DE3629612A1 - Treiberschaltung fuer mos-leistungstransistoren in gegentaktstufen - Google Patents
Treiberschaltung fuer mos-leistungstransistoren in gegentaktstufenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Treiberschaltung für MOS-
Leistungstransistoren in Gegentaktstufen mit einem
ersten MOS-Leistungstransistor und einem zweiten MOS-
Leistungstransistor,die im Gegentakt geschaltet sind
und jeweils einen oberen und einen unteren MOS-
Transistor darstellen; mit einem Wechselspannungs-
Signaleingang, der mit Gateelektroden des ersten und
zweiten MOS-Transistors verbunden ist; und mit einer
Bootstrap-Schaltung, die einen Bootstrap-Kondensator
aufweist, der zwischen einer Sourceelektrode des oberen
MOS-Transistors und über ein erstes Schaltelement an
einen Referenzspannungspunkt angelegt ist, wobei der
obere MOS-Transistor mit einer Drainelektrode an die
Betriebsspannung angeschlossen ist.
Es ist bekannt, daß in Gegentaktstufen in N-Kanal-MOS-
Technologie das obere Element eine Gatespannung erfordert,
die höher als die Betriebsspannung ist, um einen Zustand
hoher Leitfähigkeit zu erreichen. Zu diesem Zweck ist
eine Bootstrap-Schaltung vorgesehen, mit der die erforder
liche Spannung erzeugt wird.
Zur Erläuterung ist eine solche bekannte Schaltung in
Fig. 1 gezeigt. Sie enthält einen MOS-Leistungstransistor
1, der das untere Element bildet, einen MOS-Leistungs
transistor 2, der das obere Element bildet, sowie einen
Signaleingang 3 und eine Last 4, die mit einem Anschluß
eines Verbindungspunktes zwischen den Transistoren 1
und 2 verbunden ist. Die Schaltung enthält darüber hinaus
einen Bootstrap-Kondensator 5, der mit seinen Anschlüssen
an der Sourceelektrode S des Transistors 2 und an die
Gateelektrode G des Transistors 2 über eine Schaltung
angeschlossen ist, die aus einem Transistor 6, einer
Stromquelle 7, einer Diode 8 und einem MOS-Transistor 9
besteht. Darüber hinaus ist eine Diode 10 vorgesehen,
die mit ihrer Anode an die Betriebsspannung V CC und mit
ihrer Kathode an den Rest der Schaltung angeschlossen ist.
Bei Gleichstrombetrieb ist die Gateelektrode des Transistors
2 über die Bootstrap-Schaltung mit der Betriebsspannung
verbunden. Dementsprechend kann die Last auch bei einer
Spannung gespeist werden, die niedriger ist als die
(positive) Betriebsspannung. Beträgt die Betriebsspannung
V CC z.B. 30 V, so ist es möglich, an der Last eine Spannung
von 20 V zu erzeugen, welcher Wert in erster Annäherung
durch die Differenz zwischen der Betriebsspannung und dem
Spannungsabfall (V GS ) der Gateelektrode bestimmt wird.
Unter diesen Bedingungen ist der Leistungstransistor ge
öffnet (leitend) und verbraucht eine hohe Leistung, obwohl
er in der Lage ist, die Last zu speisen. Bei Wechsel
spannungsbetrieb dagegen ist es von Nachteil, daß die
Bootstrap-Schaltung die Gateelektrode des Leistungstransistors
gegenüber der Sourceelektrode mit einer Spannung versorgt,
die gleich der Betriebsspannung ist. Eine solche Spannung
ist im Wert zu hoch, da es für einen guten Treiberbetrieb
notwendig ist, eine Spannung V GS zuzuführen, die zwischen
10 und 14 V liegt, während Spannungen höher als 20 V
für den MOS-Leistungstransistor gefährlich werden können.
Um dieses Problem bei Wechselspannungsbetrieb zu lösen,
ist es möglich, die Bootstrap-Schaltung mit einer
niedrigeren Spannung zu versorgen, z.B. 12 V. Eine solche
Lösung ist als Beispiel in Fig. 2 gezeigt, in der die
gleichen Elemente der Fig. 1 mit den gleichen Bezugs
zeichen versehen wurden. Insbesondere ist zu sehen, daß
die Schaltung nach Fig. 2 sich von der nach Fig. 1 nur
dadurch unterscheidet, daß die Anode der Diode 10 nicht
mehr mit der Betriebsspannung V CC, sondern mit einer
geeigneten niedrigeren Konstantspannung (z.B. 12 V)
verbunden ist.
