DE19942406A1 - System und Verfahren für eine Niedrigenergie-Startschaltung für eine Energielücken-Spannungsreferenz - Google Patents

System und Verfahren für eine Niedrigenergie-Startschaltung für eine Energielücken-Spannungsreferenz

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Startschaltung (100, 300, 300') mit geringerem Strombedarf als eine herkömmliche Startschaltung. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzielt den geringeren Strombedarf durch Verringern des Stroms der Startschaltung (100, 300, 300') auf ungefähr null, wenn die Energielückenschaltung (102, 302, 302') einen vorbestimmten Wert erreicht. Beispielsweise kann die Startschaltung (100, 300, 300') gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Stromspitzenwert von 3,3 muA aufweisen, um sicherzustellen, daß die Energielückenschaltung (102, 302, 302') die vorbestimmte Spannung erreicht. Daraufhin kann der Strom für die Startschaltung (100, 300, 300') auf ungefähr null verringert werden, sobald die Energielückenschaltung (102, 302, 302') die Startschaltung (100, 300, 300') nicht mehr benötigt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft elektronische Schaltungen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Start­ schaltung bzw. Anfahrschaltung (im folgenden Startschaltung genannt) für eine Energielücken-Spannungsreferenzschaltung.
Spannungen in einer Schaltung können in bezug auf eine Bezugsspannung bzw. Referenzspannung gemessen werden, deren Höhe bekannt ist. Eine Energielückenschaltung vermag eine derartige Bezugsspannung zu erzeugen. Fig. 1 zeigt ein Block­ diagramm einer Energielückenschaltung 102, die mit einer Startschaltung 100 verbunden ist. Häufig sind eine unabhän­ gige Vorspannung und Bezugsspannungen mit geringem Tempera­ turkoeffizienten bei der Auslegung integrierter Schaltungen erforderlich. Bei einer Energielücken-Spannungsreferenz han­ delt es sich um eine Schaltung, welche eine Referenz mit geringem Temperaturkoeffizienten durch Summieren einer Basis­ emitterspannung (VBE) eines bipolaren Transistors und einer gewichteten Spannung VT erzeugt, wobei V für Spannung und der T für Temperatur steht. Sobald die Energielücken-Spannungs­ referenz bereitgestellt ist, können sämtliche weiteren Span­ nungen in bezug auf die Bezugsspannung gemessen werden.
Die Energielückenschaltung 102 ist typischerweise mit einer Startschaltung 100 verbunden. Typischerweise besteht der hauptsächliche Zweck der Startschaltung 100 darin, die Ener­ gielückenschaltung 102 zu starten bzw. anzufahren. Die Start­ schaltung 100 vermag zu gewährleisten, daß die Energielücken­ schaltung 102 mit einem gültigen bzw. zweckmäßigen Arbeits­ punkt betrieben wird. Wenn die Quellenspannung (Vdd) vom Wert null bis auf einen endgültigen Wert, wie etwa 5 V, ansteigt, sollte die Energielückenschaltung 102 ihren endgültigen Wert ebenfalls erreichen. Da die Energielückenschaltung 102 Strom vom Wert null und Spannung vom Wert null beibehalten kann, besteht eine der Funktionen der Startschaltung darin, sicher­ zustellen, daß die Energielückenschaltung 102 Strom vom Wert null und Spannung vom Wert null nicht beibehält.
Eine derartige Kombination einer Energielückenschaltung 102 mit einer Startschaltung 100 kann für verschiedene Anwendun­ gen eingesetzt werden. Beispielsweise können diese Typen von Schaltungen in einem Digital/Analog-Wandler oder einem Ana­ log/Digital-Wandler eingesetzt werden.
