht lediglich aus zwei über Schalt­ elemente miteinander verbundenen Kondensatoren, so daß dessen Aufbau sehr einfach ist. - A single circuit element consists only of two over switching elements interconnected capacitors, so that its Construction is very simple.  
  • - Durch Hintereinanderschaltung von über Signalleitungen verknüpf­ ten Schaltungsgliedern läßt sich eine kaskadierte Schaltung realisie­ ren, mit der aus einer beliebigen Eingangsspannung bzw. einem be­ liebigen Eingangsstrom beliebige Werte der Ausgangsspannung bzw. des Ausgangsstroms (beliebig hohe Maximalwerte der Ausgangsspan­ nung/Spannungsspitzen und des Ausgangsstroms, beliebig niedrige Minimalwerte der Ausgangsspannung) erzeugt werden können; die Ausgangsspannung/der Ausgangsstrom kann an beliebigen Stellen der Schaltungsanordnung abgegriffen werden.- Linked in series by signal lines A cascaded circuit can be realized in th circuit elements ren, with the from any input voltage or a be arbitrary input current any values of the output voltage or of the output current (maximum values of the output span voltage / voltage peaks and the output current, arbitrarily low Minimum values of the output voltage) can be generated; the Output voltage / output current can be anywhere the circuit arrangement can be tapped.
  • - Die Kondensatoren und die Schaltelemente können beliebig ausgebil­ det sein: als Schaltelemente sind beispielsweise mechanische, elektri­ sche oder elektronische Schalter möglich, die Kondensatoren können unipolare oder bipolare Kondensatoren mit unterschiedlichen Kapazi­ tätswerten sein.- The capacitors and the switching elements can be designed as desired det be: as switching elements are, for example, mechanical, electrical cal or electronic switches possible, the capacitors can unipolar or bipolar capacitors with different capacitances be worth doing.
  • - Die Schaltungsanordnung kann diskret aus diskreten Halbleiterbauele­ menten, integriert als integrierte Schaltung (wobei eine Integration sehr einfach möglich ist) oder als Kombination von diskreten und integrierten Halbleiterbauelementen realisiert werden.- The circuit arrangement can be made discretely from discrete semiconductor components ment, integrated as an integrated circuit (being an integration is very easy) or as a combination of discrete and integrated semiconductor components can be realized.

Die Schaltungsanordnung soll nachstehend anhand der Fig. 1 bis 3 näher beschrieben werden.The circuit arrangement will be described below with reference to FIGS. 1 to 3.

Die Fig. 1 zeigt ein einzelnes Schaltungsglied der Schaltungsanordnung, die Fig. 1 shows a single circuit element of the circuit arrangement, the

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel eines Schaltungsglieds mit Transistoren als Schaltelemente und die Fig. 2 shows an embodiment of a circuit element with transistors as switching elements and

Fig. 3 die Kaskadierung mehrerer Schaltungsglie­ der. Fig. 3 shows the cascading of several circuit elements.