Die in Fig. 2 gezeigte Schaltung löst zwar das Problem
beim Wechselspannungsbetrieb durch den Anschluß der Gate
elektrode des Transistors 2 an eine niedrigere Spannung;
die Schaltung ist jedoch nicht mehr in der Lage, einer
Gleichspannungs-Last Leistung zuzuführen. Der MOS-
Transistor 2 benötigt zur Führung eines Stromes einen
Spannungsabfall V GS von etwa 10 V. Da während des Gleich
spannungsbetriebes der Gatekreis mit einer niedrigen
Spannung versorgt wird (im vorliegenden Beispiel mit 12 V),
hat er keine ausreichende Spannung zur Versorgung der Last,
so daß die Schaltung für Gleichstrombetrieb nicht geeignet ist.
Um die in den Schaltungen nach den Fig. 1 und 2 auf
tretenden Probleme zu lösen, also eine Schaltung zu
erhalten, die sowohl für Gleichstrombetrieb als auch
Wechselstrombetrieb eine zuverlässige Arbeitsweise bietet,
wurde durch die Anmelderin eine in Fig. 3 dargestellte
Schaltung untersucht. In dieser Schaltung sind die mit
den vorstehend beschriebenen Schaltungen gemeinsamen Bau
elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Diese
Schaltung unterscheidet sich von den vorstehend beschriebe
nen dadurch, daß zwischen der Bootstrap-Schaltung und
der Betriebsspannung V CC zwei Zenerdioden 11′ und 11′′
vorgesehen sind, die z.B. eine Zenerspannung von 7 V
aufweisen und in Serie geschaltet sind, um zusammen eine
Spannung von 14 V zu stabilisieren. Diese Schaltung arbeitet
sowohl im Gleichstrombetrieb als auch im Wechselstrombe
trieb einwandfrei. Im Gleichspannungsbetrieb ist der
Gatekreis des Transistors 2 durch die beiden Dioden mit
der Betriebsspannung V CC verbunden und somit in der Lage,
der Last genügend Leistung zuzuführen. Im Wechselspannungs
betrieb wird die Bootstrap-Schaltung wirksam und die
Dioden begrenzen den Spannungsabfall V GS auf einen Wert
von 14 V.
Eine solche Schaltung hat jedoch den Nachteil, daß während
des Betriebes eine hohe Leistung absorbiert wird, ohne daß
diese benutzbar ist oder an die Last weitergegeben wird.
Während jedes Arbeitszyklus wird der Kondensator 5 auf
die Betriebsspannung V CC aufgeladen und entlädt während
der Bootstrap-Phase die überschüssige Spannung an die beiden
Zenerdioden 11′ und 11′′, die die Spannung auf diesen
vorbestimmten Wert begrenzen. Dementsprechend wird in
jedem Zyklus Leistung zum Laden des Kondensators verbraucht,
die dann während der Entladung des Kondensators durch die
Zenerdioden 11′ und 11′′ verbraucht wird. Die Schaltung
nach Fig. 3 löst zwar das Problem, während des Gleich
spannungsbetriebes die Last ausreichend mit Leistung zu
versorgen, wobei gleichzeitig der Wechselspannungsbetrieb
sichergestellt wird; die Schaltung hat jedoch den Nachteil
eines zu hohen Leistungsverbrauches, wodurch die Schaltung
in den meisten Fällen unbrauchbar oder zumindest nachteilig
ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
eine Treiberschaltung für MOS-Leistungstransistoren in
Gegentaktstufen vorzuschlagen, die die Nachteile der be
kannten bzw. vorgeschlagenen Schaltungen vermeidet. Insbe
sondere soll eine Treiberschaltung vorgeschlagen werden,
die in der Lage ist, eine Last im Gleichstrombetrieb aus
reichend zu speisen und trotzdem zuverlässig im Wechsel
strombetrieb arbeitet und dabei einen niedrigen Leistungs
verbrauch hat. Dieser niedrige Leistungsverbrauch soll sowohl
im Gleichstrom- als auch im Wechselstrombetrieb möglich
sein. Schließlich ist es erforderlich, daß die Treiber
schaltung aus einfachen Elementen besteht, die in einer
einzigen Struktur durch bereits bekannte Technologien
integriert werden können, um die Herstellkosten niedrig