Ein potentielles Problem für die Startschaltung 100 besteht darin, daß sie dazu neigt, übermäßigen Strom zu ziehen. Die herkömmliche Startschaltung 100 benötigt typischerweise einen Strom von ungefähr 10 µA während und nachdem die Energielücken­ schaltung ihren Ziel- bzw. Sollwert von ungefähr 1,25 V erreicht hat. Es wäre wünschenswert, den Strombedarf der Startschaltung 100 zu verringern, weil Niedrigenergieschal­ tungen typischerweise zuverlässiger sind als Hochenergie­ schaltungen. Wenn die Kombination aus der Startschaltung 100 und der Energielückenschaltung 102 in einer eine Batterie erfordernden Anwendung eingesetzt wird, kann außerdem die über die Batterie verfügbare begrenzte Energie rasch zu Ende gehen, wenn ein Einsatz mit einer Schaltung mit hohem Strom­ bedarf vorliegt. Ein weiteres potentielles Problem besteht in der Erhitzung der Schaltung aufgrund des durch die herkömmli­ che Startschaltung 100 benötigten hohen Stroms. Da zahlreiche integrierte Schaltungen Bauteile bzw. Vorrichtungen enthal­ ten, die nahe zueinander angeordnet sind, ist es typischer­ weise erwünscht, Schaltungen mit relativ niedrigem Strom zugunsten des Wärmemanagements zu betreiben.
Außerdem ist es erwünscht, daß eine Startschaltung mit weni­ ger Strom betrieben wird und damit einen höheren Wirkungsgrad hat, zuverlässiger ist und ein besseres Wärmemanagement hat. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist Erfüllung dieses Bedarfs.
Gelöst wird diese Aufgabe durch den unabhängigen Anspruch 1 bzw. den unabhängigen Anspruch 5. Vorteilhafte Weiterbildun­ gen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Demnach schafft die vorliegende Erfindung eine Startschaltung mit niedrigerem Strombedarf als eine herkömmliche Startschal­ tung. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzielt einen niedrigeren Strombedarf durch Verringern des Stroms der Startschaltung auf ungefähr null, wenn die Energielücken­ schaltung einen vorbestimmten Wert erreicht. Beispielsweise kann die Startschaltung in Übereinstimmung mit einer Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung einen Spitzenstrom von 3,3 µA aufweisen, um sicherzustellen, daß die Energielücken­ schaltung die vorbestimmte Spannung erreicht. Daraufhin kann der Strom für die Startschaltung auf ungefähr null verringert werden, sobald die Energielückenschaltung die Startschaltung nicht mehr benötigt.
Die vorliegende Erfindung schafft gemäß einem Aspekt ein Ver­ fahren zum Starten einer Bandlückenschaltung. Das Verfahren umfaßt das Bereitstellen von Strom für eine Startschaltung, wobei ein Spitzenwert des Stroms für die Startschaltung weni­ ger als etwa 7 µA beträgt. Außerdem wird einer Energielücken­ schaltung Spannung bereitgestellt, wobei die Energielücken­ schaltung mit der Startschaltung verbunden ist. Das Verfahren umfaßt das Ermitteln, ob zumindest ein Teil der Energielücken­ schaltung einen vorbestimmten Spannungswert erreicht hat, und es veranlaßt, daß Strom für die Startschaltung annähernd null wird, wenn der Teil der Energielückenschaltung den vor­ bestimmten Spannungswert erreicht hat.
Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die vorliegende Erfindung ein System zum Starten einer Energielückenschaltung. Das System umfaßt eine erste Vorrichtung, die dazu ausgelegt ist, Strom in die Energielückenschaltung fließenzulassen. Es umfaßt außerdem eine zweite Vorrichtung mit einem Ausgang, wobei die zweite Vorrichtung mit der Energielückenschaltung verbunden ist, und wobei die zweite Vorrichtung dazu ausge­ legt ist, ihren Ausgang auf Masse zu legen, wenn eine erste vorbestimmte Spannung von zumindest einem Teil einer Energie­ lückenschaltung erreicht ist. Außerdem ist eine dritte Vor­ richtung vorgesehen, die mit der zweiten Vorrichtung verbun­ den ist, wobei die dritte Vorrichtung ausgelegt ist, die erste Vorrichtung zu veranlassen, auszuschalten, wenn die dritte Vorrichtung eine Spannung ungefähr gleich einer zwei­ ten vorbestimmten Spannung erreicht.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen bei­ spielhaft näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Energielückenschaltung, die mit einer Startschaltung verbunden ist,
Fig. 2 ein Flußdiagramm eines Verfahrens gemäß einer Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung zum Starten einer Ener­ gielückenschaltung,
Fig. 3 schematisch eine Startschaltung, die mit einer Ener­ gielückenschaltung gemäß einer Ausführungsform der vorliegen­ den Erfindung verbunden ist,
Fig. 4 ein weiteres Flußdiagramm eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Starten einer Energielückenschaltung,
Fig. 5 schematisch eine weitere Ausführungsform einer Start­ schaltung, die mit einer Energielückenschaltung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verbunden ist,
Fig. 6a-6d Kurven eines Beispiels von Beziehungen zwischen Strömen und Spannungen verschiedener Bauteile als Funktion der Zeit in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und
Fig. 7a-7c Kurven eines Beispiels von Beziehungen zwischen Strömen und Spannungen verschiedener Bauteile als Funktion einer längeren Zeitperiode als diejenige, die in Fig. 6a-6d berücksichtigt ist.
