DE2361739B1 - Integrierbare Schaltung zur Überwachung einer Betriebsspannung - Google Patents
Integrierbare Schaltung zur Überwachung einer BetriebsspannungInfo
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Description
zusammen mit dem Gate des zweiten n-Kanal-Transistors
T 21 am Verbindungspunkt der beiden Transistoren der Reihenschaltung/1, der erste p-Kanal-Transistor
711 ist also als Diode geschaltet. An seiner Stelle kann auch eine in Flußrichtung betriebene bipolare
Diode eingesetzt werden. Am gemeinsamen Verbindungspunkt der Transistoren 721, Γ 22 der Inverterstufe
/2 kann das einer beliebigen Steuerung dienende Ausgangssignal abgenommen werden.
Die Wirkungsweise der in F i g. 1 gezeigten Schaltung besteht darin, daß bei von Null aus steigender
Betriebsspannung UB Reihenschaltung und Inverterstufe
so lange stromlos sind, bis die Betriebsspannung die Gate-Schwellspannung des ersten p-Kanal-Transistors
711 erreicht und dieser somit bei Überschreiten seiner Gate-Schwellspannung stromführend
wird. Der erste n-Kanal-Transistor 712 wirkt dann als Widerstand, und die Spannung am Verbindungspunkt der beiden Transistoren TU, T12 steigt mit
wachsender Differenz zwischen Betriebsspannung und Gate-Schwellspannung des Transistors 711 weiter an.
Erreicht diese Spannungsdifferenz nun die Gate-Schwellspannung des zweiten n-Kanal-Transistors
721 der Inverterstufe 12, so beginnt dieser Transistor
Strom zu führen, und am Verbindungspunkt der beiden Transistoren 721, 722 entsteht ein negativgerichteter
Spannungssprung, da der Transistor 722 ebenfalls als Widerstand wirkt. Dieser Spannungssprung kann in der bereits angedeuteten Weise zum
Schalten einer weiteren Stufe der Gesamtschaltung herangezogen werden.
In F i g. 2 ist eine Weiterbildung der Schaltung nach F i g. 1 gezeigt
Die Reihenschaltung /1 mit den Transistoren 711,
712 wird nicht mehr direkt von der Betriebsspannung UB gespeist, sondern über einen dem gesteuerten
Strompfad des Transistors 711 in Serie geschalteten dritten p-Kanal-Transistor 73. Anstatt dieses
p-Kanal-Transistors kann auch ein dritter n-Kanal-Transistor
verwendet werden, der dann dem gesteuerten Strompfad des ersten n-Kanal-Transistors 712 in
Serie zu schalten ist, der somit zwischen den beiden n-Kanal-Transistoren T12, T 21 zu liegen käme. Das
Gate dieses zusätzlichen Transistors kann von einer
ίο beliebigen Stufe der Gesamtschaltung angesteuert
werden.
In Fig. 2 liegt der Reihenschaltung/1 ferner der
Kondensator C parallel. Mit dieser erweiterten Schaltung kann erreicht werden, daß man einen Teil der
Schaltung von der am Kondensator liegenden Spannung UB' in Abhängigkeit vom Eingeschaltetsein des
dritten Transistors 73 dann speist, wenn die Betriebsspannung Uß impulsweise einer starken Stromentnahme
unterliegt, und somit die Gefahr besteht, daß deren Wert unter einen für die Betriebsfähigkeit erforderlichen
Wert absinkt. Dieser Anwendungsfall tritt überall dort auf, wo eine einzige Batterie sowohl
eine mit relativ geringem Energieverbrauch arbeitende Schaltung als auch eine mit kurzzeitig starkem Energieverbrauch
arbeitende Schaltung speisen muß, beispielsweise in einer elektronischen Uhr mit elektromechanischen!
Wandler für den Zeigerantrieb.
Die erfindungsgemäße Schaltung ist ohne weiteres monolithisch integrierbar und kann somit in solche
integrierten Schaltungen mit wenig Aufwand einbezogen werden. Sie gestattet die sichere Überwachung
von Betriebsspannungen.
