DE2527859A1

DE2527859A1 - Integrierter schaltkreis

Info

Publication number: DE2527859A1
Application number: DE19752527859
Authority: DE
Inventors: Gert Dipl Phys Dr Siegle
Original assignee: Blaupunkt Werke GmbH
Current assignee: Blaupunkt Werke GmbH
Priority date: 1975-06-23
Filing date: 1975-06-23
Publication date: 1977-01-13
Also published as: FR2315701A1; ZA763717B; TR19095A; BR7604041A; FR2315701B3; ES449148A1; DE2527859C2

Description

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R.Nr. 1402

Integrierter Schaltkreis
Die Erfindung betrifft einen integrierten Schaltkreis.

Die Tendenz in der neueren Elektronik, insbesondere in der Unterhaltungselektronik, geht dahin, diskrete Bauteile möglichst weitgehend durch integrierte Schaltkreise zu ersetzen. Die verbleibenden, nicht integrierbaren Bauteile sind passive Bauelemente, die sich im allgemeinen durch eine hohe Zuverlässigkeit auszeichnen.

Eine Fehlersuche in komplexen Schaltungen bietet daher in zunehmendem Maße das Problem der Prüfung der Funktionsfähigkeit von integrierten Schaltkreisen.

Die bisherigen Prüfverfahren, in denen lediglich extern die Stromaufnahme oder die Betriebsspannung des integrierten Schaltkreises gemessen wurde,-sind sehr aufwendig, da mit den Meßinstrumenten jeder einzelne integrierte Schaltkreis untersucht werden muß.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu entwickeln, die eine Funktionsprüfung ohne das beschriebene umständliche Prüfverfahren zuläßt.

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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß mit einem integrierten Schaltkreis nach dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst.

An einen derartigen integrierten Schaltkreis ist als Anzeigevorrichtung z.B. ein Leuchtelement anschließbar, das aufleuchtet bzw. verlischt, wenn die Funktion des integrierten Schaltkreises gestört ist. Damit ist die Funktionsfähigkeit mit einem Blick überprüfbar, und ein defekter integrierter Schaltkreis kann bei einer Störung sofort unter mehreren heraus- ! gefunden werden.

Eine derartige Anzeigemöglichkeit bestand bei herkömmlichen integrierten Schaltkreisen im allgemeinen nicht, da ohne externe Zusatzbeschaltung eine derartige Anzeige die Funktion des integrierten Schaltkreises gestört hätte.

Bei der Verwendung von Leuchtdioden als Leuchtelemente wird eine nur geringe zusätzliche elektrische Leistung verbraucht, die bei geeigneter Auslegung von einem integrierten Schaltkreis in der Regel zusätzlich abgegeben werden kann.

Während in den Ansprüchen 4 und 5 die herkömmlichen Prüfsignalgewinnungen - übertragen auf die Erfindung - beschrieben sind, geben die Ansprüche 6 bis 11 eine neue Methode an, die Funktion des integrierten Schaltkreises zu überprüfen. Danach wird das Vorhandensein eines Nutzsignals oder der Nutzsignalpegel direkt zur Anzeige der Funktion des integrierten Schaltkreises verwertet.

Die in den Ansprüchen 12 und 13 angegebene Weiterführung der Erfindung, j nach der die Anzeigevorrichtung, z.B. eine Leuchtdiode, in den integrierten ; Schaltkreis mit eingearbeitet ist, bietet die Möglichkeit, komplette, sich

selbst diagnostizierende integrierte Schaltkreise zu erstellen.

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Die Erfindung soll im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung schematisch dargestellt sind, näher erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1 einen integrierten Schaltkreis mit einer in seinem Gehäuse

angeordneten Leuchtdiode, der eine Anzeigespannung aus einer mit der Betriebsspannung des integrierten Schaltkreises verbundenen Treiberstufe zugeführt wird,

Fig. 2 einen integrierten Schaltkreis mit einer in seinem Gehäuse

angeordneten Leuchtdiode, die ihre Anzeigespannung über eine Trenn- und eine Treiberstufe aus einem Nutzsignal des integierten Schaltkreises erhält.