Die vorliegende Erläuterung richtet sich an den Fachmann auf diesem Gebiet der Technik, der auch erkennt, daß die darge­ stellten bevorzugten Ausführungsformen im Rahmen der vorlie­ genden Erfindung zahlreichen Abwandlungen zugänglich sind, die in den anliegenden Ansprüchen festgelegt ist.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung bilden ein System und ein Verfahren für eine im statischen Arbeitspunkt wenig Ener­ gie bzw. Strom erfordernde Startschaltung. Diese Startschal­ tung benötigt lediglich für kurze Zeit Strom. Beispielsweise beträgt der aktuelle Strombedarf der Startschaltung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung typischer­ weise 6 µA oder weniger (weniger als 7 µA), bezogen auf eine Zeitdauer von ungefähr 1 bis 3 µs.
Fig. 2 zeigt ein Flußdiagramm eines Verfahrens gemäß der vor­ liegenden Erfindung zum Starten einer Energielückenschaltung. Eine Quellenspannung beginnt ausgehend von null Volt an zu­ steigen (Schritt 200). In einer mit einer Energielückenschal­ tung verbundenen Startschaltung fließender Strom steigt eben­ falls ausgehend von null Ampere an (Schritt 202). Die Span­ nung in der Energielückenschaltung beginnt daraufhin anspre­ chend auf die Startschaltung anzusteigen (Schritt 204). Dar­ aufhin wird ermittelt, ob die Energielückenschaltung einen vorbestimmten Spannungswert erreicht hat (Schritt 206). Der vorbestimmte Spannungswert der Energielückenschaltung ist bevorzugt eine Spannung, die hoch genug ist, sicherzustellen, daß die Energielückenschaltung eine Sollenergielückenbezugs­ spannung erreicht. Ein Beispiel einer Sollenergielücken­ bezugsspannung kann 1,25 V betragen, während ein Beispiel eines vorbestimmten Spannungswerts für eine Energielücken­ schaltung an dem Punkt, an welchem die Startschaltung beginnt, ihren Stromfluß zu verringern, ungefähr 800-900 mV betragen kann.
Wenn die Energielückenschaltung den vorbestimmten Spannungs­ wert noch nicht erreicht hat, dauert der Stromfluß an, um in der Startschaltung einen Spannungsanstieg zu erzeugen (Schritt 202). Wenn jedoch die Energielückenschaltung den vorbestimmten Spannungswert erreicht hat, beginnt der Strom­ fluß in der Startschaltung sich null zu nähern (Schritt 208). Ein Beispiel eines Stromflußspitzenwerts in der Startschal­ tung vor Beginn des Abfalls in die Nähe auf null Ampere, beträgt 3,3 µA.
Fig. 3 zeigt ein Schaltschema einer Startschaltung 300 in Übereinstimmung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung. Die gezeigte Startschaltung 300 ist mit einer Energie­ lückenschaltung 302 verbunden. Das in Fig. 3 gezeigte Schalt­ schema wird in Verbindung mit dem Flußdiagramm von Fig. 4 erläutert. Fig. 4 zeigt ein weiteres Flußdiagramm eines Ver­ fahrens gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Starten einer Energielückenschaltung.
