DE69320631T2

DE69320631T2 - Cmos stromsteuerschaltung

Info

Publication number: DE69320631T2
Application number: DE69320631T
Authority: DE
Inventors: Man Shek San Mateo Ca 94403 Lee
Original assignee: Cirrus Logic Inc
Current assignee: Cirrus Logic Inc
Priority date: 1992-06-05
Filing date: 1993-06-03
Publication date: 1999-01-14
Anticipated expiration: 2013-06-04
Also published as: KR950702075A; DE69320631D1; EP0643884B1; KR100220291B1; EP0643884A1; EP0643884A4; JPH07508143A; US5179292A; WO1993026092A1

Description

Gebiet der Erfindung:

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein CMOS-Stromlenksteuerschaltungen.

Stand der Technik:

Bekannt ist die Verwendung von Stromlenksteuerschaltungen zur Zufuhr und selektiven Lenkung von Stromgrößen an einen oder mehrere Ausgänge. Typischerweise besitzt eine Stromlenksteuerschaltung eine erste Stufe zur Lieferung eines konstanten Stroms, und eine zweite Stufe, die üblicherweise zwei Transistoren in Parallelschaltung aufweist, zur Lenkung des konstanten Stroms. Im Betrieb derartiger Stromlenksteuerschaltungen wird an einen der Transistoren eine vorgegebene Vorspannung angelegt und die Leitfähigkeit des anderen Transistors so gesteuert, daß der Strom durch denjenigen Transistor gelenkt wird, welcher die höchste Leitfähigkeit aufweist. Bei herkömmlichen Stromlenksteuerschaltungen ist unabhängig davon, wohin die zweite Stufe den Strom lenkt, die Stromaufnahme der Schaltung im wesentlichen konstant.
Stromlenksteuerschaltungen in Ausführung in CMOS-Technologie werden häufig zur Benutzung in batteriebetriebenen Anwendungen vorgesehen. Beispielsweise werden derartige Schaltungen häufig in batteriebetriebenen Laptop-Computern verwendet. Da derartige Stromlenksteuerschaltungen die oben erwähnte Eigenschaft besitzen, daß sie dieselbe Strommenge aufnehmen, unabhängig davon, ob der Strom in der Anwendungs- Hardware benötigt wird oder nicht, verringern die Schaltungen unnötigerweise die Betriebslebensdauer der Batterien.
In IBM Technical Disclosure Bulletin, vol. 20, Nº 11A, April 1978, p. 4534, ist eine Stromlenksteuerschaltung beschrieben, welche umfaßt: wenigstens eine erste Treiber- bzw. Leistungsbeaufschlagungsvorrichtung (Leistungsvorrichtung) mit einem Eingang, einem Ausgang und einem Steuereingang; eine erste Leerlauf- bzw. Stand-by-Vorrichtung mit einem Ausgang; wobei der Ausgang der ersten Stand-by-Vorrichtung und der Ausgang der ersten Leistungsvorrichtung elektrisch miteinander verbunden sind; Mittel zum Anlegen einer Spannung an den Eingang der ersten Leistungsvorrichtung; Mittel zum Anlegen einer ersten steuerbaren Vorspannung an den Steuereingang der ersten Leistungsvorrichtung, um eine Steuerung des Ausgangsstroms der ersten Leistungsvorrichtung zu ermöglichen, wobei die erste Stand-by-Vorrichtung zur Abgabe eines im wesentlichen konstanten Stroms als Ausgangsgröße ausgebildet ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung schafft allgemein eine Schaltung zur Lenksteuerung von Strom zu einem ausgewählten Ausgang, wobei sie gleichzeitig nur einen minimalen Leerlauf- bzw. Stand-by-Strom aufnimmt, wenn am Ausgang kein Strombedarf besteht. Mit anderen Worten: Die Schaltung gemäß der vorliegenden Erfindung vermeidet eine hohe Stromaufnahme, wenn ein derartiger Strom nicht durch die Anwendungs-Hardware erfordert ist, und schont so die als Stromquelle für die Anwendungs-Hardware dienenden Batterien.
