DE2832155A1

DE2832155A1 - Konstantstromschaltung mit misfets und ihre verwendung in einem signalumsetzer

Info

Publication number: DE2832155A1
Application number: DE19782832155
Authority: DE
Inventors: Toshimasa Kihara; Toshiro Tsukada
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1977-07-22
Filing date: 1978-07-21
Publication date: 1979-01-25
Also published as: JPS5422557A; DE2832155C2; US4250493A

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Konstantstromschaltung, die mit Isolierschicht-Feldeffekttransistoren (im folgenden einfach als MISFETs bezeichnet) arbeitet, sowie einen Signalumsetzer, bei dem eine derartige Konstantstromschaltung verwendet wird.

Im gesättigten Zustand eines Anreicherungs-MISFETs ist der Drain-Strom selbst dann im wesentlichen konstant, wenn sich die Drain-Spannung ändert. Diese Eigenschaft läßt sich bequemerweise zur Realisierung einer Konstantstromschaltung ausnützen. Der Drain-Strom des Anreicherungs-MISFETs hat jedoch die Neigung, bei zunehmender Drain-Spannung infolge der Kanallängenmodulation anzusteigen. Daher weist eine mit Anreicherungs-MISFETs arbeitende Konstantstromschaltung nicht immer eine gute Konstantstrom-Kennlinie auf.

Der Erfindung liegt die generelle Aufgabe zugrunde, Nachteile, wie sie bei vergleichbaren Schaltungen nach dem Stand der Technik auftreten, mindestens teilweise zu beseitigen. Eine speziellere Aufgabe der Erfindung kann darin gesehen werden, eine mit MISFETs arbeitende Konstantstromschaltung zu schaffen, die eine hochpräzise Konstantstromkennlinie aufweist. Zur Aufgabe der Erfindung gehört es weiterhin, eine Konstantstromschaltung vorzusehen, die sich zur Verwendung in einem Analog/Digital-Umsetzer eignet.

Zur Aufgabe der Erfindung gehört es auch, ein Gerät zu schaffen, das eine sehr genaue Konstantstromschaltung umfaßt.

Die hier beschriebene Schaltung umfaßt dazu zwei Anreicherungs-MISFETs, die derart in Serie geschaltet sind, daß die Source-Elektrode des ersten MISFETs mit der Drain-Elektrode des zweiten MISFETs verbunden ist. Am Gate des

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ersten MISFETs liegt ferner eine geeignete Vorspannung, so daß der zweite MISFET in seinem gesättigen Zustand arbeitet. Erfindungsgemäß ist daher die Drain-Spannung des zweiten Anreicherungs-MISFETs fest, um einen stabilen Ausgangs-Konstantstrom von der Drain-Elektrode des ersten Anreicherungs-MISFETs zu gewährleisten.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in der nachstehenden Beschreibung anhand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen Figur 1 ein Schaltbild einer Konstantstromschaltung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;

Figur 2 ein Schaltbild eines Analog/Digital-Umsetzers; Figur 3 ein Blockschaltbild einer Konstantstromschaltung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel; Figur 4 ein Blockschaltbild eines Steuersystems für einen

Kraftfahrzeugmotor;
Figur 5 ein detailliertes Schaltbild für den Block 10 in dem Blockschaltbild nach Figur 4;

Figur 6 ein Schaltbild einer zum Anschluß an den Block in Figur 4 geeigneten Schaltung; Figur 7 ein detailliertes Schaltbild der Blöcke 12 und

nach Figur 4;
Figur 8 ein Impulsdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der Schaltung nach Figur 7;und Figur 9 ein Diagramm zur Erläuterung der Beziehung zwischen einer analogen Eingangsspannung und einem digitalen Ausgangs-Zählwert.

Die in Figur 1 gezeigte Schaltung besteht aus einer Konstantstromstufe 1 und einer dieser zugeordneten Vorspannungsstufe 2.

Die Konstantstromstufe 1 umfaßt zwei Anreicherungs-MISFETs Q1, Q2, die zwischen einer Ausgangsklemme OUT und einer Bezugsspannungsklemme G in Serie liegen. Die Vorspannungsstufe 2 bewirkt, daß die MISFETs Q1 und Q2 in ihren gesättigten Zuständen arbeiten. Die dem Gate des MISFETs Q2 zugeführte Vorspannung Vx wird von einem Spannungsteiler gebildet,

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der aus einem Verarmungs-MISFET Q3 und einem Änreichertings-MISFET Q4 besteht. Ebenso wird die dem Gate des MISFETs Q1 zugeführte Vorspannung Vy von einem weiteren Spannungsteiler gebildet, die aus einem Verarmungs-MISFET Q5 und einem Anreicherungs-MISFET Q6 besteht. Die Vorspannung Vx wird durch das Spannungsteilerverhältnis der Serienschaltung aus den beiden MISFETs Q3 und Q4 sowie durch die Versorgungsspannung VDD bestimmt. Das genannte Spannungsteilerverhältnis bestimmt sich seinerseits aus dem Verhältnis eines ersten Quotienten W/L von Kanalbreite W zu Kanallänge L des MISFETs Q3 und einem entsprechenden zweiten Quotienten W/L aus Kanalbreite und Kanallänge des MISFETs Q4. In ähnlicher Weise wird die Vorspannung Vy durch das Spannungsteilerverhältnis aus der Serienschaltung der MISFETs Q5 und Q6 sowie die Versorgungsspannung VDD bestimmt.

Die MISFETs Q1 bis Q6 werden in bekannter intergrierter Schaltkreistechnik auf einem gemeinsamen Halbleitersubstrat ausgebildet. Bei dieser Anordnung sind Schwankungen in den Eigenschaften der MISFETs relativ zueinander verhältnismäßig klein, wenn auch in den einzelnen Eigenschaften der MISFETs gewisse Schwankungen auftreten. Insbesondere ist die Tendenz oder Richtung, in der sich die Schwellenspannungen der die genannten Vorspannungen Vx, Vy liefernden MISFETs Q4, Q6 ändern, die gleiche wie bei den Schwellenspannungen der MISFETs Q1, Q2. Es ist daher möglich, den MISFETs Q1, Q2 geeignete Vorspannungen zuzuführen.

Die Vorspannungen Vx und Vy sind so gewählt, daß sie bewirken, daß die MISFETs Q1, Q2 in der Sättigung arbeiten. Um dies zu erreichen, ist es erforderlich, die Drain-Spannung des jeweiligen MISFETs größer zu machen als die Spannungsdifferenz zwischen der Gate-Spannung und der Schwellenspannung des MISFETs.