Die Startschaltung 300 von Fig. 3 ist eine Transistoreinrich­ tung 304 enthaltend gezeigt, die mit einer Spannungsquelle 316 verbunden ist. Die Einrichtung 304 kann eine Positiv- Kanal-Metalloxid-Halbleiter(PMOS)einrichtung sein, deren Stromhöhe für einen vorbestimmten Spitzenwertstartstrom, etwa 3,3 µA, eingestellt ist. Die Einrichtung 304 ist als mit einem Kondensator 312 verbunden gezeigt. Die Einrichtung 304 und der Kondensator 312 sind außerdem mit Invertern 308 und 306 verbunden gezeigt. Bei den Invertern 308 und 306 kann es sich um einen N-Kanal-Metalloxid-Halbleiter (NMOS) handeln. Der Inverter 306 und die Einrichtung 304 sind außerdem mit einem Knoten 314 der Energielückenschaltung 302 verbunden.
In Übereinstimmung mit den in Fig. 3 und 4 gezeigten Beispie­ len beträgt die Quellenspannung (Vdd) 316 anfänglich null (Schritt 400). Die Quellenspannung 316 beginnt daraufhin aus­ gehend von null anzusteigen (Schritt 402). Die Spannungs­ quelle 316 erreicht daraufhin eine Schwellenspannung der Ein­ richtung 304 (Schritt 404). Ein Beispiel einer Schwellenspan­ nung der Einrichtung 304 ist ungefähr 900 mV, und die Span­ nung liegt zwischen ungefähr 750 mV bis 1 V. Sobald die Schwellenspannung der Einrichtung 304 erreicht ist, wird die Einrichtung 304 eingeschaltet (Schritt 406). Die Einrichtung 304 schaltet deshalb ein, weil ihr Gate aufgrund des nicht geladenen Kondensators 312 auf Masse gehalten ist. Die Ein­ richtung 304 läßt daraufhin Strom in den Knoten 314 der Ener­ gielückenschaltung 304 fließen (Schritt 408). Die Spannung am Knoten 314 steigt daraufhin (Schritt 410). Der Kondensator 312 fügt eine bestimmte Verzögerung hinzu und stellt sicher, daß der Knoten 314 im anfänglichen Zustand auf null Volt liegt. Die durch den Kondensator 312 hervorgerufene Verzöge­ rung gibt der Einrichtung 304 genug Zeit, um Strom in den Knoten 14 strömen zu lassen und die Spannung am Knoten 314 ansteigen zu lassen und die Energielückenschaltung 302 zu starten. Ein Beispiel des Ausmaßes des Verzögerungsausmaßes, das erforderlich sein kann, beträgt ungefähr mehrere Nano­ sekunden, wie etwa 7 bis 10 Nanosekunden.
Wenn der Knoten 314 sich einer Basisemitterspannung (VBE) der Einrichtung 320 zuzüglich der Schwellenspannung (Vt) der Ein­ richtung 318 nähert, fließt Strom durch die Einrichtung 318 und die Einrichtung 320 (die Energielückenschaltung 302) schaltet ein (Schritt 412). Bei der Einrichtung 320 kann es sich um eine bipolare PNP-Einrichtung mit einer Basisemitter­ spannung von ungefähr 600 mV handeln, und die Spannung kann in einem Bereich von ungefähr 600 mV bis 700 mV liegen. Bei einem PNP-Transistor handelt es sich um einen bipolaren Flä­ chentransistor, bei welchem die Emitter- und Kollektorschich­ ten aus Halbleitermaterial vom p-Typ bestehen.
Die Spannung am Knoten 314 steigt weiterhin an, und wenn die Spannung am Knoten 314 die Schwellenspannung des Inverters 306 erreicht, schaltet der Inverter 306 seinen Ausgang um, um die anliegende Spannung in Richtung Masse zu verschieben (siehe Schritt 414). Ein Beispiel des Bereichs der Schwellen­ spannung des Inverters 306 beträgt ungefähr 600 mV bis 900 mV.