Allgemein gesprochen weist die Schaltung der vorliegenden Erfindung zwei Transistoren der ersten Stufe auf, deren entsprechende Eingänge und Ausgänge parallel liegen und von welchen der eine zur konstanten Zufuhr eines minimalen Stand-by-Stroms ausgelegt ist und der andere steuerbar ist und auf Bedarf einen höheren Leistungsbeaufschlagungsstrom zu liefern vermag. Die Ausgänge dieser beiden Transistoren erster Stufe sind miteinander und mit den Eingängen der beiden Transistoren der zweiten Stufe verbunden. Die Transistoren der zweiten Stufe liegen ebenfalls mit ihren entsprechenden Eingängen und Ausgängen parallel zueinander und dienen dazu, Strom zu einem ausgewählten Ausgang eines Transistors zweiter Stufe zu dirigieren bzw. zu lenken. In der zweiten Stufe wird an den Steuereingang eines der Transistoren eine vorgegebene Vorspannung angelegt und an einen Steuereingang des anderen Transistors eine steuerbare Vorspannung. Die steuerbare Vorspannung der zweiten Stufe gestattet eine Steuerung der Leitfähigkeit dieses Transistors, und da die beiden Transistoren der zweiten Stufe im wesentlichen parallel zueinander liegen, dient die Veränderung der Leitfähigkeit des einen dazu, im wesentlichen den Stromfluß aus der ersten Stufe durch den Transistor der zweiten Stufe zu dirigieren bzw. zu lenken, der die höhere Leitfähigkeit zeigt.
In der Schaltung der vorliegenden Erfindung sind die Ausgänge der Transistoren der ersten Stufe und die Eingänge der Transistoren der zweiten Stufe mit einem Knotenpunkt verbunden. Der Leerlauf- bzw. Stand-by-Strom trägt dazu bei, den Knotenpunkt auf einer konstanten Spannung zu halten. Die Schaltung nimmt einen hohen Strom nur dann auf, wenn die erste Stufe diesen höheren Strom liefert. Zu allen anderen Zeiten wirkt die Erfindung stromsparend.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung zur Steuerung eines elektrischen Stroms weist, allgemein gesprochen, die folgenden Schritte auf: Erzeugung eines Leerlauf- bzw. Standby-Stroms, steuerbare Erzeugung eines Leistungsbeaufschlagungsstroms und elektrische Verbindung der Stand-by- und Leistungsbeaufschlagungsströme mit den Eingängen einer den Strom dirigierenden, d. h. lenkenden Vorrichtung. Die Dirigier- bzw. Lenkvorrichtung besitzt vorzugsweise wenigstens zwei Strompfade und gestattet eine Steuerung der relativen Leitfähigkeit der beiden Strompfade relativ zueinander. Des weiteren ist bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung die Erzeugung des Leistungsbeaufschlagungsstroms mit der Leitfähigkeit der Strompfade in der Stromlenkungsvorrichtung so korreliert, daß im wesentlichen eine Leitung durch einen ausgewählten Pfad zustande kommt. Das Verfahren gestattet die Lenkung eines hohen Stroms zu einem speziellen Transistorausgang der zweiten Stufe durch Korrelation der relativen Leitfähigkeit des zu diesem Ausgang führenden Strompfads mit der Erzeugung des Leistungsbeaufschlagungsstroms.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