Selbstverständlich wird die gleiche Wirkung erzielt, wenn die p- und n-Kanal-Transistoren vertauscht und
die Betriebsspannung umgepolt wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Integrierbare Isolierschicht-Feldeffekttran- in gewünschtem Sinne beeinflußt.
sistor-Schaltung zur Überwachung des Sollwertes 5 So kann beispielsweise bei einer Frequenzteilermindestens einer sie und gegebenenfalls weitere schaltung mit diesem Signal erreicht werden, daß bei Schaltungen speisenden Betriebsspannung durch Einschalten der Betriebsspannung, d. h. also, solange Vergleich der Betriebsspannung(en) mit einer die Betriebsspannung niedriger als die Referenzspan-Referenzspannung mittels einer Schwellwert- nung ist, die einzelnen Frequenzteilerstufen in eine schaltung, dadurch gekennzeichnet, io vorbestimmte Lage, beispielsweise die Nullage, gedaß als Referenzspannung die Summe der Be- bracht werden.
sistor-Schaltung zur Überwachung des Sollwertes 5 So kann beispielsweise bei einer Frequenzteilermindestens einer sie und gegebenenfalls weitere schaltung mit diesem Signal erreicht werden, daß bei Schaltungen speisenden Betriebsspannung durch Einschalten der Betriebsspannung, d. h. also, solange Vergleich der Betriebsspannung(en) mit einer die Betriebsspannung niedriger als die Referenzspan-Referenzspannung mittels einer Schwellwert- nung ist, die einzelnen Frequenzteilerstufen in eine schaltung, dadurch gekennzeichnet, io vorbestimmte Lage, beispielsweise die Nullage, gedaß als Referenzspannung die Summe der Be- bracht werden.
träge der Gate-Schwellspannungen eines ersten Ein anderes Beispiel, bei dem das geschilderte
p-Kanal-Feldeffekttransistors (TU), der mit Problem auftritt, ist ein Generator unterschiedlicher
einem ersten n-Kanal-Feldeffekttransistor (T 12) diskreter Frequenzen, die beispielsweise in einem
als Lastwiderstand eine Reihenschaltung (/1) bil- 15- Ultraschallsender für die Fernbedienung von Fern-
det, und eines zweiten n-Kanal-Feldeffekttransi- sehgeräten erzeugt werden. Die Gesamtschaltung
stors (Γ21), der mit einem zweiten p-Kanal-Feld- dieser Fernsteuerung enthält unter anderem eine
effekttransistor (Γ22) als Lastwiderstand eine Freigabestufe, die nur bei richtiger Wahl der Bedie-
komplementäre Inverterstufe (12) bildet, dient nungsfeider den Oszillator anschwingen läßt. Ein
und daß die Schwellwertschaltung eine Stufe der 20 weiterer Eingang dieser Freigabeschaltung kann dazu
weiteren Schaltung schaltet, wenn die Betriebs- herangezogen werden, den Oszillator erst anschwin-
spannung die Schwellspannung über- oder unter- gen zu lassen, wenn die Betriebsspannung die Refe-
schreitet. renzspannung übersteigt.
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch ge- Die Erfindung betrifft daher eine integrierbare Isokennzeichnet,
daß das Gate des ersten p-Kanal- 25 lierschicht-Feldeffekttransistor-Schaltung zur ÜberTransistors
(TU) am positiven Pol (+) der Be- wachung mindestens einer sie und gegebenenfalls
triebsspannung (U B) liegt, daß das Gate des zwei- weitere Schaltungen speisenden Betriebsspannung
ten n-Kanal-Transistors (T 21) am negativen Pol durch Vergleich der Betriebsspannung(en) mit einer
(—) der Betriebsspannung liegt, daß das Gate des Referenzspannung mittels einer Schwellwertschalersten
n-Kanal-Transistors (T 12) zusammen mit 30 tung.
dem Gate des zweiten p-Kanal-Transistors (T 22) Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine
am Verbindungspunkt der beiden Transistoren mit Isolierschicht-Feldeffekttransistoren integrierbare
(TIl, T12) der Reihenschaltung (/1) angeschlos- Schaltung anzugeben, die die genannte Übersen
ist und daß der Verbindungspunkt der beiden wachungsfunktion ausführen kann. Diese Aufgabe
Transistoren (T 21, T 22) der Inverterstufe (/2) 35 wird von der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung
als Ausgang dient. gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den
3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch ge- Unteransprüchen gekennzeichnet,
kennzeichnet, daß zwischen den ersten p-Kanal- Die Erfindung und deren Ausgestaltungen werden Transistor (TU) und den positiven Pol (+) der nun an Hand der Figuren der Zeichnung näher erBetriebsspannung (Uß) der gesteuerte Strompfad 40 läutert.
