FI96153C - Menetelmä jänniteregulaattorilla varustetun elektronisen laitteen tehonkulutuksen pienentämiseksi, ja jänniteregulaattorilla varustettu elektroninen laite, joka säästää sähkötehoa - Google Patents

Menetelmä jänniteregulaattorilla varustetun elektronisen laitteen tehonkulutuksen pienentämiseksi, ja jänniteregulaattorilla varustettu elektroninen laite, joka säästää sähkötehoa Download PDF

Info

Publication number
FI96153C
FI96153C FI941790A FI941790A FI96153C FI 96153 C FI96153 C FI 96153C FI 941790 A FI941790 A FI 941790A FI 941790 A FI941790 A FI 941790A FI 96153 C FI96153 C FI 96153C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
transistor
current
regulator
voltage
amplifier
Prior art date
Application number
FI941790A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI941790A0 (fi
FI96153B (fi
FI941790A (fi
Inventor
Markku Lehikoinen
Original Assignee
Nokia Mobile Phones Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nokia Mobile Phones Ltd filed Critical Nokia Mobile Phones Ltd
Priority to FI941790A priority Critical patent/FI96153C/fi
Publication of FI941790A0 publication Critical patent/FI941790A0/fi
Priority to EP95302570A priority patent/EP0678963B1/en
Priority to AT95302570T priority patent/ATE184431T1/de
Priority to JP7092556A priority patent/JPH0869330A/ja
Priority to DE69511930T priority patent/DE69511930T2/de
Publication of FI941790A publication Critical patent/FI941790A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI96153B publication Critical patent/FI96153B/fi
Publication of FI96153C publication Critical patent/FI96153C/fi

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10Regulating voltage or current
    • G05F1/46Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
    • G05F1/56Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Description

1 96153
Menetelmä jänniteregulaattorilla varustetun elektronisen laitteen tehonkulutuksen pienentämiseksi, ja jänniteregulaattorilla varustettu elektroninen laite, joka säästää sähkötehoa - Förfarande för reducering av effektforbrukningen av en elektrisk anordning med en spänningsregulator, och en spänningsregulatorutrustade elektrisk anordning 5 som sparar elkraft
Esillä oleva keksintö koskee menetelmää ainakin yhden jänniteregulaattorin sisältävän elektronisen laitteen, edullisesti akulla toimivan laitteen, tehonkulutuksen pienen-10 tämiseksi, ainakin yhden jänniteregulaattorin sisältävää elektronista laitetta ja jännite-regulaattoria.
Nykyään kuluttajalle on taijolla mitä erilaisimpia laitteita, jotka toimivat akulla. Tällaisia laitteita ovat esim. matkapuhelimet, kannettavat tietokoneet, kannettavat teleko-15 piokoneet (eli telefaxkoneet), kannettavat kopiokoneet, kannettavat oskilloskoopit ja muut kannettavat mittalaitteet sekä esim. kannettavat sairaalalaitteet jne. Vaihtoehtoja on siis lukuisia. Esillä olevaa keksintöä voidaan käyttää hyväksi missä tahansa elektronisessa laitteessa, erityisesti akulla toimivassa laitteessa, eikä se siten rajoitu mihinkään tiettyyn laitteeseen. Akulla tarkoitetaan tässä mitä tahansa sähköenergiaa varas-20 toivaa komponenttia, kuten ladattavissa olevaa paristoa tai kertakäyttöparistoa tai akkua tai vastaavaa.
Keksinnön käyttöalueen ja sen myötä saavutettavien etujen sekä tekniikan tason haittojen havainnollistamiseksi käsittelemme seuraavassa elektronisena laitteena akku-25 käyttöistä matkapuhelinta.
Solukkopuhelinjärjestelmä, kuten GSM, käsittää tavallisesti useita tukiasemia, joista jokainen palvelee ennalta määrättyä maantieteellistä aluetta eli solua. Jokainen tukiasema lähettää sanomia usealle matkaviestimelle solun alueella. Matkaviestimet käsit-30 tävät mikroprosessorin ja sen ohjaaman lähetinvastaanottimen ja dekooderin. Akku-käyttöisissä matkaviestimissä akku kestää tavallisesti noin kahdeksan tuntia puhelimen ollessa odotustilassa ja yhdestä kahteen tuntiin puhetilassa, jolloin puhelin lähet-;; tää ja vastaanottaa dataa ja/tai puhetta, kunnes se täytyy vaihtaa tai ladata uudelleen.