Die in der ersten Schaltung verwendeten Spannungen werden somit derart bestimmt, daß sie die folgenden Gleichungen (1) und (2) erfüllen:

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— Q —

> IVx - Vth2J > O; (D

|VC| > jVy - VA - Vth.1 ] ." (2)

Xn den obigen Gleichungen bedeuten VA die Drain-Spannung des MISFETs Q2; VC die Drain-Spannung des MISFETs QT; Vth1 die Schwellenspannung des MISFETs Q1; und Vth2 die Schwellenspannung des MISFETs Q2.

Da an den Gate-Elektroden des MISFETs QI, Q2 konstante Spannungen Vy, Vx liegen, die bewirken, daß diese MISFETs in der Sättigung arbeiten, ändern sich die Drain-Ströme der MISFETs Q1, Q2 im entgegengesetzten Sinn zur Richtung der Änderung der Spannung VA an der Verbindungsstelle dieser beiden MISFETs. Die MISFETs Q1, Q2 bewirken somit eine Eindämmung der Änderung in der Spannung VA, so daß die Drain-Spannung des MISFETs Q2 konstant gehalten wird. Infolgedessen findet die oben erwähnte Kanallängenmodulation in dem MISFET Q2 nicht statt, und es wird ein hochpräziser Ausgangs-Konstantstrom Io erzielt.

Nimmt man beispielsweise an, daß sich die Drain-Spannung VC des MISFETs Q1 zufällig verringert, so daß der Ausgangsstrom Io kleiner wird, so muß die Drain-Spannung VA des MISFETs Q2 abgesenkt werden, da die Gate-Spannung Vx des MISFETs Q2 konstant gehalten wird. Indem die Drain-Spannung VA kleiner wird, nimmt die Spannungsdifferenz Vy - VA zwischen Gate und Source des MISFETs Q1 zu, da die Gate-Spannung Vy des MISFETs Q1 konstant ist, so daß der Drain-Strom Io des MISFETs Q1 wieder größer würde.

Nimmt andererseits der Strom Io infolge eines Ansteigens der Drain-Spannung VC zu, so steigt automatisch auch die Drain-Spannung VA des MISFETs Q2. Dieser Anstieg der Drain-Spannung VA verringert wiederum die Spannungsdifferenz Vy ■-■ VA, so daß der Drain-Strom des MISFETs Q1 wieder abnehmen würde.

Änderungen des Stroms Io werden also dank der Gegenkopplungsfunktion, die bezüglich der Änderung des Stroms Io stattfindet, automatisch unterdrückt. Auf diese Weise

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steht an der Ausgangsklemine OUT stets ein Konstantstrom mit sehr genauer Kennlinie zur Verfügung.

Der in dem Schaltbild der Figur 2 gezeigte Analog/ Digital-Umsetzer (im folgenden als A/D-Umsetzer bezeichnet) arbeitet mit der oben erläuterten Konstantstromschaltung.

Bei diesem A/D-Umsetzer ist ein Schalt-MISFET Q8 zwischen eine Eingangsklemme Vin und einen Kondensator Co zum Aufladen desselben eingeschaltet. Der A/D-Umsetzer umfaßt ferner eine zu dem Kondensator Co parallel geschaltete Konstantstromschaltung 3, einen Spannungsvergleicher 4, dessen Eingangsklemme mit einer Seite des Kondensators Co verbunden ist, und einen (nicht gezeigten) Zähler, der mit der abfallenden Flanke eines Zeitsteuerimpulses VST Taktimpulse zu zählen beginnt und bei Empfang eines Ausgangssignals von dem Spannungsvergleicher 4 den Zählvorgang beendet.

Die Arbeitsweise der Konstantstromschaltung 3 wird von einem Schalt-MISFET Q7 derart gesteuert, daß durch die ^von den MISFETs Q1 und Q2 gebildete Serienschaltung ein konstanter Strom fließt, wenn der MISFET Q 7 abgeschaltet ist.

Diese Schaltung dient zur Erzeugung eines zu einer analogen Eingangsspannung proportionalen Digitalsignals, indem der Kondensator Co, der durch die analoge Eingangsspannung aufgeladen worden ist, mittels des von der Konstantstromschaltung 3 zur Verfügung gestellten konstanten Stroms entladen wird.

Beim Betrieb werden, wenn der Zeitsteuerimpuls VST seinen höheren Pegel annimmt, die Schalt-MISFETs Q7 und Q8 eingeschaltet, während der Konstantstrom-MISFET Q1 abgeschaltet wird. In diesem Zustand lädt sich der Kondensator Co über den MISFET Q8 auf den Pegel der analogen Eingangsspannung Vin auf. Wenn dann der Zeitsteuerimpuls VST auf seinen niedrigeren Pegel abfällt, schalten der MISFET Q8 sowie der MISFET Q7 der Konstantstromschaltung 3 ab. Infolge-

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dessen beginnt der Kondensator Co sich über die MISFETs Q1 und Q2 zu entladen, so daß die Spannung am Kondensator Co abzunehmen beginnt. Die Zeitspanne zwischen demjenigen Moment/ zu dem die Entladung beginnt, bis zu demjenigen Zeitpunkt,zu dem die Spannung am Kondensator Co auf den Pegel der Schwellenspannung des Spannungsvergleichers 4 abgesunken ist, ist direkt proportional zu der Spannung, auf die der Kondensator Co in der Zeitspanne unmittelbar vor Beginn der Entladung aufgeladen worden ist. Gleichzeitig mit dem Beginn der Entladung beginnt der genannte Zähler die separat mit konstanter Periode erzeugten Taktimpulse zu zählen. Sobald der Spannungsvergleicher 4 feststellt, daß die Spannung am Kondensator Co auf den Pegel seiner Schwellenspannung abgesunken ist, wird der Zähler angehalten und der Zählvorgang beendet. Somit stellt die von dem Zähler ermittelte Impulszahl einen Digitalwert dar, der zum Pegel der analogen Eingangsspannung direkt proportional ist.

Die in dem A/D-ümsetzer nach Figur 2 enthaltene Konstantstromschaltung 3 weist unabhängig von dem Pegel der am Kondensator Co liegenden Spannung eine gute Konstantstrom-Kennlinie auf. Daher wird die Geschwindigkeit, mit der die Spannung am Kondensator Co abfällt, unabhängig vom Pegel dieser Spannung präzise konstant gehalten. Aus diesem Grund ist die genannte Zeitspanne vom Beginn der Entladung bis zu demjenigen Moment, zu dem die Spannung am Kondensator Co die Schwellenspannung des Spannungsvergleichers 4 erreicht, genau direkt proportional zu dem Spannungspegel, auf den der Kondensator Co in dem Zeitraum unmittelbar vor dem Beginn der Entladung aufgeladen worden ist.