Gemäß der Fig. 1 besteht ein Schaltungsglied 1 aus zwei Kondensatoren C₁, C₂ und vier Schaltelementen S₁, S₂, S₃, S₄. Das an den beiden Schaltungseingängen IN₁, IN₂ anstehende Eingangssignal mit der Eingangsspannung UE und dem Eingangsstrom IE wird über die Signalleitung SL₁ und das Schaltele­ ment S₁ - dieses kann (siehe Fig. 1) vor dem Knotenpunkt K₁ oder nach dem Knotenpunkt K₁ (gestrichelte Darstellung) angeordnet sein - dem zwei­ ten Anschluß A₁₂ des ersten Kondensators C₁ sowie über die Signalleitung SL₂ dem zweiten Anschluß A₂₂ des zweiten Kondensators C₂ zugeführt. Der erste Anschluß A₁₁ des ersten Kondensators C₁ ist über das Schaltelement S₃ mit dem ersten Anschluß A₂₁ des zweiten Kondensators C₂ sowie über das Schaltelement S₄ mit der Signalleitung SL₂ verbunden, wobei der erste An­ schluß A₂₁ des zweiten Kondensators C₂ noch über das Schaltelement S₂ mit der Signalleitung SL₁ (Knotenpunkt K₁) verbunden ist. Die Schaltelemente S₁, S₂, S₃, S₄ werden zu zwei Schaltgruppen zusammengefaßt, die komplemen­ tär angesteuert werden: während die Schaltelemente der einen Schaltgrup­ pe geschlossen sind, sind die Schaltelemente der anderen Schaltgruppe ge­ öffnet; umgekehrt werden beim oder nach dem öffnen der Schaltelemente der einen Schaltgruppe die Schaltelemente der anderen Schaltgruppe ge­ schlossen.According to FIG. 1, a circuit section 1 consists of two capacitors C₁, C₂ and four switching elements S₁, S₂, S₃, S₄. The input signal at the two circuit inputs IN₁, IN₂ with the input voltage U E and the input current I E is via the signal line SL₁ and the switching element S₁ - this can (see Fig. 1) before the node K₁ or after the node K₁ (dashed line Representation) be arranged - the two th terminal A₁₂ of the first capacitor C₁ and via the signal line SL₂ the second terminal A₂₂ of the second capacitor C₂ supplied. The first terminal A₁₁ of the first capacitor C₁ is connected via the switching element S₃ to the first terminal A₂₁ of the second capacitor C₂ and via the switching element S₄ to the signal line SL₂, the first connection A₂₁ of the second capacitor C₂ still via the switching element S₂ to the Signal line SL₁ (node K₁) is connected. The switching elements S₁, S₂, S₃, S₄ are combined into two switching groups, which are driven complementarily: while the switching elements of a switching group are closed, the switching elements of the other switching group are opened; conversely, when or after opening the switching elements of one switching group, the switching elements of the other switching group are closed.

Zur Spannungserhöhung bilden die Schaltelemente S₁, S₂, S₄ die erste Schaltgruppe, das Schaltelement S₃ bildet die zweite Schaltgruppe: bei ge­ schlossenen Schaltelementen S₁, S₂, S₄ (1. Schaltgruppe) und geöffnetem Schaltelement S₃ (2. Schaltgruppe) werden die Kondensatoren C₁ und C₂ parallelgeschaltet und jeweils auf den Spannungswert UE der Eingangsspan­ nung aufgeladen; anschließend werden die Schaltelemente S₁, S₂, S₄ der 1. Schaltgruppe geöffnet, gleichzeitig oder kurz danach wird das Schaltele­ ment S₃ der 2. Schaltgruppe geschlossen, wodurch die Kondensatoren C₁ und C₂ in Serie geschaltet werden, so daß sich auf den Kondensatoren C₁ und C₂ die Eingangsspannung UE der bereits auf diesen Kondensatoren C₁ und C₂ vorhandenen Spannung UE überlagert. Als Ausgangsspannung UA, die zwischen dem zweiten Anschluß A₁₂ des ersten Kondensators C₁ und dem zweiten Anschluß A₂₂ des zweiten Kondensators C₂ abgegriffen wer­ den kann, erhält man demnach den doppelten Wert (2 UE) der Eingangs­ spannung UE, d. h. UA = 2 · UE; der Ausgangsstrom IA ist demgegenüber halb so groß wie der Eingangsstrom IE, d. h. IA = ½ · IE.To increase the voltage, the switching elements S₁, S₂, S₄ form the first switching group, the switching element S₃ forms the second switching group: with closed switching elements S₁, S₂, S₄ (1st switching group) and open switching element S₃ (2nd switching group), the capacitors C₁ and C₂ connected in parallel and charged to the voltage value U E of the input voltage; then the switching elements S₁, S₂, S₄ of the 1st switching group are opened, simultaneously or shortly thereafter the switching element S₃ of the 2nd switching group is closed, whereby the capacitors C₁ and C₂ are connected in series, so that the capacitors C₁ and C₂ the input voltage U E of the existing on these capacitors C₁ and C₂ voltage U E superimposed. As the output voltage U A , which can be tapped between the second terminal A₁₂ of the first capacitor C₁ and the second terminal A₂₂ of the second capacitor C₂, you thus get twice the value (2 U E ) of the input voltage U E , ie U A = 2 · U E ; In contrast, the output current I A is half the input current I E , ie I A = ½ · I E.