Die vorliegende Erfindung wird in der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert; in der Zeichnung sind gleiche Elemente mit denselben Bezugsziffern bezeichnet. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 ein Schaltschema einer herkömmlichen Stromlenksteuerschaltung,
Fig. 2 ein Schaltschema einer Ausführungsform einer Schaltung gemäß der vorliegenden Erfindung.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Eine erste Stromlenksteuerschaltung ist in Fig. 1 gezeigt. In sämtlichen bevorzugten Ausführungsbeispielen von Schaltungen der vorliegenden Anmeldung ist die Schaltung jeweils auf einer einzigen integrierten Schaltung, vorzugsweise Siliziumschaltung, unter Anwendung eines CMOS-Herstellungsverfahrens realisiert. Des weiteren sind die einzelnen Transistoren jeweils p-Kanal-MOS-Transistoren.
In der herkömmlichen Stromlenksteuerschaltung 100 von Fig. 1 weist die erste Stufe der Schaltung einen ersten Treiber- bzw. Leistungsbeaufschlagungstransistor (Leistungstransistor) 101 und einen ersten Leerlauf- bzw. Stand-by-Transistor ('Stand-by-Transistor') 111 auf. Normalerweise ist die Source-Elektrode 113 des ersten Stand-by-Transistors mit einer Konstantspannungsquelle (VCC) von typischerweise 5 V verbunden, und sein Gate 115 ist mit einer im wesentlichen konstanten (von Null verschiedenen) Vorspannung verbunden. Somit liefert der erste Stand-by-Transistor 111 normalerweise einen im wesentlichen konstanten Stand-by-Strom über seinen Drain-Anschluß 117.
Des weiteren ist in der herkömmlichen Stromlenksteuerschaltung von Fig. 1 dem ersten Leistungstransistor 101 vorzugsweise die Konstantspannung VCC an seiner Source-Elektrode 103 zugeführt und ein variables Steuereingangssignal an seinem Gate 105. Das Gate 105 ist mit einem Knotenpunkt 162 verbunden. In der Praxis befindet sich das Steuersignal am Knotenpunkt 162 vorzugsweise entweder auf dem gleichen Potential wie das Gate 115, oder auf VCC. Im ersten Fall läßt der Transistor Stromleitung zu seinem Drain-Anschluß 107 zu; im zweiten Fall leitet der Transistor im wesentlichen keinen Strom durch seinen Drain-Anschluß 107. Die Drain-Anschlüsse 107 und 117 des Leistungs- bzw. des Standby-Transistors 101 bzw. 111 sind im Knotenpunkt 120 verbunden. Die erste Stufe hält den Knotenpunkt 120 auf einer im wesentlichen konstanten Spannung und verringert das Erfordernis einer wiederholten Ladung und Entladung des Knotenpunkts, was die Ansprechzeit der Schaltung 100 verlängern, d. h. verlangsamen würde.
Der Knotenpunkt 120 ist auch mit den Source-Anschlüssen 123 bzw. 133 eines Stand-by-Transistors 121 der zweiten Stufe bzw. eines Leistungstransistors 131 der zweiten Stufe verbunden. Das Gate 135 des Leistungstransistors 131 der zweiten Stufe ist mit einem Knotenpunkt 165 verbunden, der mit einer im wesentlichen konstanten Zwischenwert-Vorspannung verbunden ist, wobei diese Zwischenwert-Vorspannung im wesentlichen zwischen Masse und VCC liegt. Das Gate 125 des Stand-by-Transistors 121 der zweiten Stufe ist mit einem Knotenpunkt 164 verbunden.
Im Betriebszustand der Schaltung 100 befindet sich das Eingangssignal im Knotenpunkt 164 vorzugsweise entweder im wesentlichen auf Massepotential oder auf einer konstanten Spannung VCC. Im ersten Fall leitet der Transistor 121 einen Strom von seiner Source- zu seiner Drain-Elektrode; im zweiten Fall ist der Transistor 121 nicht-leitend. Im leitenden Zustand des Transistors 131 ist der Transistor 121 im wesentlichen nicht-leitend (d. h. die Spannung am Knotenpunkt 164 beträgt im wesentlichen VCC). Unter diesen Bedingungen wird der Strom aus den Transistoren 101 und 111 der ersten Stufe primär durch den Transistor 131 gelenkt.
Der Drain-Anschluß des Transistors 131 ist mit einem Knotenpunkt 140 verbunden, wobei dieser Knotenpunkt 140 typischerweise über einen Widerstand 150 an Masse liegt. Somit tritt in einer typischen Konfiguration die Ausgangsspannung der Stromlenksteuerschaltung über dem Widerstand 150 auf.