Der in Fig. 1 dargestellte integrierte Schaltkreis 1 besteht aus einem Nutzsignalkreis 2, der schematisch mit drei Klemmen verbunden ist, einer Klemme für ein Eingangssignal U . , einer Klemme für ein Ausgangssignal U

, Und einer Klemme für eine Betriebsspannung U . Die Nutzsignalschaltung 2

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'■ mit ihren Klemmen stellt den Inhalt eines heute üblichen integrierten Schaltkreises dar.

Gemäß der Erfindung ist nun die Betriebsspannungszuleitung mit einer Meßstufe 3 verbunden, an die sich eine Treiberstufe 4 anschließt. An die

: Treiberstufe 4 wiederum schließt sich außerhalb der integrierten Schalt-

j kreises eine Leuchtdiode 5 an, deren zweite Elektrode aus dem Gehäuse des integrierten Schaltkreises 1 herausgeführt und dort mit Masse verbunden ist. Eine so angeordnete Meßstufe 3 kann z.B. so ausgelegt sein, daß der Wert der Betriebsspannung IL. gemessen wird. Wenn sich eine Störung in dem Nutzsignalkreis 2 so äußert, daß die Betriebsspannung IL sich verändert,

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kann diese Betriebsspannungsänderung in der Meßstufe 3 festgestellt und ein spezifisches Ausgangssignal an die Treiberstufe 4 abgegeben werden. Die Treiberstufe 4 erzeugt daraufhin an ihrem Ausgang eine derartige Spannung, daß die Schwellspannung der Leuchtdiode 5 überwunden wird, und ein Strom durch die Leuchtdiode 5 nach Masse abfließt, so daß die Leuchtdiode 5 aufleuchtet.

Ebenso ist es möglich, die Meßstufe 3 und die Treiberstufe 4 so auszulegen, daß ein Strom durch die Leuchtdiode fließt, wenn die Funktion des integrierten Schaltkreises 1 ungestört ist.

Die Meßstufe 3 kann auch dafür vorgesehen sein, die Stromaufnahme des Nutzsignalkreises 2 zu messen. Im einfachsten Fall ist dies durch einen Meßwiderstand möglich. Bei einer abnormen Stromaufnahme infolge einer Störung kann dann die Leuchtdiode 5 über die Treiberstufe 4 zum Erleuchten oder Verlöschen gebracht werden.

Der in Fig. 2 dargestellte integrierte Schaltkreis 11 besteht ebenfalls aus einem Nutzsignalkreis 12, der drei Klemmen für ein Eingangssignal U -. , für ein Ausgangssignal U und für die Betriebsspannung U_p aufweist. An den Ausgang des Nutzsignalkreises 12 ist innerhalb des integrierten Schaltkreises 11 eine Trennstufe 13 und eine Treiberstufe 14 angeschlossen. Die Treiberstufe 14 ist mit einer Leuchtdiode 15 verbunden, deren zweite Elektrode außerhalb des Gehäuse des integrierten Schaltkreises 11 mit Masse verbunden ist. Im Gegensatz zu dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird hier das die Störung anzeigende Signal nicht aus abnormen Veränderungen der Betriebsspannung, sondern aus dem Nutzsignal selbst hergeleitet. Über die Trennstufe 13 wird das Nutzsignal der Treiberstufe

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zugeführt. Dort wird es verstärkt und zum Betrieb der Leuchtdiode 15 verwendet. Gegebenenfalls kann in der Trennstufe 13 oder in der Treiberstufe 14 eine Gleichrichteranordnung vorgesehen werden. Die

■ Gleichrichteranordnung ist jedoch auch bei Nutzsignalen, die Wechselstromsignale sind, nicht immer erforderlich, da die Leuchtdioden auch mit Wechselstrom betrieben werden können. Die Trennstufe 13 ermöglicht die Verstärkung des Nutzsignals und Verwendung zum Betrieb der Leucht-

^; diode 15, ohne daß dabei eine Rückwirkung auf das Nutzsignal selbst erfolgt. Als Trennstufen 13 sind z.B. ein Transistor in Basisschaltung

: oder ein Feldeffekttransistor in üblicher Beschaltung denkbar. Eine andere Möglichkeit besteht darin, das Nutzsignal durch einen monostabilen

; Multivibrator zu digitalisieren und so der Treiberstufe 14 zuzuführen.