zu halten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
ein zweites Schaltelement vorgesehen ist, das zwischen
der Betriebsspannung und der Gateelektrode des oberen
MOS-Transistors angeordnet ist, und ein drittes Schalt
element, das zwischen der Gateelektrode des oberen MOS-
Transistors und einem Verbindungspunkt zwischen dem
ersten Schaltelement und dem Kondensator angeordnet ist;
daß während des Gleichspannungsbetriebes das zweite Schalt
element geschlossen und das erste und das dritte Schalt
element geöffnet sind, um eine elektrische Verbindung der
Gateelektrode des oberen MOS-Transistors mit der Be
triebsspannung zu ermöglichen, und daß während des
Wechselspannungsbetriebs das erste und das zweite Schalt
element geschlossen und das dritte Schaltelement geöffnet
sind, wenn ein Eingangssignal am Wechselspannungs-Signal
eingang einen ersten Pegel annimmt und der Kondensator
sich auf die Spannung des Referenzspannungspunktes auflädt,
und das erste und das zweite Schaltelement geöffnet und
das dritte Schaltelement geschlossen sind, wenn das Wechsel
spannungssignal am Wechselspannungs-Signaleingang einen
zweiten Pegel annimmt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unter
ansprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten
Ausführungsbeispieles unter Bezug auf die beigefügten
Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 - 3 Schaltbilder bekannter bzw. möglicher Treiber
schaltungen für MOS-Leistungstransistoren in
Gegentaktstufen;
Fig. 4 eine Treiberschaltung gemäß der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 5 eine Treiberschaltung gemäß der Erfindung für
Gleichspannungsbetrieb;
Fig. 6 ein zu der Schaltung nach Fig. 5 gehörendes
Blockdiagramm; und
Fig. 7 das Schaltbild einer zusammengesetzten Aus
führungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die Fig. 1 bis 3 wurden bereits vorstehend beschrieben.
Fig. 4 zeigt das Schaltbild einer Schaltung gemäß der
vorliegenden Erfindung. Die Schaltung enthält einige Bau
elemente, die denen der Schaltung nach Fig. 1 gleichen,
so daß diese die gleichen Bezugszeichen tragen. Die er
findungsgemäße Schaltung besteht somit aus einem Paar von
N-Kanal-MOS-Transistoren 1 und 2, denen das Eingangssignal
über den Anschluß 3 zugeführt wird und die eine Last 4
treiben. Die Schaltung enthält darüber hinaus einen Bootstrap-
Kondensator 5, den Transistor 6, die Stromquelle 7, die
Diode 8 sowie einen MOS-Transistor 9 , wie in den vorbe
schriebenen Schaltungen. Ähnlich wie in Fig. 1 ist eine
Diode 10 zwischen der Bootstrap-Schaltung und der Betriebs
spannung V CC vorgesehen. Gemäß der Erfindung enthält der
Treiberkreis der MOS-Transistoren zwei Dioden 15 und 16,
die auf geeignete Weise eine weitere Gleichspannungsquelle
(z.B. 12 V) mit der Bootstrap-Schaltung verbinden. Die
Diode 15 ist mit ihrer Anode mit einer Konstantspannung
(12 V) und mit ihrer Kathode an einen der Anschlüsse des
Kondensators 5 angeschlossen, während die Diode 16 mit
ihrer Anode an der Kathode der Diode 15 und mit ihrer Kathode
an der Bootstrap-Schaltung angeschlossen ist, die aus
dem Transistor 6, der Stromquelle 7 und der Diode 8 besteht.
Die Dioden 15 und 16 arbeiten zusammen mit der Diode 10
als Schalter und sind eingeschaltet oder ausgeschaltet,
je nach der Betriebsart der Schaltung, um eine Verbindung
der Gateelektrode des Transistors 2 zur Betriebsspannung
V CC herzustellen oder einen voreingestellten Spannungsabfall
zwischen der Gateelektrode und der Sourceelektrode des
Transistors 2 während des Wechselspannungsbetriebes aufrecht
zuerhalten.