Nähert sich das Eingangssignal im Knotenpunkt 164 Massepotential, findet eine substantielle Stromleitung durch den Transistor 121 statt, und der Stromfluß aus der ersten Stufe wird typischerweise durch den Transistor 121 über den Source-Anschluß 127 an Masse gelenkt, statt durch den Transistor 131. Unter diesen Umständen ist der Strom in dem Knotenpunkt 140 vernachlässigbar klein.
Die Vorspannung der Knotenpunkte 162 und 164 wird typischerweise durch äußere Schaltungen gesteuert, die auf die Erfordernisse der Hardware, in welcher die Schaltung verwendet wird, ansprechen.
In der herkömmlichen Schaltung von Fig. 1 können die Standby-Transistoren 111 und 121 im wesentlichen auf dem gleichen Strompegel leiten. Die Leistungstransistoren 101 und 131 können einen größeren Strom als die Stand-by-Transistoren 111 und 121 leiten. Durch Korrelation der Eingangssignale an den Knotenpunkten 162 und 164 lassen sich wesentliche Stromeinsparungen gegenüber dem Stand der Technik erzielen, da die Schaltung 100 einen hohen Strom nur dann führt, wenn ein solcher Strom im Knotenpunkt 140 erforderlich ist.
Soll der Strom in dem Ausgangsknotenpunkt 140 im wesentlichen Null betragen, befindet sich das Eingangssignal im Knotenpunkt 162 im wesentlichen auf VCC, und der Strom aus der ersten Stufe ist der niedrige Stand-by-Strom durch den Stand-by-Transistor 111. Des weiteren befindet sich das Eingangssignal im Knotenpunkt 164 im wesentlichen auf Masse, und der Stand-by-Strom aus der ersten Stufe wird im wesentlichen durch den Transistor 121 gelenkt. Wie oben erläutert, bleibt die Spannung im Knotenpunkt 120 im wesentlichen konstant.
Sobald am Ausgangsknotenpunkt 140 Strom verlangt wird, wird mittels äußerer Schaltungen die Eingangsspannung im Knotenpunkt 162 annähernd auf den Spannungspegel am Gate 115 eingestellt und die Eingangsspannung am Knotenpunkt 164 annähernd auf VCC. Somit fließt im wesentlichen der gesamte Strom aus den Transistoren 101 und 111 der ersten Stufe durch den Leistungstransistor 131 in den Ausgangsknotenpunkt 140.
Eine zweite Schaltung ist von gleicher Art wie die erste, mit Ausnahme der Tatsache, daß die Vorspannung am Gate des Stand-by-Transistors der zweiten Stufe eine konstante Zwischenwert-Spannung ist und die Vorspannung am Gate des Leistungstransistors der zweiten Stufe steuerbar ist und vorzugsweise entweder im wesentlichen auf Massepotential oder auf VCC liegt. Bei dieser Ausführungsform fließt Strom durch den Ausgang des Leistungstransistors der zweiten Stufe, sobald sein steuerbares Vorspannsignal gegen Masse geht.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Schaltung 200 gemäß Fig. 2. Bei dieser Ausführungsform bilden Leistungstransistoren 201a, 201b, 201c und 211 der ersten Stufe die erste Stufe, und Transistoren 221, 231a, 231b, 231c und 231d bilden die zweite Stufe. Die Transistoren 201a, 201b, 201c und 211 erhalten vorzugsweise die im wesentlichen konstante Spannung ~ an ihren Source-Elektroden 203a, 203b, 203c bzw. 213 zugeführt. Der Stand-by- Transistor 211 ist durch eine im wesentlichen konstante (von Null verschiedene) Vorspannung an seinem Gate 215 vorge spannt, welcher die Aufrechterhaltung eines im wesentlichen konstanten Stroms durch seinen Drain-Anschluß 217 gestattet. Die Leistungstransistoren 201a, 201b bzw. 201c werden durch Steuersignale gesteuert, welche an die Knotenpunkte 262a, 262b bzw. 262c gelegt werden, die ihrerseits mit den Gates 205a, 205b bzw. 205c der Leistungstransistoren verbunden sind. Die Drain-Anschlüsse der Transistoren 201a, 201b bzw. 201c, 207a, 207b bzw. 207c sowie der Drain-Anschluß 217 sind sämtlich mit einem Knotenpunkt 220 verbunden. Die erste Stufe hält den Knotenpunkt 220 auf einer im wesentlichen konstanten Spannung und verringert die Notwendigkeit einer wiederholten Ladung und Entladung des Knotenpunkts, welche die Ansprechzeit der Schaltung 200 verlängern bzw. verlangsamen würden.