Die Vielwert-Konstantstromschaltung gemäß dem Blockschaltbild nach Figur 3 umfaßt mehrere parallelgeschaltete Konstantstromschaltungen 3, deren jede einen Schalt-MISFET Q7 gemäß Figur 2 aufweist. Die Schaltung nach Figur 3 stellt über selektive Steuerung der in den einzelnen

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Konstantstromschaltungen 31 bis 3η. enthaltenen_f dem Sciia.lt-MISFET Q7 nach Figur 2 entsprechenden MISFETs η unterschiedliche konstante Ströme bereit.

Die in Figur 3 gezeigte Schaltung kann beispielsweise in dem A/D-Umsetzer nach Figur 2 verwendet werden. Falls eine A/D-Umsetzung mit nur geringer Präzision gefordert wird, läßt sich die zur Umsetzung benötigte Zeitspanne dadurch abkürzen,daß die Geschwindigkeit des Spannungsabfalls an dem Kondensator durch Wahl eines größeren konstanten Stroms erhöht wird.

Das in dem Blockschaltbild der Figur 4 gezeigte elektronische Steuersystem für einen Kraftfahrzeugmotor arbeitet mit der hier beschriebenen KonstantStromschaltung. In dem in diesem Blockschaltbild enthaltenen Block 1O, dessen Einzelheiten in Figur 5 gezeigt sind, sind verschiedene Meßwertgeber vorgesehen, die den Zustand des Motors erfassen. In Figur 5 ist mit DET 1 ein Thermistor zur Erfassung der Temperatur des Motor-Kühlwassers bezeichnet, der über eine Klemme P1 in Serie mit einem Widerstand R5 und parallel zu einem Widerstand R6 liegt. Da der Thermistor DET 1 einen negativen Temperaturkoeffizient aufweist, sinkt der Spannungsteil der Versorgungsspannung Vcc an demjenigen Punkt, mit dem die Widerstände R5 und R6 sowie der Thermistor DER 1 verbunden sind, mit steigender Kühlwassertemperatur ab.

Ein Kondensator C1 dient dazu, das Rauschen an dem genannten gemeinsamen Verbindungspunkt der Widerstände R5 und R6 sowie des Thermistors DET 1 zu absorbieren. Die Spannung an dem genannten Verbindungspunkt wird über einen weiteren Widerstand R7 einer Leitung L1 zugeführt.

Mit DET 2 ist ein Thermistor zur Erfassung der Ansauglufttemperatur bezeichnet. Somit erscheint auf der Leitung L2 eine Spannung,die dieser Ansauglufttemperatur entspricht. In ähnlicher Weise tritt auf einer Leitung L3 eine Spannung auf, die der von einem Thermistor DET 3 erfaßten Abgastemperatur entspricht.

Mit DET 4 ist ein Meßwertgeber zur Erfassung des Abgas-

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drucks bezeichnet. Bei Bewegung einer Membran D wird ein au die Klemme F4 des Meßwertgebers DET 4 angeschlossener Kontakt C geerdet. Dieser Meßwertgeber dient zur Steuerung eines Abgas-Rückförderers, der die schädliche Komponente im Abgas reduzieren soll.

Ein weiterer Meßwertgeber DET 5, der die Sauerstoffkonzentration erfaßt, ändert seine Leitfähigkeit in Abhängigkeit von der Sauerstoffkonzentration im Abgas.

Ein Meßwertgeber XlET 6, der den Ansaugluft-Durchsatz erfaßt, ist mit einem Schiebekontakt SL versehen, dessen Stellung sich entsprechend dem Ansaugluftdurchsatz ändert, so daß an einer Klemme P7 eine Spannung abgegriffen wird, die dem Ansaugluftdurchsatz entspricht.

Ein weiterer Meßwertgeber DET 7 dient zur Erfassung der Winkelstellung der Motorkurbelwelle. Dieser Meßwertgeber nimmt die Versorgungsspannung Vcc über seine Klemmen P11, Pl4 auf und stellt bei Erfassung bestimmter Kurbelwinkel Impulssignale an seinen Klemmen P12, P13 bereit. So wird lieispielsweise an der Klemme P 12 ein Impulssignal abgegriffen, wenn der Kurbelwinkel 0 beträgt,

während bei einem Kurbelwinkel von 120° ein anderes Impulssignal an der Klemme PT3 auftritt.

Ein weiterer Meßwertgeber DET 8 erzeugt an einer Klemme P16 ein Impulssignal, dessen Frequenz der Motordrehzahl entspricht.

Mit S1 ist ein Anlasserschalter in dem elektrischen Stromkreis des Motors bezeichnet, während mit S2 und S3 Schalter bezeichnet sind, die geschlossen sind, wenn die Motordrosselklappe vollständig geschlossen bzw. vollständig geöffnet ist.

In dem Blockschaltbild der Figur 4 ist mit 11 eine Digital-Signal-Eingangsstufe zur Aufnahme der Signale von den Leitungen L7 bis L12 bezeichnet. Diese Eingangsstufe wählt unter Steuerung eines auf der Steuersammelleitung BUS 1 vorhandenen Signals die Signale auf den Leitungen L7

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bis L12 aus und setzt den Pegel des gewählten Signals um. Die bezüglich ihrer Pegel umgesetzten Signale werden von der Eingangsstufe 11 einer Datensammelleitung BUS 2 übergeben.

Die Signale auf den Leitungen L1 bis L6 werden ebenfalls unter Steuerung des Signals von der Steuer-' Sammelleitung BUS 1 von einem Analogwähler 12 angesteuert, und das jeweils gewählte Signal wird auf eine Leitung L4O übertragen. Das Analogsignal auf der Leitung 40 wird von einem A/D-Umsetzer 13 wiederum unter Steuerung des Signals von der SteuerSammelleitung BUS 1 in ein Digitalsignal umgesetzt. Der genannte Analogwähler 12 sowie der erwähnte A/D-Umsetzer 13 werden weiter unten anhand der Figuren 7 bis 9 im einzelnen erläutert.

Die oben erwähnten Stufen sowie weitere im folgenden noch zu beschreibenden Schaltkreise werden über die Steuersammelleitung BUS 1 von einem Zentralrechner 14 gesteuert, der auch die über die Datensammelleitung BUS 2 zugeführten Daten verarbeitet.