35 Radiotie on matkapuhelinverkon fyysinen resurssi, jota pitkin matkapuhelin ja tukiasema kommunikoivat. Radiotietä pitkin kulkee sekä puhetta että signalointitietoa, jolla ohjataan puhelimen toimintaa ja radiotien käyttöä. Esim. GSM-matkapuhelin-järjestelmässä on radiotielle varattu kaksi 25 MHz.n taajuuskaistaa 900 MHz:n alueella, 890-915 MHz liikennöintiin matkapuhelimesta tukiasemalle (lähetystaajuus-40 alue) ja 935-960 MHz tukiasemalta puhelimeen (vastaanottotaajuusalue). Nämä 96153 2 taajuusalueet on jaettu 124 taajuuskanavaan, joiden väli on 200 kHz. Jokainen taajuuskanava on vielä jaettu kahdeksaan aikaväliin eli GSM-järjestelmässä käytetään aikajakomonikäyttöä (TDMA), jossa jokaiselle matkapuhelimelle annetaan yksi aikaväli lähetystä ja vastaanottoa varten, joten yhdellä 200 kHz:n taajuuskanavalla 5 voi olla kahdeksan puhelinta yhtaikaa. Täten GSM-järjestelmässä on kaikkiaan 992 kanavaa.
GSM-järjestelmää, joka perustuu aikajakomonikäyttöön (TDMA, Time-Division Multiple Access), ei tässä selosteta tarkemmin, koska se on alan ammattimiehen 10 tuntema, ja järjestelmä on määritelty tarkasti ns. GSM-spesifikaatioissa sekä on esitetty esimerkiksi julkaisussa "M.R.L. Hodges, The GSM radio interface, British Telecom Technological Journal", Voi. 8, No 1, 1990, s. 31-43, jonka sisältö sisällytetään täten tähän siihen viittaamalla.
15 GSM-matkaviestinjäqestelmästä tunnetaan käsite kuuntelutila (idle mode), jossa ti lassa puhelin odottaa sille tulevaa kutsuviestiä (paging message) ja kuuntelee naa-purisolun parametrejä (järjestelmän tietoviestiä) sekä vastaanottaa kyseisiä viestejä. Kutsuviesti on tavallinen käsite solukkopohjaisissa matkaviestinjärjestelmissä ja se on tukiaseman matkaviestimelle lähettämä heräte, jolla tukiasema ilmoittaa matka-20 viestimelle, että matkaviestimelle on tulossa puhelu, jolloin matkaviestin ottaa yhteyden tukiasemaan matkaviestimen ja tukiaseman välisen kommunikointiyhteyden muodostamista varten.
Matkapuhelimista tunnetaan ns. virransäästötila, jolloin matkapuhelimen toimintaa 25 ohjaavia piirejä, kuten mikroprosessori, kytketään virransäästötilaan, ja virransääs-tötilassa pienennetään kellotaajuuksia ja jopa pysäytetään osa kelloista. Eurooppalaisessa patenttijulkaisussa EP-473 465 on esitetty virransäästötilan hyödyntäminen. Solukkomatkapuhelinjärjestelmissä nimittäin suurin osa tukiaseman matkaviestimille lähettämistä sanomista on matkaviestinkohtaisia, joten tukiaseman lähettämistä 30 viesteistä vain pieni osa on tarkoitettu määrätylle matkaviestimelle. Jotta matkaviestin ei jatkuvasti vastaanottaisi ja dekoodaisi kaikkia tukiaseman lähettämiä sanomia, on eurooppalaisessa patenttijulkaisussa EP-473 465 ehdotettu tehon säästämiseksi, että ilmaistaan matkaviestimelle tulevat sanomat sen havaitsemiseksi, onko vastaanotettava sanoma tarkoitettu jollekin toiselle matkaviestimelle, ja jos on, niin vähen-35 netään akkutehoa (aktivoidaan virransäästötila) siihen asti kunnes tukiaseman kyseiselle matkaviestimelle lähettämän seuraavan sanoman odotetaan tulevan. Julkaisun EP-473 465 mukainen virransäästö perustuu kaksiosaisen sanoman vastaanottoon, jonka ensimmäisestä osasta voidaan havaita, että kyseinen sanoma on tarkoi-
II
96153 3 tettu jollekin toiselle matkaviestimelle ja että tämä toiselle matkaviestimelle suunnattu sanoma sisältää toisen osan, jota ei julkaisun EP-473 465 mukaisesti tarvitse vastaanottaa, jos sanoma on osoitettu toiselle matkaviestimelle. Näin matkaviestin voi kytkeä suuren osan vastaanottopiireistään virransäästötilaan aina siihen asti kun-5 nes seuraavan kyseiselle matkaviestimelle mahdollisesti suunnatun sanoman odotetaan tulevan. Tätä virransäästöjaksoa ohjaa ajoituspiiri, jolle voidaan ohjelmoida uuden vastaanoton alkamisaika.