Der Knotenpunkt 220 ist auch mit den Source-Anschlüssen 223, 233a, 233b, 233c und 233d des Stand-by-Transistors 221 der zweiten Stufe und der Leistungstransistoren 231a, 231b, 231c bzw. 231d der zweiten Stufe verbunden. Die Gates der Transistoren 231a, 231b, 231c und 231d sind vorzugsweise miteinander und mit einem Knotenpunkt 235 verbunden. Der Knotenpunkt 235 ist mit einer im wesentlichen konstanten Zwischenwert-Vorspannung verbunden, die vorzugsweise zwischen Masse und VCC liegt. Das Gate 225 des Stand-by-Transistors 221 der zweiten Stufe ist mit einem Knotenpunkt 264 verbunden.
Die Steuersignale, d. h. die den Knotenpunkten 262a, 262b, 262c bzw. 264 zugeführten Vorspannungen, werden vorzugsweise durch äußere Schaltungen gesteuert, welche auf die Erfordernisse der Hardware, in welcher die Schaltung verwendet wird, ansprechen.
Wenn im Ausgangsknotenpunkt 240 kein Strom erforderlich ist, befinden sich die Eingangssignale an den Knotenpunkten 262a, 262b bzw. 262c im wesentlichen auf VCC, und der Stromfluß aus der ersten Stufe ist in erster Linie der niedrige Standby-Strom durch den Stand-by-Transistor 211. Unter diesen Bedingungen wird der Stand-by-Strom aus der ersten Stufe im wesentlichen durch den Transistor 221 gelenkt, dessen Eingangsspannung im Knotenpunkt 264 im wesentlichen auf Masse liegt, und Strom fließt durch den Source-Anschluß 227 des Transistors 221.
Wird am Ausgangsknotenpunkt 240 Strom benötigt, so kann Strom in diskreten Beträgen zugeführt werden. Die Steuersignale an den Knotenpunkten 262a, 262b und 262c können individuell, kollektiv oder in einer beliebigen Kombination gegen Masse gehen, um den Stromfluß aus der ersten Stufe zu erhöhen. Sobald die äußeren Schaltungen die erste Stufe zu einer Stromabgabe von mehr als dem Stand-by-Strom an die zweite Stufe veranlassen, bewirken die äußeren Schaltungen auch, daß das Steuersignal am Knotenpunkt 264 gegen V~ geht. Hierdurch wird der Strom aus der ersten Stufe über die Transistoren 231a, 231b, 231c und 231d und somit zum Ausgangsknotenpunkt 240 gelenkt.
In einer typischen Konfiguration tritt die Ausgangsspannung der Schaltung 200 über einem äußeren Schaltungselement, wie beispielsweise einem Widerstand 250, auf.
In der Schaltung 200 kann jeder Transistor die gleiche Strommenge wie die anderen Transistoren leiten. Daher müssen im Betriebszustand die Transistoren in der zweiten Stufe, die Strom aus der ersten Stufe leiten, zur Leitung der von der ersten Stufe zugeführten Strommenge fähig sein. Wenn beispielsweise die Signale an den Knotenpunkten 262a, 262b und 262c sämtlich gegen Masse gehen und das Signal im Knotenpunkt 264 gegen VCC geht, muß der Strom von sämtlichen vier Transistoren der ersten Stufe von den leitenden Tran sistoren der zweiten Stufe (231a, 231b, 231c und 231d) bewältigt werden. Selbstverständlich können die äußeren Schaltungen bestimmen, daß beispielsweise im Knotenpunkt 240 nur der Strom aus zwei Leistungstransistoren der ersten Stufe, zuzüglich zu dem Stand-by-Strom, benötigt wird. Unter diesen Umständen gehen nur zwei der drei Eingangssignale an den Knotenpunkten 262a, 262b und 262c gegen Masse. Das Signal im Knotenpunkt 264 geht gegen VCC, und der Strom aus der ersten Stufe wird durch die Leistungstransistoren der zweiten Stufe gelenkt. In diesem Beispiel kann die zweite Stufe mehr Strom handhaben als von der ersten Stufe zugeführt wird.
Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung leiten jeweils sämtliche Transistoren der ersten Stufe und der Stand-by-Transistor der zweiten Stufe jeweils die gleiche Strommenge. Der Leistungstransistor der zweiten Stufe leitet die maximale Strommenge, die vom Ausgang der ersten Stufe abgegeben werden kann. Diese Ausführungsform arbeitet im wesentlichen in derselben Weise wie die in Fig. 2 gezeigte Schaltung, mit dem Unterschied, daß die Transistoren 231a, 231b, 231c und 231d durch einen einzigen Transistor ersetzt werden, der den vollen Strom der ersten Stufe (d. h. den Stand-by-Strom plus den Strom von allen Leistungstransistoren der ersten Stufe) zu leiten vermag.