Mit 15 ist ein Speicher bezeichnet, der ein Steuerprogrammfeld 151 zur Aufnahme von Inhalt und Verfahren der von dem Zentralrechner 14 durchzuführenden Verarbeitung, ein Datenfeld 152 zur Aufnahme der umgesetzten Digitalsignale sowie ein Feld 153 zur Aufnahme von entsprechend den verschiedenen Motorkennlinien bestimmten Interpolationsdaten umfaßt.

Eine Registergruppe 16 besteht aus Registern 161 bis 164, deren jedes unter Steuerung des auf der SteuerSammelleitung BUS 1 bestehenden Signals die Daten auf der Daten-Sammelleitung BUS 2 liest und diese Daten wiederum unter Steuerung des Signals von der Steuersammelleitung BUS 1 einer weiteren Datensammelleitung BUS 3 zuführt.

Weiterhin unter Steuerung des Signals von der Steuersammelleitung BUS 1 werden die Taktsignale von einem Zähler 17 gezählt. Stimmt der Inhalt des aus den Registern 161 bis 164 ausgewählten Registers mit dem Inhalt des Zählers

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17 überein, so erzeugt ein Digitalvergleicher 18 ein Koinzidenzsignal, das als Steuersignal zu einem von dem ausgewählten Register bestimmten Zeitpunkt betrachtet wird.

Eine Ausgangsstufe 19 umfaßt mehrere (nicht gezeigte) Speicherschaltungen, die durch die Steuersammelleitung BUS 1 gesetzt und durch das Ausgangssignal des Vergleichers

18 gelöscht werden. Gemäß den Signalen, die von den einzelnen Ausgangsleitungen L61 bis L66 dieser Ausgangsstufe 19 abgeleitet werden, werden die in Figur 6 gezeigten verschiedenen Einrichtungen für den Kraftfahrzeugmotor ausgesteuert.

In Figur 6 ist eine Zündspule CL1 gezeigt, deren Primärwicklung zwischen eine Versorgungsklemme VB und die Kollektorelektroden von in Darlington-Schaltung liegenden Transistoren Q21, Q22 eingeschaltet ist, und deren Sekundärwicklung zwischen die Versorgungsklemme VB und den (nicht gezeigten) Verteiler des Kraftfahrzeugs eingeschaltet ist. Das Ausgangssignal eines von einem Transistor Q20 und einem Widerstand R25 gebildeten Inverters ändert sich von einem niedrigen auf einen hohen Pegel, wenn sich das Signal auf der Leitung 61 von einem hohen auf einen niedrigen Pegel ändert, so daß die genannte Darlington-Schaltung leitend wird und in der Primärwicklung der Zündspule CL1 eine Hochspannung erzeugt. Diese Hochspannung wird der von dem Verteiler jeweils angesteuerten Zündkerze zugeführt, so daß diese einen Zündfunken erzeugt. Zur Steuerung der (nicht gezeigten) Kraftstoffeinspritzung des Motors dient eine Magnetspule SOL 1, die zwischen die Versorgungsklemme VB und den Kollektor eines Transistors Q23 eingeschaltet ist. Durch die Magnetspule SOL 1 fließen Impulse, die dem Tastverhältnis des auf der Leitung L62 auftretenden Impulssignals entsprechen, und die Magnetspule SOL 1 steuert die Kraftstoffeinspritzung gemäß dem mittleren Strom, der sich aus dem erwähnten Tastverhältnis bestimmt.

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Eine v/eitere Magnetspule SOL 2 dient zur Steuerung eines (nicht gezeigten) Ventils des Abgas-Rückförderers entsprechend dem Tastverhältnis des auf der Leitung L63 auftretenden Impulssignals.

Eine weitere Magnetspule SOL 3 steuert die Drosselklappe in der Ansaugleitung des Motors während dessen Leerlauf gemäß dem Tastverhältnis des Impulssignals auf der Leitung L64.

Mit PL ist eine Motortemperatur-Warnlampe bezeichnet.

Nimmt das Signal auf der Leitung L65 einen hohen Pegel an, so wird ein Transistor Q26 leitend und schaltet die Lampe PL ein.

Ein Relais RL 1 weist einen mit einer elektromagnetischen Kraftstoffpumpe verbundenen Arbeitskontakt S4 auf.

Gleichzeitig mit dem Schließen eines Zündschlüsselkontaktes So gemäß Figur 4 nimmt das Signal auf der Leitung L66 einen hohen Pegel an, so daß die Kraftstoffpumpe eingeschaltet wird.

Gemäß Figur 4 wird beim .Schließen des Zündschlüsselkontaktes So die Versorgungsspannung den einzelnen Schaltkreisen zugeführt. Der Zentralrechner 14 steuert dann die Schaltkreise im Time-Sharing-Betrieb gemäß dem in dem Speicherfeld 151 gespeicherten Steuerprogramm. Dabei werden von dem Zentralrechner zunächst dem Analogwähler 12 und dem A/D-Umsetzer 13 Befehle erteilt, die diese in Tätigkeit setzen. Die von dem A/D-Umsetzer abgegebenen Digitalsignale werden an der vorgegebenen Adresse in das Datenfeld 152 eingeschrieben.

Sodann liest der Zentralrechner 16 die angev/ählten Digitaldaten, bildet aufgrund mehrerer Bits dieser Digitaldaten eine Adressen-Bestimmungsinformation und liest sodann die Speicherinformationen von mindestens zwei benachbarten Speicheradressen des Speicherfeldes 153 aus. An den jeweiligen Adressen des Speicherfeldes 153 sind vorher Interpolationsdaten zur Motorsteuerung gemäß den Kennlinien des zu steuernden Motors eingeschrieben worden.

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Handelt es sich beispielsweise bei den auszuwählenden Digitaldaten um die Daten der Motordrehzahl, so sind an der von den Motordrehzahldaten bestimmten Adresse des Speicherfeldes Interpolationsdaten bezüglich des Zünd-Zeitpunkts eingeschrieben worden.

Ähnlich sind für den Fall, daß es sich bei den auszuwählenden Ditigaldaten um Daten der Kühlwassertemperatur und der Motordrehzahl handelt, an der entsprechend bestimmten Adresse des Speicherfeldes 153 Interpolationsdaten zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung eingeschrieben. Ferner sind Interpolationsdaten zur Steuerung der Drosselklappe an derjenigen Speicheradresse eingeschrieben, die durch den Drosselklappenschalter S2 sowie die Daten der Motordrehzahl und der Kühlwassertemperatur bestimmt wird.