Useimmissa elektronisissa laitteissa tarvitaan erisuuruisia käyttöjännitteitä laitteen 10 eri osille ja eri käyttöjännitteiden muodostamiseksi käytetään tavallisesti jännitere-gulaattoreita. Jänniteregulaattori saa jännitteensä jostakin jännitelähteestä, esim. akusta, ja muodostuu pääpiirteittäin kolmesta osasta: vertailujännitteen antavasta vertailujännitelähteestä, differentiaali- tai ns. virhevahvistimesta ja päästö/lähtöele-mentistä, joka tavallisesti on transistori. Regulaattorin yksinkertaistettu kaavio on 15 esitetty kuviossa 1, jossa virhevahvistimen 2 toiseen tuloon 6 (ei-invertoivaan tuloon) on kytketty vertailujännitelähteen 1 antama vertailujännite VRef ja virhevahvistimen lähtö 8 on kytketty lähtötransistorin 3 kannalle ja lähtötransistorin 3 emit-teri on takaisinkytketty virhevahvistimen 2 toiseen tuloon 7 (invertoivaan tuloon). Lähtötransistorin kollektori on kytketty käyttöjännitteseen Vgat (j°^a reguloidaan), 20 joka saadaan esim. akulta, ja jänniteregulaattorin lähtö Vchit saadaan lähtötransis torin emitterin ja virhevahvistimen takaisinkytkennän yhteisestä liitepisteestä 4, jonka pisteen 4 ja maan GND välille kuorma 5, jota kuviossa 1 esittää kondensaattori 5, tavallisesti kytketään.
25 Jänniteregulaattori kuluttaa huomattavan määrän virtaa ja koska elektronisissa laitteissa, kuten matkapuhelimissa, on tavallisesti useampia regulaattoreita usean eri jännitteen muodostamiseksi, on usean regulaattorin yhteensä aiheuttama virrankulu-tus huomattava osa elektronisen laitteen kokonaisvirrankulutuksesta, etenkin matkapuhelimessa, silloin kun se on edellä mainitussa virransäästötilassa. Regulaattorin 30 virrankulutukseen ei kuitenkaan ole puututtu, vaikka muiden piirien virrankulutusta on pyritty pienentämään virransäästötilassa. Regulaattorin virrankulutus muodostuu kussakin regulaattorin osassa kuluvasta virrasta: - Vertailujännitelähteen virrankulutus on tavallisesti 10-500 μΑ. Jos regulaattoreita on useampia, käytetään kaikille regulaattoreille kuitenkin tavallisesti yhteistä vertai- 35 lujännitelähdettä.
- Lähtötransistorin kantavilta, joka on suuruudeltaan regulaattorin lähtövirta jaettuna transistorin vahvistuskertoimella. Tämä virta riippuu siten paljolti regulaattorin lähtöön kytkettävän kuorman kuluttamasta virrasta.
96153 4 - Virhevahvistimen virrankulutus.
Kuviossa 1 esitetyn regulaattorin lähtövirta, joka kulkee lähtölinjassa Vout on myös riippuvainen virhevahvistimen puskuriasteen virrankulutuksesta.