Die Schaltung arbeitet im einzelnen wie folgt:
Ist während des Gleichspannungsbetriebes V IN im niedrigen
Zustand, so ist die Diode 10 in Vorwärtsrichtung und die
Dioden 15 und 16 sind in Sperrichtung vorgespannt. Auf diese
Weise ist die Gateelektrode des Transistors 2 über die Diode
10 und den Gatekreis direkt mit der Betriebsspannung V CC
verbunden, so daß es möglich ist, die Last mit Leistung
zu speisen und die Last entsprechend anzusteuern.
Nimmt während des Wechselspannungsbetriebs das Eingangs
signal V IN einen hohen Wert an, so wird der Kondensator
5 auf etwa 12 V aufgeladen. Hierbei ist der untere MOS-
Transistor 1 über die durchlässige Diode 15 im leitenden
Zustand, während die Diode 16 immer noch gesperrt ist und
die Diode 10 (die leitend ist) von der Diode 15 abtrennt.
In der nachfolgenden Phase, wenn das Eingangssignal V IN
einen niedrigen Wert annimmt, wird die Diode 10 bei einem
Ansteigen der Ausgangsspannung V₀ gesperrt, während die
Diode 16 in Vorwärtsrichtung vorgespannt wird und hierdurch
den Gatekreis des Transistors 2 versorgt und ihn mit dem
Bootstrap-Kondensator 5 verbindet. Hierdurch hebt der
auf einen Wert von 12 V aufgeladene Kondensator 5 die
Spannung an und sperrt die Diode 15 in Sperrichtung vor,
wodurch diese gesperrt wird. Der Kondensator 5 bleibt auf
diese Weise auf den niedrigeren Wert geladen (im vorliegenden
Fall 12 V) und der Treiberkreis muß nur die während der
Aufladung der Gateelektrode des MOS-Transistors 2 ver
lorengegangene Ladung ersetzen. Deshalb verbraucht die
Schaltung im Treiberkreis kaum Leistung, im Gegensatz zu
der Schaltung nach Fig. 3.
Die Schaltung nach Fig. 4 hat also ein verbessertes Wechsel
spannungsverhalten mit niedrigerem Leistungsverbrauch.
Bei dieser Schaltung wird jedoch ein Gleichspannungsbetrieb
mit einem Zustand niedrigen Leistungsverbrauchs des MOS-
Leistungstransistors 2 nicht sichergestellt. Für einen
Gleichspannungsbetrieb mit niedrigem Leistungsverbrauch ist
es vielmehr notwendig, daß die Treiberschaltung dem Leistungs
transistor 2 eine Gateelektroden-Gleichspannung zuführt,
die um etwa 10 V höher als die Betriebsspannung ist.
Um das Verhalten der Schaltung nach Fig. 4 bezüglich der
Gleichspannungs-Verlustleistung zu verbessern, ist eine
Ladungspumpe vorgesehen, um an der Gateelektrode des
Transistors 2 eine geeignete Spannung zur Verfügung zu
stellen. Die Fig. 5 und 6 zeigen eine mögliche Ausführungs
form einer solchen Ladungspumpe und deren Anschluß an die
übrigen Schaltungsteile. Die Ladungspumpe ist in Fig. 6
mit dem Bezugszeichen 30 versehen und besteht aus zwei
Schaltern 20 und 21, die zwischen der Betriebsspannung V CC
und Masse 22 angeordnet sind. Die Schalter werden in den
geöffneten und den geschlossenen Zustand durch ein oszillieren
des Signal mit einer Frequenz von z.B. 500 kHz gesteuert,
das dem Anschluß 23 zugeleitet wird. Das den Schaltern 20
und 21 zugeführte Steuersignal weist zweckmäßigerweise eine
Phasenverschiebung von 180° auf, so daß, wenn der eine
Schalter geöffnet ist, der andere gesperrt ist und umgekehrt.
Eine solche Phasenverschiebung bzw. Gegenphase kann z.B.
mittels eines logischen Inverters 28 erzeugt werden. Die
Schaltung enthält darüber hinaus einen Kondensator 24, der
an einen Anschluß zwischen den beiden Schaltern 20 und 21
angeschlossen ist, während der andere Anschluß über eine
Diode 25 mit einer Gleichspannung (z.B. 12 V) verbunden ist.
Eine weitere Diode 26 ist mit ihrer Anode an den Verbindungs
punkt zwischen der Kathode der Diode 25 und dem Kondensator
24 angeschlossen, während ihre Kathode mit einem weiteren
Kondensator 27 verbunden ist, dessen anderer Anschluß an
der Betriebsspannung V CC liegt.