Zur Spannungserniedrigung bilden die Schaltelemente S₁, S₃ die erste Schaltgruppe, die Schaltelemente S₂, S₄ die zweite Schaltgruppe: bei ge­ schlossenen Schaltelementen S₁, S₃ (1. Schaltgruppe) und geöffneten Schalt­ elementen S₂, S₄ (2. Schaltgruppe) werden die Kondensatoren C₁ und C₂ in Serie geschaltet und jeweils auf den halben Spannungswert ½ · UE der Ein­ gangsspannung UE aufgeladen (bei der Stromstärke IE); anschließend wer­ den die Schaltelemente S₁, S₃ der 1. Schaltgruppe geöffnet und gleichzeitig oder kurz danach die Schaltelemente S₂, S₄ der 2. Schaltgruppe geschlos­ sen, wodurch die Kondensatoren C₁ und C₂ parallelgeschaltet werden, so daß bei gleichbleibender Spannung ½ · UE auf den Kondensatoren C₁ und C₂ die Stromstärke IE zu der bereits vorhandenen Stromstärke IE addiert wird. Als Ausgangsspannung UA, die zwischen dem zweiten Anschluß A₁₂ des er­ sten Kondensators C₁ und dem zweiten Anschluß A₂₂ des zweiten Kondensa­ tors C₂ abgegriffen werden kann, erhält man demnach den halben Wert (/2 UE) der Eingangsspannung UE, d. h. UA = ½ · UE; der Ausgangsstrom IA ist demgegenüber doppelt so groß wie der Eingangsstrom IE, d. h. IA = 2 ·IE.To lower the voltage, the switching elements S₁, S₃ form the first switching group, the switching elements S₂, S₄ the second switching group: with closed switching elements S₁, S₃ (1st switching group) and open switching elements S₂, S₄ (2nd switching group), the capacitors C₁ and C₂ connected in series and each charged to half the voltage value ½ · U E of the input voltage U E (at the current I E ); then who opened the switching elements S₁, S₃ of the 1st switching group and at the same time or shortly thereafter the switching elements S₂, S₄ of the 2nd switching group are closed, whereby the capacitors C₁ and C₂ are connected in parallel, so that at constant voltage ½ · U E on the capacitors C₁ and C₂ is the current I e added to the existing current I e. As the output voltage U A , which can be tapped between the second terminal A₁₂ of the most capacitor C₁ and the second terminal A₂₂ of the second capacitor C₂, you get half the value (/ 2 U E ) of the input voltage U E , ie U A = ½ · U E ; In contrast, the output current I A is twice as large as the input current I E , ie I A = 2 · I E.

In der Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel des Schaltglieds 1 dargestellt, bei dem die Schaltelemente S₁, S₂, S₃, S₄ durch MOS-Feldeffekttransistoren T₁, T₂, T₃, T₄ realisiert sind (allerdings können beispielsweise hierfür auch Bipo­ lar-Transistoren verwendet werden); das erste Schaltelement S₁ kann anstel­ le als Transistor T₁ auch als Diode realisiert werden. Die als Schaltelemente S₁, S₂, S₃, S₄ eingesetzten MOS-Transistoren T₁, T₂, T₃, T₄ sind über jeweils eine Taktleitung TL mit einem externen Taktgenerator TG verbunden, der mittels verschiedener Steuersignale (Takte Φ₁, Φ₂, Φ₃, Φ₄) das öffnen und Schließen der Schaltelemente T₁, T₂, T₃, T₄ synchronisiert.In Fig. 2 an embodiment of the switching element 1 is shown, in which the switching elements S₁, S₂, S₃, S₄ are realized by MOS field effect transistors T₁, T₂, T₃, T₄ (however, bipolar transistors can also be used for this, for example) ; the first switching element S₁ can instead of Le as a transistor T₁ also be realized as a diode. The MOS transistors T₁, T₂, T₃, T₄ used as switching elements S₁, S₂, S₃, S₄ are each connected via a clock line TL to an external clock generator TG which uses various control signals (clocks Φ₁, Φ₂, Φ₃, Φ₄) to open them and closing the switching elements T₁, T₂, T₃, T₄ synchronized.