kennzeichnet, daß zwischen den ersten p-Kanal- Die Erfindung und deren Ausgestaltungen werden Transistor (TU) und den positiven Pol (+) der nun an Hand der Figuren der Zeichnung näher erBetriebsspannung (Uß) der gesteuerte Strompfad 40 läutert.
eines dritten p-Kanal-Transistors (T3) oder zwi- Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfin-
schen den zweiten n-Kanal-Transistor (T 21) und dungsgemäßen Schaltung und
den negativen Pol (—) der Betriebsspannung der Fig. 2 zeigt eine Weiterbildung der Schaltung
gesteuerte Strompfad eines dritten n-Kanal-Tran- nach Fig. 1.
sistors geschaltet ist, dessen Gate ein Impuls- 45 In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der erfin-
signal zugeführt ist, und daß der Reihenschal- dungsgemäßen Schaltung zur Überwachung der einen
tung (/1) ein Kondensator (C) parallel geschaltet Betriebsspannung UB gezeigt. Diese Schaltung besteht
ist. aus der Reihenschaltung /1 des als Diode geschalte-
4. Schaltung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ten Transistors TIl mit dem als Widerstand geschalgekennzeichnet,
daß das Gate des zweiten 50 teten Transistor T12 und der Inverterstufe 12, wobei
p-Kanal-Transistors (T 22) anstatt am negativen Reihenschaltung und Inverterschaltung jeweils aus
Pol (—) der Betriebsspannung (UB) am Gate des zwei komplementären Transistoren TIl, T12 bzw.
zweiten n-Kanal-Transistors (T 21) angeschlossen T 21, T 22 bestehen. Bei monolithischer Integration
ist. ist diese Schaltung also besonders für die sogenannten
5. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 55 C-MOS-Schaltungen geeignet, also für komplemenbis
4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste täre Isolierschicht-Feldeffekttransistor-Schaltungen.
p-Kanal-Transistor (TU) durch eine bipolare, in Die Reihenschaltung /1 enthält den ersten p-Kanal-Flußrichtung betriebene Diode ersetzt ist. Transistor TIl und den als Lastwiderstand geschalteten ersten n-Kanal-Transistor T12, dessen Gate mit
p-Kanal-Transistor (TU) durch eine bipolare, in Die Reihenschaltung /1 enthält den ersten p-Kanal-Flußrichtung betriebene Diode ersetzt ist. Transistor TIl und den als Lastwiderstand geschalteten ersten n-Kanal-Transistor T12, dessen Gate mit
60 dem positiven Pol + der Betriebsspannungsquelle U8
verbunden ist. Die Inverterstufe /2 enthält den zweiten n-Kanal-Transistor T 21 und den als Lastwiderstand
geschalteten zweiten p-Kanal-Transistor T22,
Bei für die unterschiedlichsten Anwendungszwecke dessen Gate mit dem negativen Pol — der Betriebskonzipierten
Schaltungen kann das Problem auf- 65 Spannungsquelle UB verbunden ist. Dieses Gate kann
treten, den Sollwert mindestens einer der die gesamte auch am Gate des zweiten n-Kanal-Transistors T 21
Schaltung speisenden Betriebsspannungen durch Ver- angeschlossen sein,
gleich mit einer Referenzspannung dahingehend zu Das Gate des ersten p-Kanal-Transistors TU liegt
gleich mit einer Referenzspannung dahingehend zu Das Gate des ersten p-Kanal-Transistors TU liegt
Priority Applications (5)
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---|---|---|---|
DE19732361739 DE2361739C2 (de) | 1973-12-12 | Integrierbare Schaltung zur Überwachung einer Betriebsspannung | |
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Applications Claiming Priority (1)
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DE2361739B1 true DE2361739B1 (de) | 1975-06-12 |
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DE2361739A1 (de) | 1975-06-12 |
CH589299A5 (de) | 1977-06-30 |
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GB1474930A (en) | 1977-05-25 |
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FR2254792A1 (de) | 1975-07-11 |
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