Bei einer weiteren Ausführungsform dient die Schaltung aus Fig. 2 zur Verwendung als Digital/Analog-Wandler. Bei dieser Ausführungsform repräsentieren die Eingangssignale in den Knotenpunkten 262a, 262b und 262c Digitalwerte 1 (Spannung geht gegen Masse) oder 0 (Spannung geht gegen VCC), und die Schaltung 200 summiert diese Beträge im Ausgangsknotenpunkt 240. Wenn beispielsweise die Eingangssignale im Knotenpunkt 262a auf 1 und die Signale in den Knotenpunkten 262b und 262c auf 0 gestellt sind, und das Signal am Knotenpunkt 264 gegen VCC geht, so wird der Strom im Ausgangsknotenpunkt 240 den Wert 1 repräsentieren. Wird die Eingangsspannung am Gate-Knotenpunkt 262b zur Wiedergabe des Betrags 1 geändert, so fließt Strom durch den Transistor 201b, und dieser zusätzliche Strom tritt im Ausgangsknotenpunkt 240 auf. In ähnlicher Weise fließt, wenn das Eingangssignal im Knotenpunkt 262c ebenfalls zur Wiedergabe des Betrags 1 geändert wird, Strom durch den Transistor 201c, und dieser Strom wird ebenfalls im Ausgangsknotenpunkt 240 summiert.
Diese Ausführungsform stellt einen Digital/Analog-Wandler dar, bei welchem nur der durch den Transistor 211 fließende Stand-by-Strom ständig von der Schaltung verbraucht wird, während höhere Stromaufnahmen vermieden werden, solange nicht die Summe der Digitalwerte, d. h. die Eingangssignale an den Knotenpunkten 262a, 262b und 262c, den höheren Strompegel im Ausgang erforderlich macht. In einer batteriebetriebenen Vorrichtung können Digital/Analog-Wandler unter Verwendung der beschriebenen Schaltungen einen höheren Stromverbrauch vermeiden, solange die Wandler nur im Standby-Zustand sind und solange weniger als der maximale Strom im Ausgang des Konverters erforderlich ist.
Die Anzahl von Leistungstransistoren ist nicht begrenzt. Somit können Leistungstransistoren 201a, b, c, d, e... und Leistungstransistoren 231a, b, c, d, e, f... vorgesehen werden zur Bildung einer Schaltung, die erhöhte Lastströme führen kann oder eine erhöhte Auflösung bei der Wandlung von digitalen Signalen in einen analogen Ausgangsstrom bietet. In diesen bevorzugten Ausführungsformen brauchen die Leistungstransistoren der zweiten Stufe lediglich so konfiguriert zu sein, daß sie den aus der ersten Stufe verfügbaren maximalen Stromfluß aufnehmen können.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Anzahl der Leistungstransistoren in der ersten Stufe vergrößert (beispielsweise 201a, b, c, d, e...) werden, und die zweite Stufe braucht nur mit einem Stand-by-Transistor und einem einzigen Leistungstransistor ausgebildet zu werden, wobei der Leistungstransistor den vollen Strom, den die erste Stufe zu liefern vermag, zu leiten vermag.
Im vorstehenden wurden die Prinzipien, bevorzugte Ausführungsbeispiele und Arbeitsweisen und Betriebsarten der vorliegenden Erfindung beschrieben. Jedoch ist die Erfindung in den Ansprüchen definiert und darf nicht im Sinne einer Begrenzung auf die speziellen Ausführungsbeispiele interpretiert werden. Beispielsweise ist es für den Fachmann offenkundig, daß die in der obigen Beschreibung zugrunde gelegten p-Transistoren durch n-Transistoren ersetzt werden können, daß andere Herstellungsverfahren als die CMOS-Verfahren Anwendung finden können, und daß andere Halbleitermaterialien als Silizium für die Realisierung der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, daß die Erfindung nicht in einer einzigen integrierten Schaltung realisiert werden muß und daß nicht MOS-Vorrichtungen Verwendung finden müssen. Demgemäß sind die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele nur als Erläuterungen und nicht als Einschränkungen anzusehen, und es ist festzuhalten, daß in diesen Ausführungsbeispielen durch den Fachmann Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne daß hierdurch der Rahmen der vorliegenden, durch die folgenden Ansprüche definierten Erfindung verlassen wird.