Je nach Länge bzw. Dauer der Steuersignale kann die zur Verfügung stehen­ de Ausgangsspannung bzw. der Ausgangsstrom variiert werden: beispiels­ weise ist bei einer impulsmäßigen Ansteuerung der Schaltelemente T₁, T₂, T₃, T₄ mit kurzzeitigen Impulsen für den Schließvorgang der Schaltelemente T₁, T₂, T₃, T₄ eine impulsförmige Ausgangsspannung UA bzw. ein impulsför­ miger Ausgangsstrom IA erhältlich.Depending on the length or duration of the control signals, the available output voltage or the output current can be varied: for example, with a pulsed actuation of the switching elements T₁, T₂, T₃, T₄ with brief pulses for the closing process of the switching elements T₁, T₂, T₃, T₄ a pulse-shaped output voltage U A or a pulse-shaped output current I A available.

In der Fig. 3 ist eine kaskadierte Schaltungsanordnung aus hintereinander­ geschalteten Schaltungsgliedern 1 . . . N dargestellt. Die Signalleitung SL₁ ist (über die Schaltelemente S₁) mit dem zweiten Anschluß A₁₂ der ersten Kon­ densatoren C₁, die Signalleitung SL₂ mit dem zweiten Anschluß A₂₂ der zweiten Kondensatoren C₂ jedes Schaltungsglieds 1 . . . N verbunden, so daß die Kondensatoren C₁ und C₂ der verschiedenen Schaltungsglieder 1 . . . N alle hintereinandergeschaltet sind.In Fig. 3 is a cascaded circuit arrangement of series-connected circuit links 1. . . N shown. The signal line SL₁ is (via the switching elements S₁) with the second connection A₁₂ of the first capacitors C₁, the signal line SL₂ with the second connection A₂₂ of the second capacitors C₂ of each circuit element 1 . . . N connected so that the capacitors C₁ and C₂ of the different circuit elements 1st . . N are all connected in series.

Zur Spannungserhöhung und Spannungserniedrigung werden die Schaltele­ mente S₁, S₂, S₃, S₄ aller Schaltungsglieder 1 . . . N, wie anhand der Fig. 1 be­ schrieben, in zwei Schaltgruppen zusammengefaßt; durch entsprechende Ansteuerung (beispielsweise durch externe Taktgeneratoren TG) werden die Schaltelemente der Schaltgruppen geöffnet und geschlossen und somit die Kondensatoren C₁ und C₂ der Schaltungsglieder 1 . . . N aufgeladen. Durch je­ des der Schaltungsglieder 1 . . . N wird die zur Verfügung stehende Ausgangs­ spannung UA um den doppelten Betrag (2 · UE) der Eingangsspannung UE er­ höht bzw. um den halben Wert (½ · UE) der Eingangsspannung UE erniedrigt. Die maximale Ausgangsspannung UA bei der Spannungserhöhung bzw. die minimale Ausgangsspannung UA bei der Spannungserniedrigung - diese steht zwischen dem zweiten Anschluß A₁₂ des ersten Kondensators C₁ des letzten Schaltungsglieds N und dem zweiten Anschluß A₂₂ des zweiten Kon­ densators C₂ des letzten Schaltungsglieds N an - beträgt bei N-Schaltungs­ gliedern somit UA = 2N · UE bzw. UA = 1/2N · UE; falls eine geringere bzw. höhere Ausgangsspannung UA als die maximale bzw. minimale Ausgangs­ spannung benötigt wird, können beliebige Vielfache bzw. Bruchteile der doppelten bzw. halben Eingangsspannung (2 · UE bzw. ½ · UE) an der ent­ sprechenden Stelle der Schaltungsanordnung (beim jeweiligen Schaltungs­ glied) abgegriffen werden. Der zur Verfügung stehende Ausgangsstrom IA ergibt sich aus dem Eingangsstrom IE zu IA = 1/2N · IE (maximale Spannungs­ erhöhung) bzw. zu IA = 2N · IE (maximale Spannungserniedrigung).To increase and decrease voltage, the Schaltele elements S₁, S₂, S₃, S₄ of all circuit elements 1 . . . N, as described with reference to FIG. 1, summarized in two switching groups; by appropriate control (for example, by external clock generators TG), the switching elements of the switching groups are opened and closed, and thus the capacitors C₁ and C₂ of the circuit elements 1st . . N charged. By each of the circuit elements 1 . . . N, the available output voltage U A is increased by twice the amount (2 · U E ) of the input voltage U E or decreased by half (½ · U E ) of the input voltage U E. The maximum output voltage U A at the voltage increase or the minimum output voltage U A at the voltage reduction - this is between the second connection A₁₂ of the first capacitor C₁ of the last circuit element N and the second connection A₂₂ of the second capacitor C₂ of the last circuit element N - with N-circuit elements, U A = 2N · U E or U A = 1 / 2N · U E if a lower or higher output voltage U A than the maximum or minimum output voltage is required, any multiples or fractions of double or half the input voltage (2 · U E or ½ · U E ) at the appropriate point of the Circuit arrangement (at the respective circuit link) are tapped. The available output current I A results from the input current I E to I A = 1 / 2N · I E (maximum voltage increase) or to I A = 2N · I E (maximum voltage reduction).