5 Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on esittää menetelmä ja piiri, jolla pienennetään elektronisen laitteen, edullisesti akulla toimivan laitteen tehonkulutusta, jolloin akun toiminta-aikaa saadaan pidennettyä. Keksintö perustuu oivallukseen jännitere-gulaattorin virrankulutuksen vähentämisestä kytkemällä regulaattorisilmukka hitaammaksi eli alemmalle tarkkuudelle silloin, kun regulaattorin käsittävä laite on 10 päällä, mutta toiminnallisesti muuten passiivisessa tilassa. Tällöin regulaattorilta ei vaadita suurta tarkkuutta, mutta sitä ei myöskään voida sammuttaa, koska käyttöjännitteet regulaattorilta saavat piirit täytyy pystyä palauttamaan aktiiviseen toimintatilaan nopeasti. Mikäli tällaisilta piireiltä otetaan käyttöjännite pois, pitäisi ne ennen käyttöjännitteen palauttamista ensin resetoida, ja laitteet, joissa on RAM-muisteja 15 (kuten matkapuhelimet ja tietokoneet), tarvitsevat käyttöjännitettä jatkuvasti säilyt tääkseen niihin tallennetut tiedot.
Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että elektronisen laitteen ainakin yhden jänniteregulaattorin regulaattorisilmukka ohjataan hitaammaksi sellai-20 sena ajankohtana, kun regulaattorilta ei vaadita normaalia tarkkuutta, ja tämä ajankohta on elektronisen laitteen tiedossa. Vastaavasti keksinnön mukaiselle elektroniselle laitteelle ja jänniteregulaattorille on tunnusomaista se, että laitteen jänniteregu-laattoriin on jäljestetty ylimääräinen välitulo, jolla regulaattorisilmukka on ohjattavissa hitaammaksi.
25
Esimerkkinä tilasta, jolloin elektroninen laite on päällä, mutta toiminnallisesti passiivisessa tilassa, on matkapuhelimen lepotila, ns. sleep-tila. Edellä selostettu virran-säästötila on esimerkki lepotilasta, jossa virrankulutus pyritään minimoimaan sammuttamatta piirejä. Matkapuhelin voidaan kytkeä lepotilaan esim. GSM-järjestel-30 mässä ohjauskanavaviestien vastaanoton välillä. Nämä viestit tulevat tukiasemalta matkapuhelimelle määrätyin väliajoin (n. 2-10 sekuntia), jollom niiden välissä matkapuhelin tietää, että se voi kytkeytyä lepotilaan ja nousta lepotilasta aina ohjauska-navaviestin vastaanottamiseksi (sitä varten varatulla ohjauskanavalla, BCCH, Broadcast Control CHannel). Toinen vastaavanlainen tilanne on, kun matkapuhelin 35 joutuu huonoon kenttään eikä saa yhteyttä tukiasemaan. Tällöin matkapuhelin kytkeytyy välillä lepotilaan virran säästämiseksi ja nousee välillä kokeilemaan, löytyykö yhteyttä tukiasemaan. Analogisessa NMT-matkapuhelinverkkojärjestelmässä on li 96153 5 vastaava tila ns. Battery Save -tila, jolloin tukiasemalta saatavan tiedon perusteella matkapuhelin tietää, että se voi kytkeytyä lepotilaan määrätyksi ajaksi.
Regulaattorin kytkeminen hitaammaksi (alemmalle tarkkuudelle) voidaan siis virran 5 säästämiseksi yleisesti ottaen tehdä silloin, kun laite (matkapuhelin, tietokone, mittalaite jne.) on päällä, mutta toiminnallisesti passiivisessa tilassa (eli ei suorita laitteen varsinaisia toimintoja), mutta sen piireiltä ei kuitenkaan haluta poistaa käyttö-jännitteitä.
10 Regulaattorin kytkeminen hitaammaksi toteutetaan järjestämällä regulaattorille oh-jaustulo, edullisesti sen virhevahvistimelle (differentiaalivahvistimelle), jolla differentiaalivahvistimen dififerentiaaliasteen läpi kulkevaa virtaa pienennetään. Differentiaalivahvistimen nousu/laskunopeus (slew rate) on riippuvainen tästä differenti-aaliasteen virtalähteen virrasta, jolloin pienennettäessä kyseistä virtaa hidastuu 15 nousu/laskunopeus. Regulaattorin ohjaussilmukan nopeus on vastaavasti riippuvainen virhevahvistimen nousu/laskunopeudesta, jolloin pienennettäessä differentiaali-vahvistimen differentiaaliasteen virtalähteen virtaa pienenee regulaattorin ohjaussilmukan nopeus, minkä seurauksena regulaattorin lähtöjännitteen tarkkuus pienenee. Regulaattorin ohjaaminen hitaammaksi voidaan toteuttaa tuomalla regulaattorille 20 ohjaussignaali joko regulaattorin ulkopuolelta tai esim. regulaattorin tilaa ohjaavalta tilakoneelta.
Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa 25 kuvio 1 esittää tekniikan tason mukaisen jänniteregulaattorin yleisen toteutuksen mukaista kytkentäkaaviota, kuvio 2 esittää keksinnön mukaisen regulaattorin yleisen toteutuksen mukaista kytkentäkaaviota, 30 kuvio 3 esittää differentiaalivahvistimen yksityiskohtaista kytkentäkaaviota, kuvio 4 esittää keksinnön mukaisen regulaattorin ohjauksen toteutusta, kuvio 5 esittää hieman muunneltua kuvion 4 mukaista toteutusta, kuvio 6 esittää keksinnön mukaisen regulaattorin ohjauksen erästä toista toteutusta, kuvio 7a esittää lohkokaavion keksinnön mukaisen ohjaussignaalin muodostamiseen 35 käytettävästä ratkaisusta, kuvio 7b esittää lohkokaavion keksinnön mukaisen ohjaussignaalin muodostamiseen käytettävästä toisesta ratkaisusta, ja 96153 6 kuvio 7c esittää lohkokaavion keksinnön mukaisen ohjaussignaalin muodostamiseen käytettävästä kolmannesta ratkaisusta.
Kuviota 1 selostettiin jo edellä tekniikan tason selostuksen yhteydessä, joten seuraa-5 vassa keksintöä selostetaan viittaamalla lähinnä kuvioihin 2-5.
Kuviossa 2 on esitetty yleinen lohkokaavio keksinnön mukaisesta regulaattorista. Virhevahvistimen 2 (esim. differentiaalivahvistin) toiseen tuloon 6 (ei-invertoivaan tuloon) on kytketty vertailujännitelähteen 1 antama vertailujännite VRef ja virhe-10 vahvistimen lähtö 8 on kytketty lähtötransistorin 3 (tässä PNP-transistori) kannalle ja lähtötransistorin 3 kollektori on takaisinkytketty virhevahvistimen 2 toiseen tuloon 7 (invertoivaan tuloon). Lähtötransistorin emitteri on kytketty reguloitavaan käyttöjännitteeseen Vj$at, joka saadaan akulta, ja jänniteregulaattorin lähtö Vout saadaan lähtötransistorin kollektorin ja virhevahvistimen takaisinkytkennän yhtei-15 sestä liitepisteestä 4, jonka pisteen 4 ja maan GND välille kuorma 5, jota kuviossa 2 esittää kondensaattori 5, joka tässä myös stabiloi kytkennän, ettei se värähtele, tavallisesti kytketään. Keksinnön mukaiseen regulaattoriin on järjestetty virhevahvis-timeen 2 välitulo SLEEP, johon tuotavalla ohjaussignaalilla regulaattorisilmukka voidaan ohjata hitaampaan tilaan, jolloin sen virrankulutus pienenee. Vastaavasti 20 regulaattori voidaan samaan välituloon SLEEP tuotavalla ohjaussignaalilla kytkeä takaisin alkuperäiselle nopeudelle, jolloin regulaattorin virrankulutus on myöskin normaali.
Kuviossa 2 esitetty virhevahvistin (erovahvistin) on käytännössä tavallinen operaa-25 tiovahvistin, joka pystyy ajamaan ulkoista bipolaaritransistoria, esim. PNP-transis-toria, jollainen on kuviossa 2 regulaattorin lähtötransistorina 3. Varsinainen reguloi-tava virta kulkee siis kyseisen lähtötransistorin 3 läpi.