Die Schaltung nach Fig. 5 arbeitet wie folgt.
Der Kondensator 27 wird auf einem Spannungspegel von etwa
12 V gehalten entsprechend der Spannung an der Leitung 29.
Dies erfolgt mittels des Kondensators 24, der durch die beiden
Schalter 20 und 21 und die Diode 25 kontinuierlich auf
12 V bei einer Schaltfrequenz von 500 kHz aufgeladen wird
und somit in jedem Zyklus die durch den Kondensator 27
verlorene Ladung ersetzt. Wird die Schaltung nach Fig. 5
mit der Treiberschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung
entsprechend der Fig. 6 verbunden, dann wird die Gate
elektrode des Transistors 2 bei Gleichspannungsbetrieb
auf einem Spannungspegel gehalten, der um etwa 10 V höher
als die Betriebsspannung ist, wenn gewünscht wird, den
oberen Transistor 2 im eingeschalteten Zustand zu halten.
Die in Fig. 6 gezeigte Verbindung ist jedoch für den
Wechselspannungsbetrieb von Nachteil. In diesem Falle zeigt
die Schaltung nach Fig. 6 ein sehr langsames Verhalten,
da die Ladungspumpe nach Fig. 5 die Eingangskapazität des
MOS-Leistungstransistors 2, die etwa 1 nF beträgt, aufladen
muß, während die Kapazität der Pumpe bei etwa 100 pF liegt.
Ein solches System ist also nicht in der Lage, hohe Schalt
frequenzen (100 bis 200 kHz) zu verarbeiten, wie es bei
den heutigen Schaltersystemen erforderlich ist.
Um diesen Nachteil zu beheben, ist die Ladeschaltung nach
Fig. 5 erfindungsgemäß wie in Fig. 7 gezeigt angeschlossen.
Fig. 7 zeigt die Treiberschaltung gemäß der Erfindung in
ihrer vollständigen Ausführungsform für Gleichspannungs-
und Wechselspannungsbetrieb. Sie enthält das Bootstrap-
System, das einen sicheren Wechselspannungsbetrieb mit
niedriger Verlustleistung gewährleistet, und außerdem ist
die Ladungspumpe nach Fig. 5 vorgesehen, um einen Gleich
spannungsbetrieb mit niedriger Verlustleistung zuzulassen.
Wie zu erkennen ist, stellt die Schaltung nach Fig. 7 eine
Kombination der Schaltung nach Fig. 4 mit der Ladungspumpe
nach Fig. 5 dar, und die gemeinsamen Elemente sind mit
den gleichen Bezugszeichen versehen. Es wird jedoch darauf
hingewiesen, daß der Kondensator 27 der Fig. 5 in Fig. 7
fortgelassen wurde, da die Gatekapazität des Transistors 2
die gleiche Funktion ausübt und gerade diese Kapazität durch
die gewünschte Gleichspannung aufgeladen werden muß. Die
Schaltung nach Fig. 5 ist mit der nach Fig. 4 über einen
Transistor 35 verbunden, der als Schalter arbeitet und zwischen
der Anode der Diode 25 und der Konstantspannungsleitung 29
mit niedrigerer Spannung (z.B. 12 V) geschaltet ist. In der
Schaltung ist außerdem eine parasitische Diode 37 gestrichelt
gezeigt, die sich zwischen den Source- und Drainelektroden
des Transistors 35 befindet.
Nachfolgend soll die Arbeitsweise der Schaltung nach
Fig. 7 nur für den Gleichspannungsbetrieb in Verbindung mit
der Ladungspumpe beschrieben werden, während der Wechsel
spannungsbetrieb dem der Schaltung nach Fig. 4 entspricht.