Die Aufladegeschwindigkeit der Kondensatoren C₁ und C₂ und damit die Zeit, nach der die Ausgangsspannung UA zur Verfügung steht, hängt einer­ seits von der Größe der Kapazitätswerte bzw. vom Verhältnis der Kapazitäts­ werte der Kondensatoren C₁ zu C₂ und andererseits von der Frequenz der Steuersignale zur Ansteuerung der Schaltelemente S₁₁ S₂, S₃, S₄ ab. Optional können - wie in der Fig. 3 dargestellt - in einer beliebigen Zahl von Schal­ tungsgliedern 1 . . . N an deren Ausgang Kondensatoren C₃ und weitere Schaltelemente S₅ eingefügt werden; hierdurch ist eine Energiezwischen­ speicherung (Kondensator C₃) und ein gezieltes Weiterleiten (Schaltelement S₅) des Energieflusses möglich, so daß die Schaltelemente S₁, S₂₁ S₃, S₄ bzw. die Schaltgruppen aus verschiedenen Schaltungsgliedern 1 . . . N unabhängig voneinander (asynchron zueinander) angesteuert werden können.The charging speed of the capacitors C₁ and C₂ and thus the time after which the output voltage U A is available depends on the one hand on the size of the capacitance values or on the ratio of the capacitance values of the capacitors C₁ to C₂ and on the other hand on the frequency of the control signals Control of the switching elements S₁₁ S₂, S₃, S₄ from. Optionally - as shown in FIG. 3 - in any number of circuit elements 1 . . . N at the output of capacitors C₃ and other switching elements S₅ are inserted; thereby an intermediate energy storage (capacitor C₃) and a targeted forwarding (switching element S₅) of the energy flow is possible, so that the switching elements S₁, S₂₁ S₃, S₄ or the switching groups from different circuit elements. 1 . . N can be controlled independently of one another (asynchronously to one another).

Einsetzen läßt sich die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung überall dort, wo höhere bzw. niedrigere Spannungen als die zur Verfügung stehen­ de Spannung oder höhere bzw. niedrigere Ströme als der zur Verfügung ste­ hende Strom benötigt werden. Als exemplarische Anwendungsbeispiele seien die Löschspannungserzeugung für EE-PROMs (ca. 12 V bei einem TTL-Pe­ gel von 5 V), die Ansteuerung von Lumineszenz-Displays (ca. 70 V), die Bereit­ stellung der benötigten Spannung bei Schnittstellen-ICs (± 12 V), die Erzeu­ gung von Abstimmspannungen für Kapazitätsdioden, die Erzeugung von ho­ hen Ansteuerimpulsen für Leistungs-Halbleiterbauelemente aus kleinen Im­ pulsspannungen, die Erzeugung von Gasentladungsspannungen oder die An­ steuerung von Glimmlampen, und die Bereitstellung von hohen Strömen (30 mA) für den Telefonbereich genannt.The circuit arrangement according to the invention can be used anywhere where higher or lower voltages are available than that de Voltage or higher or lower currents than that available current is needed. As exemplary application examples are the extinction voltage generation for EE-PROMs (approx. 12 V for a TTL-Pe gel of 5 V), the control of luminescence displays (approx. 70 V), the ready  Setting the required voltage for interface ICs (± 12 V), the generation generation of tuning voltages for capacitance diodes, the generation of ho hen drive pulses for power semiconductor devices from small Im pulse voltages, the generation of gas discharge voltages or the An Control of glow lamps and the provision of high currents (30 mA) for the telephone area.