15. Andere Interpolationsdaten zur Steuerung des Abgas-Rück— fördererventils sind an derjenigen Speicheradresse eingeschrieben, die von den Daten für den Abgasdruck, die Abgas-Sauerstoff konzentration und die Motordrehzahl bestimmt wird. Der Zentralrechner 14 führt mit den ausgelesenen Digitaldaten und zwei Interpolationsdaten eine arithmetische Operation zur Errechnung der optimalen Steuerdaten durch und speichert das Rechenergebnis in entsprechenden Registern 161 bis 164. Speziell werden indem Register 161 Daten bezüglich des Zündzeitwinkels, indem Register 162 Daten über die Kraftstoffeinspritzung,in dem Register 163 Daten für den Abgas-Rückförderer und indem Register 164 Daten über die öffnung der Drosselkappe beim Leerlauf gespeichert.

Der Zentralrechner 14 bewirkt dann, daß das Register 161 die Zündpunktdaten gemäß den Impulssignalen von dem Kurbelwinkel-Meßwertgeber DET 7 der Datensammelleitung BUS 3 zuführt und der Zähler 17 zu zählen beginnt. Zu dem von dem Register 161 bestimmten Zeitpunkt ermittelt der· Vergleicher 18 die Koinzidenz der betreffenden beiden Digitaldaten. Daraufhin gibt die Ausgangsstufe 19 auf der Leitung L61 über eine vorgegebene Zeitspanne vom Zeitpunkt

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der Ermittlung der Koinzidenz ein Signal zur Aussteuerung der Zündspule CL1 ab.

Im Anschluß an die Beendigung der Zündsteuerung wird das Ausgangssignal des Registers 162 auf die Datensammelleitung BUS 3 gegeben, und gleichzeitig beginnt der Zähler 17 zu zählen. Wiederum ermittelt der Vergleicher 18 die Koinzidenz zweier Eingangssignale, wenn der Inhalt des Zählers 17 mit dem des Registers 162 übereinstimmt. Daraufhin erzeugt die Ausgangsstufe 19 über eine vom Inhalt des Registers 162 bestimmte Zeitspanne ein Impulssignal auf der Leitung L62, das die Kraftstoffeinspritzung steuert.

Anschließend wird wieder die Zündpunktsteuerung gemäß dem Inhalt des Registers 161 durchgeführt, woraufhin dann der Abgas-Rückförderer gemäß dem Inhalt des Registers 163 gesteuert wird. Auf diese Art und Weise werden die verschiedenen Signale den Leitungen L61 bis L66 im Time-Sharing-Verfahren zugeführt.

Figur 7 zeigt Einzelheiten des Analogwählers 12 und des A/D-Umsetzers 13, die in Figur 4 als Blöcke veranschaulicht sind. In Figur 7 dient eine Folgesteuerung 130 dazu, verschiedene Steuersignale, die im folgenden noch beschrieben werden, abzugeben, wenn sie über eine Leitung L17 vom Zentralrechner 14 ein A/D-Umsetzer-Startsignal ADSTR, über Leitungen L18, L19 von einem (nicht gezeigten) Taktgenerator Taktsignale Φ1 , Φ2 bzw. über eine Leitung L43 von einem Spannungsvergleicher 134 ein Spannungsvergleichssignal erhält.

Entsprechend dem auszuwählenden Meßwertgeber erhält ein Adressenspeicher 131 vom Zentralrechner 14 über Leitungen L13 bis L16 ein Vier-Bit-Adressensignal, 'das er bei Empfang des Startsignals ADSTR über die Leitung L17 liest und speichert.

Die von dem Adressenspeicher 131 abgeleiteten Adressensignale werden über Leitungen L20 bis L2 3 einem Adressendecoder 132 zugeführt, dessen Ausgangssignal entsprechend dem jeweiligen Adressensignal· der aus den Leitungen L24

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bis L31 ausgewählten Leitung zugeführt wird.

Mit 131 ist eine Konstantstromschaltung bezeichnet, die der nach Figur 1 gleich ist.

Der oben genannte Spannungsvergleicher besteht aus 6 in Kaskade geschalteten Invertern IN10 bis IN15. Jeder Inverter umfaßt, wie im Falle des dargestellten Inverters INTO einen Anreicherungs-MISFET Q13, dessen Gate-Elektrode das Eingangssignal zugeführt wird, sowie einen Verarmungs-MISFET QI2, der zwischen die Versorgungsklemme Vcc und die Drain-Elektrode des MISFETs Q13 eingeschaltet ist. Gate und Source des MISFETs Q12 sind zusammengeschaltet·

Von der Folgesteuerung 130 werden einem Zähler 135 über eine Leitung L45 ein Zählsignal CI und über eine Leitung L46 ein Rückstellsignal R zugeführt. Ferner erhält der Zähler 135 von dem (nicht gezeigten) Taktgenerator über die Leitungen L18, L19 die Taktsignale φ1' Φ2. Diese Taktsignale werden während des Empfangs des Zählsignals CI von dem Zähler 135 gezählt, der über die Leitungen L47 bis L54 8-Bit-Zählwertsignale abgibt.

In der Schaltung nach Figur 7 werden die Ausgangssignale von NOR-Gliedern NR1 bis NR8 jeweils den Gate-Elektroden von MISFETs Q80 bis Q87 zugeführt, die leitend bzw. nicht-leitend sind, wenn die Ausgangssignale der zugehörigen NOR-Glieder auf hohem bzw. niedrigem Pegel liegen.

Der MISFET Q80 erhält über eine Klemme Po die Ausgangsspannung VH eines aus Widerständen R1 und R2 bestehenden Spannungsteilers, während die MISFETs Q81 bis Q86 die von den jeweiligen Meßwertgebern nach Figur 1 abgeleiteten Ausgangsspannungen über die Leitungen L1 bis L6 aufnehmen.

Die MISFETs Q9 bis Q11 werden an ihren Gate-Elektroden mit aus der Folgesteuerung 130 stammenden Steuersignalen beaufschlagt.

Zwischen Source und Drain des MISFETs 9 ist über Klemmen P8 und P9 ein Kondensator Co eingeschaltet, während dem MISFET Q10 über eine Klemme P10 die Ausgangsspannung VL von einem aus Widerständen R3 und R4 bestehenden Spannungs-

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teiler zugeführt wird. Die Ausgangsspannung VL dieses zweiten Spannungsteilers ist kleiner als die Ausgangsspannung VH des erstgenannten Spannungsteilers eingestellt. Gemäß Figur 7 umfaßt der in Figur 4 als Block gezeigter Analogwähler 12 den Adressenspeicher 131, den Adressendecoder 132, die Inverter IN1 bis IN8, die NOR-Glieder NR1 bis NR8 und die Anreicherungs-MISFETs Q80 bis Q87, während der A/D-Umsetzer 13 von den übrigen Schaltkreisen der Figur 7 gebildet wird.