Der Ausgang bzw. das Ausgangssignals des Inverters 308 bewegt sich daraufhin aufwärts in Richtung zur Spannungsquelle 316 (Schritt 416). Wenn der Inverter 308 eine Quellenspannung minus der Schwellenspannung der Einrichtung 304 erreicht, beginnt die Einrichtung 304, auszuschalten (der Strom nähert sich Null) (Schritt 418).
Fig. 5 zeigt ein weiteres Schaltschema einer Startschaltung 300' in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung sowie mit einer Energielückenschaltung 302' verbunden. Die Energielückenschaltung 302' ist ihrerseits mit einem Energieeinschalt-Rücksetzgenerator 352 verbunden. Die Funktion des Energieeinschalt-Rücksetzgenerators 352 besteht darin, ein Signal zu erzeugen, wenn die Energie bzw. der Strom zum ersten Mal eingeschaltet wird, um sämtliche Regi­ ster innerhalb einer Schaltung auf einer bekannten Wert rück­ zusetzen.
Die in Verbindung mit den in Fig. 3 gezeigten-Schaltungen bzw. Schaltkreisen diskutierten Einrichtungen sind in den in Fig. 5 gezeigten Schaltungen bzw. Schaltkreisen mit denselben Bezugsziffern bezeichnet. Zusätzlich zu den in Fig. 3 gezeig­ ten Schaltungen ist die Startschaltung 300' außerdem Einrich­ tungen 350a-350d umfassend gezeigt. Bei den Einrichtungen 350a-350d handelt es sich um Abschalteinrichtungen, die für die Funktion der Startschaltung 300' nicht kritisch sind. Die Abschalteinrichtungen 350a-350d können verwendet werden, wenn eine Anwendung es erforderlich macht, daß sämtliche Schaltun­ gen ausgeschaltet werden, einschließlich der Startschaltung 300', der Energielückenschaltung 302' und einer beliebigen weiteren Schaltung, die mit diesen Schaltungen verbunden ist, wie etwa der Energieeinschalt-Rücksetzgenerator 352. Die Ein­ richtungen 350a-350d können auf ein Abschaltsignal anspre­ chen, das diesen Schaltungen von außen zugeführt wird. Die Einrichtungen 350a-350d spielen keine Rolle bei der Funktion des Startens der Energielückenschaltung 302' und sie können in geeigneter Weise ausgelegt sein.
Fig. 6a-6d zeigen einen Satz von Kurven zur Erläuterung eines Beispiels der Beziehungen zwischen Spannungen und Strömen verschiedener Bestandteile der Startschaltung, wie etwa der Startschaltungen 300 von Fig. 3 und 300' von Fig. 5 in Über­ einstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform. Auf der horizontalen Achse von Fig. 6a-6d ist die Zeit aufgetragen, und auf der vertikalen Achse von Fig. 6a und 6d ist die Span­ nung aufgetragen, während auf der vertikalen Achse der von Fig. 6b und 6c der Strom aufgetragen ist. Die in Fig. 6a gezeigte Kurve zeigt die Spannung als Funktion der Zeit für den Knoten 314 von Fig. 3 und den Knoten 314' von Fig. 5. Die Kurve von Fig. 6b zeigt den Strom als Funktion der Zeit, der durch die Einrichtung 304 von Fig. 3 und 304' von Fig. 5 fließt. Die Kurve von Fig. 6c zeigt den Strom als Funktion der Zeit, der durch die Energielückenschaltung 302 von Fig. 3 und 302' von Fig. 5 fließt. Die in Fig. 6d gezeigte Kurve zeigt die Spannung als Funktion der Zeit der Spannungsquelle 316 von Fig. 3 und 316' von Fig. 5.