Claims (14)

1. Schaltungsanordnung zur Variation eines Eingangssignals mit bestimmter Eingangsspannung (UE) und bestimmtem Eingangsstrom (IE), das an zwei Schaltungseingängen (IN₁, IN₂) ansteht, dadurch gekennzeichnet:
  • - die Schaltungsanordnung weist eine beliebige Anzahl von Schaltungs­ gliedern (1 . . . N) auf,
  • - ein einzelnes Schaltungsglied (1) besteht aus zwei Kondensatoren (C₁, C₂) und vier Schaltelementen (S₁, S₂, S₃, S₄), wobei das Eingangssignal über eine erste Signalleitung (SL₁) und das erste Schaltelement (S₁) am zweiten Anschluß (A₁₂) des ersten Kondensators (C₁) sowie über eine zweite Signalleitung (SL₂) am zweiten Anschluß (A₂₂) des zweiten Kondensators (C₂) anliegt, und der erste Anschluß (A₁₁) des ersten Kondensators (C₁) über das dritte Schaltelement (S₃) mit dem ersten Anschluß (A₂₁) des zweiten Kondensators (C₂), und über das vierte Schaltelement (S₄) mit der zweiten Signalleitung (SL₂) sowie der erste Anschluß (A₂₁) des zweiten Kondensators (C₂) über das zweite Schalt­ element (S₂) mit der ersten Signalleitung (SL₁) verbunden ist,
  • - zwischen den zweiten Anschlüssen (A₁₂ bzw. A₂₂) der beiden Konden­ satoren (C₁, C₂) eines Schaltungsglieds (1 . . . N) steht ein Ausgangssignal an, dessen Ausgangsspannung (UA) um ein bestimmtes Vielfaches (2N) oder um einen bestimmten Bruchteil (1/2N) größer oder kleiner als die Eingangsspannung (UE) ist bzw. des­ sen Ausgangsstrom (IA) um ein bestimmtes Vielfaches (2N) oder um ei­ nen bestimmten Bruchteil (1/2N) größer oder kleiner als der Eingangs­ strom (IE) ist.
1. A circuit arrangement for varying an input signal with a certain input voltage (U E ) and a certain input current (I E ) which is present at two circuit inputs (IN₁, IN₂), characterized in :
  • - The circuit arrangement has any number of circuit elements ( 1 ... N),
  • - A single circuit element ( 1 ) consists of two capacitors (C₁, C₂) and four switching elements (S₁, S₂, S₃, S₄), the input signal via a first signal line (SL₁) and the first switching element (S₁) at the second connection ( A₁₂) of the first capacitor (C₁) and via a second signal line (SL₂) to the second connection (A₂₂) of the second capacitor (C₂), and the first connection (A₁₁) of the first capacitor (C₁) via the third switching element (S₃) with the first connection (A₂₁) of the second capacitor (C₂), and via the fourth switching element (S₄) with the second signal line (SL₂) and the first connection (A₂₁) of the second capacitor (C₂) via the second switching element (S₂) is connected to the first signal line (SL₁),
  • - Between the second connections (A₁₂ or A₂₂) of the two capacitors (C₁, C₂) of a circuit element ( 1 ... N) there is an output signal whose output voltage (U A ) by a certain multiple (2N) or by one certain fraction (1 / 2N) is greater or smaller than the input voltage (U E ) or its output current (I A ) by a certain multiple (2N) or by a certain fraction (1 / 2N) larger or smaller than that Input current (I E ).
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet:
  • - die einzelnen Schaltungsglieder (1, 2 . . . N) sind über die beiden Signal­ leitungen (SL₁, SL₂) hintereinandergeschaltet,
  • - die ersten Anschlüsse (A₁₁) des ersten Kondensators (C₁) eines Schal­ tungsglieds (1 . . . N-1) sind über die vom ersten Schaltungseingang (IN₁) herführende erste Signalleitung (SL₁) mit dem ersten Schaltele­ ment (S₁) des nachfolgenden Schaltungsglieds (2 . . . N) verbunden,
  • - die zweiten Anschlüsse (A₂₂) der zweiten Kondensatoren (C₂) aller Schaltungsglieder (1 . . . N) sind über die vom zweiten Schaltungsein­ gang (IN₂) herführende zweite Signalleitung (SL₂) miteinander ver­ bunden.
2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in:
  • - The individual circuit elements ( 1 , 2 ... N) are connected in series via the two signal lines (SL₁, SL₂),