Die den Analogwähler und den Ä/D-Umsetzer bildenden Schaltkreise nach Figur 7 lassen sich mit Ausnahme der an die Klemme Po angeschlossenen Widerstände R1, R2, des zwischen die Klemmen P8 und P9 eingeschalteten Kondensators Co und der an die Klemme P10 angeschlossenen Widerstände R3/ R4 als integrierte MIS-Schaltung auf einem gemeinsamen Substrat ausbilden und in einer gemeinsamen Baugruppe unterbringen.

Wie sich aus der nachstehenden Beschreibung ergibt, gestattet die Schaltung nach Figur 7 einen weiten Bereich analoger Eingangsspannungen und vermittelt eine hochpräzise Umsetzung der analogen Eingangssignale in Digitalsignale.

Anhand des Impulsdiagramms nach Figur 8 wird die Arbeitsweise der Schaltung nach Figur 7 erläutert. Vor Beginn der Analog/Digital-ümsetzung wird der Leitung L32 aus der Folgesteurung 130 ein logisches "O"-Signal mit niedrigem Pegel zugeführt, während die NOR-Glieder NR1 bis NR8 über den Inverter IN9 mit einem logischen "1"-Signal mit hohem Pegel beaufschlagt werden, so daß die MISFETs Q81 bis Q87 abgeschaltet sind. Da auf den Leitungen L33 und L34 das "1"-Signal herrscht, werden die MISFETs Q9 und Q10 gleichzeitig in leitendem Zustand gehalten, während der MISFET Q11 abgeschaltet ist, da die Leitung L35 ein "0"-Signal führt.

In diesem Zustand erscheint auf der Leitung L40 die Spannung VL, die über die Klemme P10 und die MISFETs Q9 und Q10 zugeführt wird. Da der MISFET Q9 leitet, befindet sich der Kondensator Co im entladenen Zustand.

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Die A/D-Umsetzung beginnt, wenn der Folgesteuerung . 130 und dem Adressenspeicher 131 das Startsignal ADSTR zugeführt wird, das gemäß Figur 8(C) über eine konstante Zeitspanne bQ bis ti den "1 "-Pegel annimmt. Gemäß Figur 8(F) und (G) werden die Leitungen L33 und L34 von der Folgesteuerung 130 zum Zeitpunkt to auf den "0"-Pegel geschaltet, so daß die MISFETs Q9 und QTO abgeschaltet werden.

Dadurch, daß die MISFETs Q9 und Q10, wie beschrieben, abgeschaltet werden, bevor der MISFET Q11 in den leitenden Zustand geschaltet wird, wird die unerwünschte Bildung eines Gleichstromweges beispielsweise zwischen der Klemme PtO und dem geerdeten Teil der Schaltung in bequemer Weise vermieden.

Nimmt das Startsignal ADSTR den "1"-Pegel an, so liest der Adressenspeicher 131 die von dem Zentralrechner 14 (Figur 4) abgegebenen 4-Bit-Signale auf den Leitungen L13 bis L16. Währenddessen schaltet der Adressendecoder 132 das Signal auf einer der Leitungen L24 bis L31 beim Empfang des von dem Adressenspeicher 131 abgegebenen Adressensignals auf den "1"-Pegel. Beim Umschalten des Startsignals ADSTR auf den "1"-Pegel wird der Zähler 135 zurückgestellt, da er über die Leitung L46 ein "1"-Signal erhält.

Kehrt das Startsignal ADSTR zum Zeitpunkt ti auf den "O"-Pegel zurück, so gibt die Folgesteuerung 130 gemäß Figur 8(D) und (E) an die Leitungen L32 und L35 ein "1"-Signal ab. Das "1"-Signal auf der Leitung L32 öffnet die aus den NOR-Gliedern NR1 bis NR8 bestehende logische Schaltung, und von den MISFETs Q80 bis Q87 wird der von dem Adressendecoder 132 angewählte MISFET eingeschaltet. Gleichzeitig schaltet das "1"-Signal auf der Leitung L35 den MISFET Q11 ein.

Infolgedessen wird der Kondensator Co über denjenigen MISFET, der eingeschaltet worden ist, zwischen eine der Leitungen LO bis L8 und die Erdklemme der Schaltung gelegt, so daß er sich mit der analogen Eingangsspannung auf den

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Leitungen LO bis L8 aufzuladen beginnt. Das Potential auf der mit einer Seite des Kondensators Co verbundenen Leitung L40 ändert sich dabei gemäß Figur 8(1).

Die Folgesteuerung 130 umfaßt ein (nicht gezeigtes) Zeitglied zur Zählung der Taktsignale Φ1, ΐ2. Gemäß Figur 8(D) ändert die Folgesteuerung 130 das Signal auf der Leitung L32 zu einem Zeitpunkt t2, zu dem der Kondensator Co genügend aufgeladen ist, wieder vom "1"- auf den "O"-Pegel. Dadurch wird von den MISFETs Q80 bis Q87 derjenige, der ausgewählt worden ist, wieder abgeschaltet.

Zum Zeitpunkt t3 ändert sich das Signal auf der Leitung L35 von seinem "1"- auf seinen "O"-Pegel, so daß der MISFET Q11 ausgeschaltet wird.

Zum Zeitpunkt t4 ändert sich das Signal auf der Leitung L34 von seinem "0"- auf seinen "1"-Pegel, so daß der MISFET Q10 eingeschaltet wird. Dadurch wird die Ausgangsspannung VL, die von dem aus den Widerständen R3, R4 bestehenden Spannungsteiler abgeleitet wird, der anderen Klemme des Kondensators Co zugeführt.

Infolgedessen erhöht sich das Potential auf der an die eine Klemme des Kondensators Co angeschlossenen Leitung L40 um die Spannung VL, wie dies in Figur 8(1) gezeigt ist.

Gemäß Figur 8 (EI) kehrt das Signal auf der Leitung L36 zum Zeitpunkt t5 vom "1"- zum "O"-Pegel zurück, so daß der MISFET Q7 abschaltet und die Konstantstromschaltung 133 zu arbeiten beginnt. Gleichzeitig geht das Signal auf der Leitung L45 gemäß Figur 8(K) auf den "1"-Pegel, so daß der Zähler 135 einen Befehl zum Beginn der Zählung erhält.