Wie in Fig. 6a und 6b gezeigt, steigt die Spannung am Knoten 304 beginnend zum Zeitpunkt 400, wenn der durch die Einrich­ tung 304 fließende Strom zum Zeitpunkt 400 weg zunimmt. Wenn der durch die Einrichtung 304 fließende Strom einen Maximal­ wert mit einem Strompegel 404 zum Zeitpunkt 402 erreicht, beginnt auch die Spannung am Knoten 304 ihre vorbestimmte Spannung zum Zeitpunkt 402 zu erreichen. Ein Beispiel des Spitzenstroms für die Einrichtung 304 ist ein Strom von 303 µA zum Zeitpunkt 404. Der Spitzenstrom zum Zeitpunkt 404 muß auf diesem Strompegel für weniger als ungefähr 1 µs aufrecht­ erhalten bleiben. Daraufhin fällt der Strom durch die Ein­ richtung 304 und nähert sich Null. In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Zeit, während welcher der Strom durch die Einrichtung 304 fließt, sehr kurz und beträgt beispielsweise eine 1 µs bis 3 µs.
Fig. 7a-7c zeigen Kurven einer Beziehung zwischen verschiede­ nen Bauteilen der Startschaltung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Fig. 7a-7c entsprechen Fig. 6a-6c in dieser Abfolge, beziehen sich jedoch auf eine längere Zeitdauer. Demnach zeigt Fig. 7a eine Kurve der Spannung als Funktion der Zeit am Knoten 314, Fig. 7b zeigt eine Kurve des Stroms als Funktion der Zeit für einen durch die Einrichtung 304 fließenden Strom, und Fig. 7c zeigt die Kurve des Stroms als Funktion der Zeit für den Energielückenschaltungsstrom. Wie aus Fig. 7a bis 7b hervorgeht, fließt durch die Einrich­ tung 304 für ausreichende Zeit genügend Strom, um die Span­ nung am Knoten 314 soweit zu erhöhen, daß sie zum Zeitpunkt 500 einen vorbestimmten Wert erreicht. Wie vorstehend erläu­ tert, wird der ungefähre vorbestimme Spannungswert zum Zeit­ punkt 500 ermittelt, wenn die Spannung am Knoten 314 eine Schwellenspannung des Inverters 306 von Fig. 3 und 306' von Fig. 5 erreicht, wodurch das Fallen des Stroms durch die Ein­ richtung 304 ausgelöst wird, wie in Verbindung mit den Schritten 412 bis 418 von Fig. 4 erläutert. Die Schwellen­ spannung des Inverters 306 wird bevorzugt derart ermittelt, daß sie unterhalb der Energielückenspannungsreferenz von ungefähr 1,25 V derart liegt, daß die Schwellenspannung erreicht werden kann, um den Strom der Startschaltung abzu­ schalten. Die Schwellenspannung ist außerdem bevorzugt eine Spannung, die hoch genug ist, daß die Energielückenschaltung startet. Wie vorstehend angeführt, liegt die Schwellenspan­ nung des Inverters 306 im Bereich von ungefähr 800 bis 900 mV. Das Verhältnis der Größe der PMOS-Einrichtung zur Größe der NMOS-Einrichtung kann gewählt werden, um eine geeignete Schwellenspannung des Inverters 306 zu erzielen.
Nachdem der Knoten 314 zum Zeitpunkt 500 die vorbestimmte Spannung erreicht hat, steigt die Spannung weiterhin an, bis sie eine vorbestimmte Bezugsspannung 502 erreicht. Wie vor­ stehend erwähnt, kann die vorbestimmte Bezugsspannung 502 beispielsweise ungefähr 1,25 V betragen.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand dargestellter Ausfüh­ rungsformen erläutert wurde, erschließen sich dem Fachmann Abwandlungen, die im Umfang der vorliegenden Erfindung lie­ gen, die durch die anliegenden Ansprüche festgelegt ist.