  • - The first connections (A₁₁) of the first capacitor (C₁) of a circuit device ( 1 ... N-1) are the first signal line (SL₁) leading from the first circuit input (IN₁) with the first switching element (S₁) of the following Circuit element ( 2 ... N) connected,
  • - The second connections (A₂₂) of the second capacitors (C₂) of all the circuit elements ( 1 ... N) are connected to one another via the second signal line (SL₂) leading from the second circuit input (IN₂).
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet:
  • - die Schaltelemente (S₁, S₂, S₃, S₄) eines Schaltungsglieds (1 . . . N) sind in zwei Schaltgruppen unterteilt,
  • - die Schaltelemente der beiden Schaltgruppen werden komplementär angesteuert, wobei während einer bestimmten Zeitdauer des Ein­ gangssignals die Schaltelemente der ersten Schaltgruppe geschlossen und die Schaltelemente der zweiten Schaltgruppe geöffnet sind, und während einer bestimmten Zeitdauer des Eingangssignals die Schalt­ elemente der ersten Schaltgruppe geöffnet und die Schaltelemente der zweiten Schaltgruppe geschlossen sind.
3. Circuit arrangement according to claim 1 or 2, characterized in:
  • - The switching elements (S₁, S₂, S₃, S₄) of a circuit element ( 1 ... N) are divided into two switching groups,
  • - The switching elements of the two switching groups are driven complementarily, the switching elements of the first switching group being closed and the switching elements of the second switching group being open for a certain period of the input signal, and the switching elements of the first switching group being opened and the switching elements being open for a certain period of the input signal the second switching group are closed.
4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Spannungserhöhung der Eingangsspannung (UE) die erste Schaltgruppe aus dem ersten Schaltelement (S₁), dem zweiten Schaltele­ ment (S₂) und dem vierten Schaltelement (S₄) sowie die zweite Schaltgruppe aus dem dritten Schaltelement (S₃) besteht.4. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that to increase the voltage of the input voltage (U E ), the first switching group from the first switching element (S₁), the second Schaltele element (S₂) and the fourth switching element (S₄) and the second switching group consists of the third switching element (S₃). 5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß je­ des Schaltungsglied (1, 2 . . . N) die Ausgangsspannung (UA) um den doppelten Wert (2 · UE) der Eingangsspannung (UE) erhöht, und daß die maximale Aus­ gangsspannung (UA) zwischen dem zweiten Anschluß (A₁₂) des ersten Kon­ densators (C₁) des letzten Schaltungsglieds (N) und dem zweiten Anschluß (A₂₂) des zweiten Kondensators (C₂) des letzten Schaltungsglieds (N) ansteht.5. Circuit arrangement according to claim 4, characterized in that each of the circuit element ( 1 , 2 ... N) increases the output voltage (U A ) by twice the value (2 · U E ) of the input voltage (U E ), and that the From maximum output voltage (U A ) between the second terminal (A₁₂) of the first capacitor (C₁) of the last circuit element (N) and the second terminal (A₂₂) of the second capacitor (C₂) of the last circuit element (N). 6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Spannungserniedrigung der Eingangsspannung (UE) die er­ ste Schaltgruppe aus dem ersten Schaltelement (S₁) und dem dritten Schalt­ element (S₃) und die zweite Schaltgruppe aus dem zweiten Schaltelement (S₂) und dem vierten Schaltelement (S₄) besteht.6. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that to lower the voltage of the input voltage (U E ) he ste switching group from the first switching element (S₁) and the third switching element (S₃) and the second switching group from the second Switching element (S₂) and the fourth switching element (S₄). 