Claims

1. Stromlenksteuerschaltung, umfassend:

- wenigstens eine erste Treiber- bzw. Leistungsbeaufschlagungsvorrichtung (Leistungsvorrichtung) (201) mit einem Eingang (203), einem Ausgang (207) und einem Steuereingang (205);

- eine erste Leerlauf- bzw. Stand-by- Vorrichtung (211) mit einem Ausgang (217);

- wobei der Ausgang der ersten Leerlaufvorrichtung und der Ausgang der ersten Leistungsvorrichtung elektrisch miteinander verbunden sind;

- Mittel zum Anlegen einer Spannung (Vcc) an den Eingang der ersten Leistungsvorrichtung;

- Mittel zum Anlegen einer ersten steuerbaren Vorspannung an den Steuereingang (205) der ersten Leistungsvorrichtung, um eine Steuerung des Ausgangsstroms der ersten Leistungsvorrichtung zu ermöglichen,

- wobei die erste Leerlaufvorrichtung (211) zur Abgabe eines im wesentlichen konstanten Stroms als Ausgangsgröße ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung umfaßt:

- mehrere erste Leistungsvorrichtungen (201a-c); mehrere zweite Leistungsvorrichtungen (231a-d), mit jeweils einem Eingang und einem Ausgang;

- eine zweite Leerlauf- bzw. Stand-by- Vorrichtung (221) mit einem Eingang und einem Ausgang;

- wobei der Ausgang der ersten Leerlaufvorrichtung, der Ausgang jeder ersten Leistungsvorrichtung, der Eingang der zweiten Leerlaufvorrichtung und der Eingang jeder zweiten Leistungsvorrichtung elektrisch miteinander verbunden sind;

- mehrere jeweils wenigstens einer ersten Leistungsvorrichtung (201) entsprechende erste steuerbare Vorspannungsquellen in solcher Ausbildung, daß sie jeweils jede erste steuerbare Vorspannung an den Steuereingang (205) jeder entsprechenden ersten Leistungsvorrichtung anlegen, um eine Steuerung des Ausgangsstroms aus den einzelnen ersten Leistungsvorrichtungen zu ermöglichen; sowie

- Mittel zum Anlegen einer zweiten steuerbaren Vorspannung an den Steuereingang (225) der zweiten Leerlaufvorrichtung, zur Ermöglichung einer Steuerung des Leitvermögens der zweiten Leerlaufvorrichtung (221).

2. Schaltung nach Anspruch 1, bei welcher jeweils jede Treiber- bzw. Leistungsbeaufschlagungsvorrichtung (Leistungsvorrichtung) mehrere elektrisch in Parallelschaltungskonfiguration miteinander verbundene Transistoren aufweist.

3. Schaltung nach Anspruch 2, bei welcher die Transistoren MOS-Transistoren sind.

4. Schaltung nach Anspruch 1, bei welcher der Ausgang der ersten Leerlaufvorrichtung auf einem im wesentlichen konstanten Spannungspegel gehalten wird.

5. Schaltung nach Anspruch 1, bei welcher die Schaltung in einer einzigen integrierten Schaltung ausgebildet ist.

6. Schaltung nach Anspruch 1, bei welcher die erste und die zweite steuerbare Vorspannung so korreliert sind, daß sie die Stromleitung durch wenigstens eine erste Leistungsvorrichtung steuern können, während sie gleichzeitig die Stromleitung durch die zweite Leerlaufvorrichtung im wesentlichen unterbinden.

7. Schaltung nach Anspruch 1, bei welcher die erste und die zweite steuerbare Vorspannung so miteinander korreliert sind, daß sie eine Stromleitung durch die ersten Leistungsvorrichtungen im wesentlichen unterbinden, während sie die Stromleitung durch die zweite Leerlaufvorrichtung gestatten.

8. Schaltung nach Anspruch 1, bei welcher die erste und die zweite steuerbare Vorspannung so miteinander korreliert sind, daß sie eine Stromleitung durch wenigstens eine erste Leistungsvorrichtung gestatten, wenn sie die Stromleitung durch die zweiten Leistungsvorrichtungen gestatten.