Claims (10)

1. Verfahren zum Starten einer Energielückenschaltung (102, 302, 302'), aufweisend die Schritte:
Leiten von Strom zu einer Startschaltung (100, 300, 302'),
wobei der Spitzenwert (404) des Stroms für die Startschaltung (100, 300, 302') weniger als ungefähr 7 µA beträgt,
Leiten von Strom zu einer Energielückenschaltung (102, 302, 302'), die mit der Startschaltung (100, 300, 302') verbunden ist,
Ermitteln, ob zumindest ein Teil der Energielückenschaltung (102, 302, 302') einen vorbestimmten Spannungswert erreicht hat, und
Veranlassen, daß der Strom der Startschaltung (100, 300, 302'), sich null nähert, wenn der Teil der Energielücken­ schaltung (102, 302, 302') den vorbestimmten Spannungswert erreicht hat.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der vorbestimmte Span­ nungswert ungefähr 800 bis 900 mV beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Strom der Start­ schaltung (100, 300, 302') ungefähr für 1 bis 3 µs angelegt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Spitzenwert (404) des Stroms zu der Startschaltung (100, 300, 302') für weniger als ungefähr 1 µs angelegt wird.
5. System zum Starten einer Energielückenschaltung (102, 302, 302'), aufweisend:
Eine erste Vorrichtung (304, 304'), die dazu ausgelegt ist, Strom in eine Energielückenschaltung (102, 302, 302') fließen zu lassen,
eine zweite Vorrichtung (306, 306') mit einem Ausgang, wobei die zweite Vorrichtung (306, 306') mit der Energielücken­ schaltung (102, 302, 302') verbunden ist, und wobei die zweite Vorrichtung (306, 306') ausgelegt ist, ihren Ausgang auf Masse zu legen, wenn eine erste vorbestimmte Spannung von zumindest einem Teil einer Energielückenschaltung (102, 302, 302') erreicht ist,
eine dritte Vorrichtung (308, 308'), die mit der zweiten Vor­ richtung (306, 306') verbunden ist, wobei die dritte Vorrich­ tung (308, 308') ausgelegt ist, die erste Vorrichtung (304, 304') auszuschalten, wenn die dritte Vorrichtung (308, 308') eine Spannung erreicht, die ungefähr gleich einer zweiten vorbestimmten Spannung ist.
6. System nach Anspruch 5, wobei die zweite vorbestimmte Spannung ungefähr gleich einer Differenz zwischen einer Quel­ lenspannung und einer Schwellenspannung der ersten Vorrich­ tung (304, 304') ist.
7. System nach Anspruch 5, wobei die erste vorbestimmte Spannung ungefähr 800 bis 900 mV beträgt.
8. System nach Anspruch 5, wobei ein Spitzenwert eines Stroms zu der ersten Vorrichtung (304, 304') weniger als ungefähr 7 µA beträgt.
9. System nach Anspruch 8, wobei der Spitzenwert des Stroms zu der ersten Vorrichtung (304, 304') für weniger als unge­ fähr 1 µs angelegt ist.
10. System nach Anspruch 5, wobei ein Strom zu der ersten Vorrichtung (304, 304') für ungefähr 1 bis 3 µs angelegt ist.
DE19942406A 1998-09-30 1999-09-06 System und Verfahren für eine Niedrigenergie-Startschaltung für eine Energielücken-Spannungsreferenz Ceased DE19942406A1 (de)

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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6242898B1 (en) * 1999-09-14 2001-06-05 Sony Corporation Start-up circuit and voltage supply circuit using the same
JP3338814B2 (ja) * 1999-11-22 2002-10-28 エヌイーシーマイクロシステム株式会社 バンドギャップレファレンス回路
US6288584B1 (en) 2000-10-05 2001-09-11 Pericom Semiconductor Corp. Zero standby-current power-on reset circuit with Schmidt trigger sensing
US6580261B1 (en) * 2002-05-08 2003-06-17 National Semiconductor Corporation Low current open loop voltage regulator monitor
US6815941B2 (en) * 2003-02-05 2004-11-09 United Memories, Inc. Bandgap reference circuit
JP4212036B2 (ja) * 2003-06-19 2009-01-21 ローム株式会社 定電圧発生器