Da die elektrische Ladung des Kondensators Co vom Zeitpunkt t5 an als konstanter Strom durch die Konstantstromschaltung 133 sich zu entladen beginnt,, sinkt das Potential auf der Leitung L4O zeitlich linear ab.

Nach Ablauf der Zeitspanne, die dem Betrag der elektrischen Ladung unmittelbar vor Beginn der Entladung ent-

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spricht, ist zum Zeitpunkt t6 das Potential auf der Leitung L40 auf den Pegel der Schwellenspannung VTH des Spannungsverglexchers 134 abgesunken. Daher erzeugt der Spannungsvergleicher 134 ein Signal, das gemäß Figur 8(J) zu diesem Zeiptunkt t6 den "O"-Pegel annimmt.

Die Folgesteuerung 130 gibt bei Empfang des "0"-Signals über die Leitung L43 von dem Spannungsvergleicher

134 zu einem durch das Taktsignal Φ1 bestimmten Zeitpunkt t7 auf den Leitungen L36, L44 und L45 die in Figur 8(H),

(L) bzw. (K) gezeigten Signale ab. Das "1"-Signal auf der Leitung L36 dient dazu, die Arbeit der Konstantstromschaltung 133 zu beenden, während der Zählvorgang des Zählers

135 durch das "O"-Signal auf der Leitung L45 beendet wird. Gleichzeitig wird der Zentralrechner 14 nach Figur 4 durch das "1"-Signal auf der Leitung L44 über die Beendigung der Λ/D-Umsetzung informiert.

Der Zentralrechner 14 erzeugt einen Befehl zum Einschreiben der von dem Zähler über die Leitungen L47 bis L54 zugeführten Signale in das Datenfeld 152 des Speichers 15 beim Empfang des Signals, das die Beendigung der A/D-Umsetzung angibt.

Zum Zeitpunkt t8 ändert sich das Signal auf der Leitung L33 auf den "1"-Pegel, und der MISFET Q9 wird eingeschaltet, über den sich die Restladung des Kondensators Co entlädt. Gleichzeitig wird das Signal ADEND, das die Beendigung der A/D-Umsetzung angibt, wieder auf den "O"-Pegel gelegt.

Bei der nächsten A/D-ümsetzung wird der Inhalt des Adressenspeichers 131 geändert und das Signal in ähnlicher Zeitsteuerung wie oben inform eines Digitalsignals auf die Ausgangsleitung des Zählers 135 gegeben.

Bei dem in Figur 7 gezeigten A/D-Umsetzer werden die Spannung am Kondensator Co und die Ausgangsspannung VL des Spannungsteilers während des Umsetzungsvorgangs summiert. Daher ist es möglich, der Drain-Elektrode des MlSFETs Q1 eine Spannung zuzuführen, die ausreicht, um

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den MISFET Q1 zu sättigen, selbst wenn die analoge Eingangsspannung verhältnismäßig gering ist. Die Konstantstromschaltung 133 vermittelt somit selbst für kleine analoge Eingangssignale einen hochpräzisen konstanten Strom.

Da ferner die Anordnung derart getroffen ist, daß die analoge Eingangsspannung und die Spannung VL addiert werden, läßt sich selbst eine analoge Eingangsspannung, die kleiner ist als die Schwellenspannung des Spannungsvergleichers 134, ziemlich gut in ein Digitalsignal umsetzen.

In der in Figur 7 gezeigten Schaltung schwankt der im Zähler 135 für jede der analogen Spannungen auf den Leitungen L1 bis L6 gewonnene Zählwert aufgrund von Änderungen verschiedener Zustände, d.h. aufgrund von Schwankungen der Schwellenspannung des Spannungsvergleichers 134, des Ausgangsstroms der Konstantstromschaltung 133, aufgrund von Temperaturänderungen usw. Der im Zähler 135 gewonnene Zählwert stellt daher nicht immer den gewünschten Wert bezüglich der analogen Eingangsspannung dar.

Figur 9 veranschaulicht die Kennlinie, die zwischen dem analogen Eingangssignal und dem Zählwert besteht. Dabei bezeichnet VO ein erstes analoges Bezugssignal, das in den A/D-ümsetzer eingegeben wird, wenn der MISFET Q87 angewählt wird. Diese Spannung VO beträgt im wesentlichen 0 Volt. Mit VH ist eine zweite analoge Bezugsspannung bezeichnet, die bei Ansteuerung des MISFETs Q80 in den A/D-ümsetzer eingegeben wird. Diese Spannung VH ist durch den aus den Widerständen R1, R2 bestehenden Spannungsteiler vorgegeben. Mit VI ist eine analoge Eingangsspannung mit beliebigem Pegel bezeichnet, während NO und NH die den Bezugsspannungen VO bzw. VH entsprechenden Zählwerte bezeichnen. Die auf Temperaturänderungen oder ähnlichen Gründen beruhenden Schwankungen in den Eigenschaften finden nicht innerhalb der zur Beendigung der A/D-Umsetzung erforderlichen ziemlich .kurzen Zeit statt, so daß der den Zählwert NI angebende Punkt in dem Diagramm nach Figur 9 auf der

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Geraden liegt, die die die Zählwerte NO und NH angebenden Punkte verbindet. Infolgedessen ist das Verhältnis aus der Differenz zwischen den Zählwerten NH und NO (NH - NO) zur Differenz aus den Zählwerten (NI - NO) oder zur Differenz aus den Zählwerten (NH - NI) genau proportional zur Eingangsspannung VI, selbst wenn jeder der Zählwerte NO, NI und NH schwankt.

Der in Figur 4 gezeigte Zentralrechner 14 errechnet das genannte Verhältnis aus den Zählwerten NO, NI und NH, die in dem Speicherfeld 152 gespeichert werden. Durch diese .Berechnung werden Digitaldaten erzielt, die frei von auf Schwankungen in den Eigenschaften beruhenden Änderungen sind.

Die oben erwähnte Berechnung verringert bequemerweise die Anzahl von Justierpunkten in der Schaltung und läßt sich daher effektiv in solchen Schaltungen benützen, die an sich starke Schwankungen in ihren Eigenschaften aufweisen, wie dies beispielsweise bei integrierten Halbleiterschaltungen der Fall ist.