Soll der Leistungstransistor 2 durch eine Gleichspannung
angesteuert werden, so ist das dem Eingang 3 zugeführte
Signal derart, daß der Transistor 9 (der als Schalter arbeitet)
gesperrt ist, während der Transistor 35 im eingeschalteten
Zustand gehalten wird. Auf diese Weise wird der Schalter 20
geschlossen und der Kondensator 24 wird über die Diode 25
auf die an der Leitung 29 (12 V) liegende Spannung aufgeladen,
während beim Öffnen des Schalters 20 und Schließen des
Schalters 21 der Kondensator 24 seine Ladung an die
Gatekapazität des Leistungstransistors 2 über die Diode
26 überträgt. In diesem Zustand entkoppelt die Diode 25
den Kondensator 24 von dem Schalter 35 und verhindert, daß
die parallel zum Transistor 35 liegende parasitische Diode
37 gleichzeitig einschaltet. Auf diese Weise wird eine
Verbindung zwischen der Ladungspumpe und der Treiberschaltung
nach Fig. 4 für den Gleichspannungsbetrieb während des
Wechselspannungsbetriebes hergestellt, da der Schalter 35
in entgegengesetzter Phase zum Schalter 9 gesteuert wird
und der Transistor 35 selbst die Diode 25 von der Spannungs
leitung 29 entkoppelt und somit die Ladungspumpe deaktiviert.
Auf diese Weise hat die Schaltung nach Fig. 4, wie erläutert,
ein zuverlässiges Verhalten sowohl im Gleichspannungs- als
auch im Wechselspannungsbetrieb, so daß die Last in jeder
beliebigen Situation angesteuert werden kann. Eine solche
Schaltung, die in der in Fig. 7 gezeigten Weise komplettiert
ist, läßt außerdem einen Gleichspannungsbetrieb mit niedriger
Verlustleistung zu.
Es wird außerdem darauf hingewiesen, daß die beiden Dioden
10 und 16, die einen wesentlichen Teil der Bootstrap-Schaltung
darstellen, für eine korrekte Arbeitsweise der vereinfachten
Schaltung nach Fig. 4 unerläßlich sind und außerdem die
Funktion der Entkopplung des Treibertransistors 2 von der
Betriebsspannung V CC und von der niedrigeren Spannung (12 V)
haben, wenn die Gateelektrode des Transistors 2 während des
Gleichspannungsbetriebes einen hohen Wert annimmt.
Ein wichtiges Merkmal der Erfindung besteht darin, daß beim
Betrieb der Ladungspumpe der gewünschte Ladungszustand ver
hältnismäßigschnell erreicht wird, da wegen der mit der
Betriebsspannung verbundenen Diode 10 die Gatekapazität
des Transistors 2 durch V CC aufgeladen wird und die Ladungs
pumpe nur benötigt wird, um die an der Leitung 29 liegende
Spannung von etwa 12 V bereitzustellen. Auf diese Weise
werden schnelle Übergänge beim Wechsel vom Wechselspannungs
betrieb auf den Gleichspannungsbetrieb erzielt.
Die Abtrennung der Diode 25 von der 12 V-Betriebsspannung
beim Einschalten des Transistors oder Schalters 9 und damit
beim Ausschalten des Transistors 35 verhindert, daß die
Dioden 25, 26 und 8 während der Einschaltperioden des
Schalters 9 zwischen die 12 V-Betriebsspannung und Masse
geschaltet werden.
Claims (7)
1. Treiberschaltung für MOS-Leistungstransistoren in
Gegentaktstufen mit einem ersten MOS-Leistungstransistor
(2) und einem zweiten MOS-Leistungstransistor (1), die
im Gegentakt geschaltet sind und jeweils einen oberen
und einen unteren MOS-Transistor darstellen;
mit einem Wechselspannungs-Signaleingang (3), der mit
Gateelektroden des ersten und zweiten MOS-Transistors
verbunden ist; und mit einer Bootstrap-Schaltung (5-8),
die einen Bootstrap-Kondensator (5) aufweist, der
zwischen einer Sourceelektrode (S) des oberen MOS-
Transistors (2) und über ein erstes Schaltelement (15)
an einen Referenzspannungspunkt (29) angelegt ist, wobei
der obere MOS-Transistor (2) mit einer Drainelektrode (D)
an die Betriebsspannung (V CC ) angeschlossen ist;
dadurch gekennzeichnet,
daß ein zweites Schaltelement (10) vorgesehen ist, das zwischen der Betriebsspannung (V CC ) und der Gate elektrode (G) des oberen MOS-Transistors angeordnet ist, und ein drittes Schaltelement (16), das zwischen der Gateelektrode (G) des oberen MOS-Transistors (2) und einem Verbindungspunkt zwischen dem ersten Schalt element (15) und dem Kondensator (5) angeordnet ist;
daß während des Gleichspannungsbetriebes das zweite Schaltelement (10) geschlossen und das erste und das dritte Schaltelement (15, 16) geöffnet sind, um eine elektrische Verbindung der Gateelektrode (G) des oberen MOS-Transistors (2) mit der Betriebsspannung zu ermöglichen; und
daß während des Wechselspannungsbetriebes das erste und das zweite Schaltelement (15, 10) geschlossen und das dritte Schaltelement (16) geöffnet sind, wenn ein Eingangssignal (V IN ) am Wechselspannungs-Signaleingang (3) einen ersten Pegel annimmt und der Kondensator (5) sich auf die Spannung des Referenzspannungspunktes (29) auflädt, und das erste und das zweite Schaltelement (15, 10) geöffnet und das dritte Schaltelement (16) geschlossen sind, wenn das Wechselspannungssignal am Wechselspannungs- Signaleingang einen zweiten Pegel annimmt.