US20050093531A1 (en) * 2003-08-28 2005-05-05 Broadcom Corporation Apparatus and method for a low voltage bandgap voltage reference generator
DE102004001578B4 (de) * 2004-01-10 2006-11-02 Infineon Technologies Ag Integrierte Schaltung und Verfahren zum Erzeugen eines Bereitschaftssignals
US7145372B2 (en) * 2004-08-31 2006-12-05 Micron Technology, Inc. Startup circuit and method
US7224209B2 (en) * 2005-03-03 2007-05-29 Etron Technology, Inc. Speed-up circuit for initiation of proportional to absolute temperature biasing circuits
DE102005033434A1 (de) * 2005-07-18 2007-01-25 Infineon Technologies Ag Referenzspannungserzeugungsschaltung zur Erzeugung kleiner Referenzspannungen
US7208929B1 (en) 2006-04-18 2007-04-24 Atmel Corporation Power efficient startup circuit for activating a bandgap reference circuit
KR100870159B1 (ko) * 2007-03-13 2008-11-24 삼성전자주식회사 기준 전압 생성기, 이를 포함하는 집적 회로 및 기준전압을 생성하는 방법
US7659705B2 (en) * 2007-03-16 2010-02-09 Smartech Worldwide Limited Low-power start-up circuit for bandgap reference voltage generator
TW200901608A (en) * 2007-06-27 2009-01-01 Beyond Innovation Tech Co Ltd Bias supply, start-up circuit, and start-up method for bias circuit
WO2009013572A1 (en) * 2007-07-24 2009-01-29 Freescale Semiconductor, Inc. Start-up circuit element for a controlled electrical supply
US8324944B2 (en) * 2009-05-29 2012-12-04 Stmicroelectronics Design And Application S.R.O. Startup circuitry and corresponding method for providing a startup correction to a main circuit connected to a startup circuitry
US8228053B2 (en) * 2009-07-08 2012-07-24 Dialog Semiconductor Gmbh Startup circuit for bandgap voltage reference generators
DE102012007899B4 (de) 2012-04-23 2017-09-07 Tdk-Micronas Gmbh Spannungsregler
US8729951B1 (en) * 2012-11-27 2014-05-20 Freescale Semiconductor, Inc. Voltage ramp-up protection
US10401887B2 (en) 2015-07-22 2019-09-03 Hewlett Packard Enterprise Devlopment LP Startup circuit to initialize voltage reference circuit
CN109613951B (zh) * 2018-11-30 2024-01-23 宁波德晶元科技有限公司 一种带自启动电路的带隙基准源电路
CN114265462B (zh) * 2021-12-15 2024-04-30 成都海光微电子技术有限公司 一种带隙基准、芯片、电子器件及电子设备

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4085359A (en) * 1976-02-03 1978-04-18 Rca Corporation Self-starting amplifier circuit
US4340851A (en) * 1980-06-18 1982-07-20 Precision Monolithics, Inc. Powerless starting circuit
US4399399A (en) * 1981-12-21 1983-08-16 Motorola, Inc. Precision current source
GB2186453A (en) * 1986-02-07 1987-08-12 Plessey Co Plc Reference circuit
GB2186451B (en) * 1986-02-07 1989-12-06 Plessey Co Plc Start up current circuit
GB8630980D0 (en) * 1986-12-29 1987-02-04 Motorola Inc Bandgap reference circuit
US4740742A (en) * 1987-04-02 1988-04-26 Cherry Semiconconductor Corporation Voltage regulator start-up circuit
US4839535A (en) * 1988-02-22 1989-06-13 Motorola, Inc. MOS bandgap voltage reference circuit
US5087830A (en) * 1989-05-22 1992-02-11 David Cave Start circuit for a bandgap reference cell
US5367249A (en) * 1993-04-21 1994-11-22 Delco Electronics Corporation Circuit including bandgap reference
US5453679A (en) * 1994-05-12 1995-09-26 National Semiconductor Corporation Bandgap voltage and current generator circuit for generating constant reference voltage independent of supply voltage, temperature and semiconductor processing
EP0757511B1 (de) * 1995-07-31 2003-03-26 STMicroelectronics S.r.l. Startschaltung, MOS Transistor mit solch einer Schaltung
US5867013A (en) * 1997-11-20 1999-02-02 Cypress Semiconductor Corporation Startup circuit for band-gap reference circuit

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