] In vielen integrierten Schaltkreises ist eine Störung daran erkennbar, daß der Nutzsignalpegel unter einem bestimmten Wert absinkt. In einem

: solchen Fall ist die Trennetufe 13 vorteilhafterweise mit einem schwellj wertabhängigen Bauelement ausgestattet.

: Es ist klar, daß nicht in jedem Fall das Nutzsignal am Ausgang des Nutz- ; signalkreises 12 gemessen werden muß, sondern es sind in den meisten Fällen andere sinnvolle Meßpunkte für das Nutzsignal vorhanden, an die die Leuchtdiode 15 über die Trennstufe 13 und die Treiberstufe 14 ange- ! schlossen werden kann.

. Bei geeigneter Auslegung können in manchen Anwendungsfällen die Trenn- ^: stufe 13 und die Treiberstufe 14 zu einer Stufe vereinigt werden.

\ Wenn - wie in den beschriebenen Beispielen - ein Leuchtelement mit in das

Gehäuse des integrierten Schaltkreises 1, 11 eingebaut ist, muß das Gehäuse ; eine lichtdurchlässige Öffnung aufweisen oder aus transparentem Kunst-• stoff bestehen, damit das Erleuchten oder das Verlöschen des Leuchtelements von außen sichtbar ist.

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Es ist ebenfalls möglich, daß bei geeigneter Wahl des Basismaterials die Leuchtdioden 5, 15 auf dem Chip des integrierten Schaltkreises angeordnet sind, so daß der Aufwand für eine getrennte Leuchtdiode 5, 15 eingespart werden kann.

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Claims

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Patentansprüche

Integrierter Schaltkreis, gekennzeichnet durch eine Treiberstufe (4, 14), die ein mit einem Nutzsignal korreliertes Signal derart verstärkt, daß mit dem Aus gangs signal der Treiberstufe (4, 14) eine Anzeigevorrichtung (5, 15) betreibbar ist.

1 2. Integrierter Schaltkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, i daß die Anzeigevorrichtung (5, 15) durch ein Leuchtelement gebildet

! ist. ■

I 3. Integrierter Schaltkreis nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, ; daß das Leuchtelement eine Leuchtdiode (5, 15) ist.

■ 4. Integrierter Schaltkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ; gekennzeichnet, daß das mit einem Nutzsignal korrelierte Signal aus ; der Größe der Stromaufnahme des integrierten Schaltkreises U, 11) j gebildet ist.

j -

• 5. Integrierter Schaltkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Nutzsignal korrelierte Signal aus dem Spannungswert an einem Betriebsöpannungseingang des integrierten Schaltkreises (1, 11) erzeugt ist.

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6. Integrierter Schaltkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch

J gekennzeichnet, daß das Steuersignal für die Treiberstufe (4, 14)

durch das Nutzsignal des integrierten Schaltkreises (1, 11) gebildet

; !St.

j 7. Integrierter Schaltkreis nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

[ daß das Nutzsignal auf eine Trennstufe (13) geleitet ist, an deren

j Ausgang ein dem Nutzsignal proportionales Signal entsteht, das mit

I geringer Rückwirkung auf das Nutzsignal auswertbar ist.

i 8. Integrierter Schaltkreis nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,

j daß die Trennstufe (13) aus einem Transistor in Basisschaltung be-

j steht.

j 9. Integrierter Schaltkreis nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,

; daß die Trennstufe (13) durch einen Feldeffekttransistor gebildet ist.

j 10. Integrierter Schaltkreis nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,

I daß ein monostabiler Multivibrator als Trennstufe (13) dient.

j 11. Integrierter Schaltkreis nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,

daß die Trennstufe (13) ein schwellwertabhängiges Bauelement enthält.

12. Integrierter Schaltkreis nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Leuchtelement (5, 15) in dem Gehäuse des integrierten Sehaltkreises (1, 11) befindet.

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13. Integrierter Schaltkreis, nach Anspruch 12» dadurch gekennzeichnet, daß der integrierte Schaltkreis (1, 11) ein so ausgebildetes Gehäuse aufweist, daß die Lichtemission des Leuchtelements (5, 15) außerhalb des integrierten Schaltkreises (1, 11) sichtbar ist.

14. Integrierter Schaltkreis nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtdiode (5, 15) auf dem Chip des integrierten Schaltkreises (1, 11) angeordnet ist.

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