daß ein zweites Schaltelement (10) vorgesehen ist, das zwischen der Betriebsspannung (V CC ) und der Gate elektrode (G) des oberen MOS-Transistors angeordnet ist, und ein drittes Schaltelement (16), das zwischen der Gateelektrode (G) des oberen MOS-Transistors (2) und einem Verbindungspunkt zwischen dem ersten Schalt element (15) und dem Kondensator (5) angeordnet ist;
daß während des Gleichspannungsbetriebes das zweite Schaltelement (10) geschlossen und das erste und das dritte Schaltelement (15, 16) geöffnet sind, um eine elektrische Verbindung der Gateelektrode (G) des oberen MOS-Transistors (2) mit der Betriebsspannung zu ermöglichen; und
daß während des Wechselspannungsbetriebes das erste und das zweite Schaltelement (15, 10) geschlossen und das dritte Schaltelement (16) geöffnet sind, wenn ein Eingangssignal (V IN ) am Wechselspannungs-Signaleingang (3) einen ersten Pegel annimmt und der Kondensator (5) sich auf die Spannung des Referenzspannungspunktes (29) auflädt, und das erste und das zweite Schaltelement (15, 10) geöffnet und das dritte Schaltelement (16) geschlossen sind, wenn das Wechselspannungssignal am Wechselspannungs- Signaleingang einen zweiten Pegel annimmt.
2. Treiberschaltung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente (10, 15, 16)
Dioden sind.
3. Treiberschaltung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Ladungspumpenabschnitt
(Fig. 5) mit einem weiteren Kondensator (24) vorgesehen
ist, der mit seinem ersten Anschluß über ein viertes
Schaltelement (35, 25) an einem weiteren Referenz
spannungspunkt und mit seinem zweiten Anschluß an einem
Schalterabschnitt (20, 21) angeschlossen ist, der ab
wechselnd diesen Kondensator (24) an die Betriebsspannung
(V CC ) oder an Masse schaltet;
daß der erste Anschluß des weiteren Kondensators (24) außerdem mit der Gateelektrode (G) des oberen MOS- Transistors (2) verbunden ist und
daß das vierte Schaltelement einen MOS-Schalttransistor (35) enthält, der über seine Gateelektrode durch ein Signal in Gegenphase zu dem Eingangssignal gesteuert wird.
daß der erste Anschluß des weiteren Kondensators (24) außerdem mit der Gateelektrode (G) des oberen MOS- Transistors (2) verbunden ist und
daß das vierte Schaltelement einen MOS-Schalttransistor (35) enthält, der über seine Gateelektrode durch ein Signal in Gegenphase zu dem Eingangssignal gesteuert wird.
4. Treiberschaltung nach den vorstehenden Ansprüchen,
dadurch gekennzeichnet, daß der Referenzspannungspunkt
und der weitere Referenzspannungspunkt (29) das gleiche
Potential aufweisen.
5. Treiberschaltung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste Anschluß des weiteren
Kondensators (24) über ein fünftes Schaltelement (26)
mit der Gateelektrode (G) des oberen MOS-Transistors (2)
verbunden ist.
6. Treiberschaltung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das fünfte Schaltelement (26)
eine Diode ist, deren Anode mit dem weiteren Kondensator (24)
und deren Kathode mit der Gateelektrode (G) verbunden
ist.
7. Treiberschaltung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das vierte Schaltelement
außerdem eine Diode (25) enthält, deren Anode mit dem
MOS-Schalttransistor (35) und deren Kathode mit dem ersten
Anschluß verbunden ist.
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