7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß je­ des Schaltungsglied (1, 2 . . . N) die Ausgangsspannung (UA) um den halben Wert (½ · UE) der Eingangsspannung (UE) erniedrigt, und daß die minimale Ausgangsspannung (UA) zwischen dem zweiten Anschluß (A₁₂) des ersten Kondensators (C₁) des letzten Schaltungsglieds (N) und dem zweiten An­ schluß (A₂₂) des zweiten Kondensators (C₂) des letzten Schaltungsglieds (N) ansteht.7. Circuit arrangement according to claim 6, characterized in that each of the circuit element ( 1 , 2 ... N) lowers the output voltage (U A ) by half the value (½ · U E ) of the input voltage (U E ), and that minimum output voltage (U A ) between the second terminal (A₁₂) of the first capacitor (C₁) of the last circuit element (N) and the second circuit (A₂₂) of the second capacitor (C₂) of the last circuit element (N). 8. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Taktleitungen (TL) zu den Schaltelementen (S₁, S₂, S₃, S₄) der Schaltungsglieder (1, 2 . . . N) vorgesehen sind, über die die Schaltelemente (S₁, S₂, S₃, S₄) durch Steuersignale ansteuerbar sind.8. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that clock lines (TL) to the switching elements (S₁, S₂, S₃, S₄) of the circuit elements ( 1 , 2 ... N) are provided, via which the switching elements (S₁, S₂, S₃, S₄) can be controlled by control signals. 9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersignale zur Ansteuerung der Schaltelemente (S₁, S₂, S₃, S₄) von einem oder mehreren Taktgeneratoren (TG) erzeugt werden.9. Circuit arrangement according to claim 8, characterized in that the Control signals for controlling the switching elements (S₁, S₂, S₃, S₄) from one or more clock generators (TG) are generated. 10. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet:
  • - mindestens eines der Schaltungsglieder (1 . . . N) weist an seinem Aus­ gang ein fünftes Schaltelement (S₅) und einen dritten Kondensator (C₃) auf,
  • - das fünfte Schaltelement (S₅) verbindet den ersten Anschluß (A₁₂) des ersten Kondensators (C₁) mit dem ersten Anschluß (A₃₁) des dritten Kondensators (C₃),
  • - der erste Anschluß (A₃₁) des dritten Kondensators (C₃) ist mit der er­ sten Signalleitung (SL₁) und der zweite Anschluß (A₃₂) des dritten Kon­ densators (C₃) mit der zweiten Signalleitung (SL₂) verbunden.
10. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 9, characterized in:
  • - At least one of the circuit elements ( 1 ... N) has at its output a fifth switching element (S₅) and a third capacitor (C₃),
  • - The fifth switching element (S₅) connects the first terminal (A₁₂) of the first capacitor (C₁) with the first terminal (A₃₁) of the third capacitor (C₃),
  • - The first terminal (A₃₁) of the third capacitor (C₃) is connected to the most signal line (SL₁) and the second terminal (A₃₂) of the third capacitor (C₃) to the second signal line (SL₂).
11. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Schaltelemente (S₁, S₂, S₃, S₄, S₅) als elektronische Schalter ausgebildet sind.11. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 10, characterized ge indicates that the switching elements (S₁, S₂, S₃, S₄, S₅) as electronic Switches are formed. 12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente (S₁, S₂₁ S₃, S₄, S₅) als Transistoren ausgebildet sind.12. Circuit arrangement according to claim 11, characterized in that the switching elements (S₁, S₂₁ S₃, S₄, S₅) are designed as transistors. 13. Schaltungsanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente (S₁, S₂ S₃, S₄, S₅) als MOS-Feldeffekttransistoren ausgebil­ det sind.13. Circuit arrangement according to claim 12, characterized in that the switching elements (S₁, S₂ S₃, S₄, S₅) as MOS field-effect transistors det. 14. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Schaltelemente (S₁₁ S₂, S₃, S₄, S₅) mechanische Schal­ ter sind.14. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 10, characterized ge indicates that the switching elements (S₁₁ S₂, S₃, S₄, S₅) mechanical scarf are.
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