Kuviossa 3 on esitetty erovahvistimen kytkentäkaavio, joka käytännössä on, kuten 30 edellä mainittiin, tavallinen operaatiovahvistin. Se käsittää differentiaaliparin Ml, M2, virtapeilin M3, M4 ja virtalähteen M5 muodostavista MOS-transistoreista muodostuvan differentiaalivahvistinasteen sekä biasvirtalähteen IBIAS (virtageneraatto-rin) sekä sen antaman biasvirran Ibias differentiaaliasteelle peilaavan transistorin M5 kanssa virtapeilin muodostavan transistorin M6 ja kompensointikondensaattorin 35 Cc. Kuvion 3 esittämä operaatiovahvistimen kytkentä on sinänsä alan ammattimiehen tuntema. Tunnetusti operaatiovahvistin voi käsittää vielä lähtöasteena esim. push-pull -tyyppisen invertterin.
Il 96153 7
Differentiaalivahvistimen nousu-ja laskunopeus (SR, Slew Rate) on riippuvainen virtalähdetransistorin M5 läpi kulkevasta virrasta I$s sekä kompensointikondensaat- torin Cc kapasitanssiarvosta seuraavasti SR = jolloin nousu- ja laskunopeuden suureena on tavallisesti V/ps. Differentiaalivahvistimen nousu/laskunopeus SR mää-5 rää regulaattorissa säätösilmukan nopeuden ja näin ollen regulaattorin lähtöjännit-teen V0ut tarkkuuden. Kuten edellä esitetystä kaavasta voidaan nähdä, differentiaalivahvistimen nopeus SR pienenee pienentämällä differentiaalivahvistimen virtalähdetransistorin M5 läpi kulkevaa virtaa I§§ ja vastaavasti pienentämällä kyseistä virtaa pienenee nopeus.
10 Käytännössä differentiaalivahvistimen nopeutta SR eli virtaa I§§ voidaan säätää ainakin kahdella eri tavalla, nimittäin säätämällä kuviossa 3 esitettyä biasvirtaa Ibias tai muuttamalla virtojen Ibias Ja ISS suhdetta. Esimerkki ensimmäisen säätötavan toteutuksesta on esitetty kuvioissa 4 ja S, ja esimerkki jälkimmäisen säätötavan ιοί 5 teutuksesta on esitetty kuviossa 6.
Kuviossa 4 on esitetty esimerkinomaisesti kytkentäkaavio eräästä keksinnön mukaisen regulaattoriohjauksen toteutuksesta säätämällä regulaattorin differentiaalivahvistimen biasvirtaa (kuviossa 3 esitettyä virtaa Ibias)· Kuviossa 3 esitettyjen transis-20 torien M5 ja M6 hilojen leveys/pituus-suhdetta (eli W/L-suhdetta) ei muuteta, vaan säädetään operaatiovahvistimen biasvirtaa Ibias» jolloin differentiaalivahvistinasteen läpi kulkeva virta Igg muuttuu vastaavasti transistorien M5 ja M6 muodostaman virtapeilin ansiosta. Kuviossa 4 on esitetty virtageneraattorin toteutus, joka kuviossa 3 asetetaan korvaamaan siinä esitetty virtalähde IBIAS eli kuvion 4 mukainen vir-25 tageneraattori kytketään pisteestä 9 kuvion 3 pisteeseen 9. Virtageneraattori on kuviossa 4 toteutettu transistorin M7, joka toimii ohjattavana kytkimenä, ja kahden vastuksen Rl ja Rl S avulla, joiden toinen pää kytketään ylempään käyttöjännitteeseen Vdd (esim. +5V ja se voi olla suoraan akkujännite), jolloin riippuen siitä, onko transistori M7 johtavassa tilassa vai ei, saadaan transistorin M6 kanssa sarjaan 30 joko yksi vastus Rl tai kaksi rinnankytkettyä vastusta Rl ja R1S. Toteutettaessa kuvion 4 kytkentä MOS-tekniikalla integroituna piirinä voidaan vastukset Rl ja R1S toteuttaa kahden MOS-transistorin MR1 ja MR1S avulla, kuten kuviossa 5 on esitetty. Kuvioissa 4 ja 5 SLEEP-ohjaus tuodaan transistorin M7 hilalle, jolloin elektronisen laitteen ollessa normaalitoiminnassa kytketään SLEEP-tuloon ylempi käyt-35 töjännite Vdd» jolloin NMOS-transistori M7 on johtavassa tilassa ja biasvirta Ibias määräytyy vastusten Rl (MR1) ja R1S (MR1S) rinnankytkennästä, jolloin 96153 8 VV 11
Ibils = —^= (-+—) VDD. Kun regulaattori halutaan ohjata hitaammaksi, tuodaan SLEEP-tuloon alempi käyttöjännite eli tässä maapotentiaali GND, jolloin NMOS-transistori M7 on sulkutilassa ja biasvirta Ibias määräytyy pelkästään V 1
vastuksen Rl (MR1) perusteella eli saadaan pienempi biasvirta Ibi>s = —^ = —VDD
Rl Rl 5 kuin normaalitoiminnassa.