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Claims

PATENTANWÄLTE

SCHIFF ν. FÖNER STREHL. SCHÜBEL-HOPF EBBiNGHAUS FINCK

MÄRIAHILFPl-ATZ 2 &3, MÖNCHEN 9O POSTADRESSE: POSTFACH 95O1SO, D-SOOO MÜNCHEN 95

HITACHI, LTD. 21. Juli 1978

DEA-5676

Konstantstromschaltung mit MISFETs und ihre Verwendung in

einem Signalumsetzer

PATENTANSPRÜCHE

(D

Konstantstromschaltung, gekennzeichnet durch zwei Isolierschicht-Feldeffekttransistoren (Q1,Q2) und eine Vorspannungsstufe (2) mit zwei Vorspannungs-Ausgangsklemmen (Vx, Vy), die die Transistoren (Q1, Q2) in ihre Sättigung treiben, wobei der eine Transistor (Q1) mit seiner Source-Elektrode an eine Bezugsspannungsklemme (G), mit seiner Drain-Elektrode an die Source-Elektrode des anderen Transistors (Q2) und mit seiner Gate-Elektrode an die eine Vorspannungs-Ausgangsklemme (Vx) angeschlossen ist, während der andere Transistor (Q2) mit seiner Drain-Elektrode an die Ausgangsklemme (OUT)₇ an der der konstante Ausgangsstrom abgegriffen wird, und mit seiner Gate-Elektrode an die andere Vorspannungs-Ausgangsklemme (Vy) angeschlossen ist.

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ORlGINALiNSPECTED
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet ,· daß die beiden Transistoren (Q1, Q2) Anreicherungs-MISFETs sind.
3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorspannungsstufe (2) zwei weitere Isolierschicht-Feldeffekttransistoren (Q4, Q6) umfaßt und mit diesen weiteren Transistoren (Q4, Q6) kompensierte Vorspannungen (Vx, Vy) liefert.
4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden weiteren Transistoren (Q4, Q6) als Dioden geschaltete Anreicherungs-MISFETs sind, die jeweils zwischen Source und Drain aus dem von einer Stromversorgung (VDD) zugeführten Strom eine Vorspannung erzeugen.
5. Schaltung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch g ekennzeichnet , daß sämtliche vier Transistoren (Q1,Q2, Q4, Q6) auf einem gemeinsamen Halbleitersubstrat ausgebildet sind.
6. Signalumsetzer, gekennzeichnet durch eine zwischen einer Eingangsklemme (Vin) und einem Schaltungspunkt angeordnete Schalteinrichtung (Q8), einen zwischen dem Schaltungspunkt und einer Bezugsspannungsklemme (Erde) angeordneten Kondensator (Co), eine ebenfalls zwischen dem Schaltungspunkt und der

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Bezugsspannungskleittme (Erde) angeordnete Konstantstromschaltung (3)/ einen mit seiner Eingangsklemme an den Schaltungspunkt angeschlossenen Spannungsdetektor (4) und einen Zähler, dessen Betrieb von einem an der Ausgangsklemme des Spannungsdetektors (4) auftretenden Signal gesteuert wird, wobei die Konstantstromschaltung (3) zwei zwischen dem Schaltungspunkt und der Bezugsspannungsklemme (Erde) in Serie geschaltete Isolierschicht-Feldeffekttransistoren '(QI, Q2) und eine Vor spann ungs stufe (Q3. . .Q7) zur Zuführung von Vorspannungen an die Gate-Elektroden der Transistoren (Q1 , Q2) umfaßt, und wobei sich der auf eine Spannung entsprechend dem Pegel des Eingangssignals aufgeladene Kondensator (Co) im geöffneten Zustand der Schalteinrichtung (Q8) über die Konstantstromschaltung (3) entlädt, so daß an dem Zähler ein der Entladungszeit entsprechendes Digitalsignal abgegriffen wird.
7. Signalumsetzer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorspannungstufe zwei weitere als Dioden geschaltete Isolierschicht-Feldeffekttransistoren (Q4, Q6) zur Erzeugung einer Vorspannung zwischen ihren Drain- und Source-Elektroden sowie eine zu denbeiden weiteren Transistoren parallelgeschaltete zweite Schalteinrichtung (Q7) umfaßt.
8. Signalumsetzer nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erstgenannte Schalt-

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einrichtung (Q8), die Konstantstromschaltung (3) _F der Spannungsdetektor (4) und der Zähler in einer gemeinsamen Baugruppe als integrierte Halbleiterschaltung aufgebaut sind, wobei die Bezugsspannungsklemine (Erde) für die Konstant stromschaltung (3) und für den Spannungsdetektor (4) sowie die Bezugsspannungsklemme für den Zähler unabhängig an eine außerhalb der Baugruppe vorhandene Bezugsspannungsklemme angeschlossen sind.
9. Signalumsetzer nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Eingangsklemme (Vin) zur Aufnahme von Spannungen mit dem Betrieb mehrerer Schalteinrichtungen entsprechenden Pegeln dient, so daß am Ausgang des Zählers den Betriebszuständen der Schalteinrichtungen entsprechende Digitalsignale abgreifbar sind.
10. Signalumsetzer, gekennzeichnet durch mehrere Meßwertgeber (10) zur Erfassung verschiedener Zustände eines Kraftfahrzeugmotors, einen Analogwähler

(12) zur Ansteuerung jeweils eines der Ausgänge der Meßwertgeber (10), eine Signalumsetzerstufe (13) zur Umsetzung des Ausgangssignals des Analogwählers (12) in ein Digitalsignal, sowie eine digitale Funktionsstufe (19) zur Beaufschlagung elektromechanischer Wandler zur Steuerung des Kraftfahrzeugmotors bei Empfang der entsprechenden Ausgangs-

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signale aus der Signalumsetzerstufe (13) , wobei die Signallamsetzersfcufe {13} eine zwischen einer Eingangsklemme und einem Schaltungspunkt (L40) angeordnete Schalteinrichtung iQ80. - -0.87} / einen zwischen dem Schaltungspunkt und einer Bezugsspannungsklemme {Erde) angeordneten Kondensator (Go), eine ebenfalls zwischen dem Schaltungspunkt (L4O) und der Bezugsspannungsklemme (Erde) liegende Konstantstromschaltung (133), einen mit seiner Eingangsklemme an den Schaltungspunkt (L4O) angeschlossenen Spannungsdetektor (134) und einen durch das Signal am Ausgang des Spannungsdetektors (134) steuerbaren Zähler (135) umfaßt, und wobei die Konstantstromschaltung (133) zwei zwischen dem Schaltungspunkt und der Bezugsspannungsklemme (Erde) in Serie geschaltete Isolierschicht-Feldeffekttransistoren (Q1, Q2) sowie eine Vorspannungsstufe zur Zuführung von Vorspannungen an die Gate-Elektroden der beiden Transistoren (Q1, Q2) umfaßt.

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