Kuviossa 6 on esitetty esimerkinomaisesti kytkentäkaavio toisesta keksinnön mukaisen regulaattoriohjauksen toteutuksesta säätämällä regulaattorin differentiaalivahvistimen biasvirran I^as ja differentiaaliasteen läpi kulkevan virran 1$$ suhdetta.
10 Kuviossa 3 esitettyjen transistorien M5 ja M6 muodostama virtapeili peilaa biasvirran Ibias transistorien M5 ja M6 hilojen W/L-suhteen mukaisesti differentiaaliasteen
Wm5
I L l W
virraksi Ιςς seuraavasti:-55- = ^—— eli differentiaahasteen virta on 1«. «k W„Lui
Lm6
L W
Iss = -M6 - ^ Ibi>s. Tästä voidaan nähdä, että muuttamalla transistorin M5 hilan W/L- WM6LM5 suhdetta pienemmäksi saadaan differentiaaliasteen virta Iss pienemmäksi. W/L-15 suhdetta saadaan muutettua kytkemällä transistorin M5 rinnalle toinen transistori M5S, kuten kuviossa 6 on esitetty. Kuvioon 6 merkityt pisteet 10 ja 11 vastaavat kuvioon 3 merkittyjä pisteitä 10 ja 11. Kun transistorin M5 rinnalle kytketään toinen transistori M5S, vastaa näiden yhdistelmä yhtä transistoria M5', jonka hilan mitat
muodostuvat transistoreiden M5 ja M5S hilojen niittojen summasta, jolloin WWW
20 —— = —^ + - M-?-s. Kuvion 6 kytkimenä S1 voidaan käyttää transistoria, esim.
Lm5' kM5 LM5S
NMOS-transistoria, kuten kuvioissa 4 ja 5, jolloin elektronisen laitteen ollessa normaalitoiminnassa kytketään SLEEP-tuloon ylempi käyttöjännite Vde), jolloin kytkin S1 on suljettu eli johtavassa tilassa. Tällöin muodostuu transistoreiden M5 ja M5S rinnankytkentä ja siten suurempi W/L-suhde. Kun regulaattori halutaan kytkeä 25 hitaammaksi eli virtaa vähemmän kuluttavaan tilaan, kytketään SLEEP-tuloon alempi käyttöjännite eli tässä maapotentiaali GND, jolloin kytkin SI on auki ja virta kulkee ainoastaan transistorin M5 läpi, jolloin saadaan pienempi W/L-suhde ja siten pienempi differentiaaliasteen läpi kulkeva virta Iss kuin normaalitoiminnassa.
30 Jos elektronisessa laitteessa on useampia jänniteregulaattoreita, kaikille regulaattoreille eli käytännössä regulaattoreiden differentiaaliasteille voidaan järjestää yhteinen virtageneraattori (esim. kuvioiden 4 tai 5 mukainen virtageneraattori). Tällöin 96153 9 voidaan kuvioiden 4 ja 5 mukaisella ratkaisulla ohjata yksinkertaisesti yhdellä yhteisellä ohjauksella ja yhden yhteisen vastuksen R1S tai transistorin MR1S avulla kaikki regulaattorit joko normaalitoimintaan tai alemman nopeuden tilaan. Jos vastaavasti käytetään kuvion 6 mukaista ratkaisua, täytyy kunkin regulaattorin differen-5 tiaaliasteeseen järjestää virtalähdetransistorin M5 kanssa rinnakkainen transistori M5S. Jos kaikki transistorit M5S ovat kuitenkin samantyyppisiä, voidaan niiden ohjaus kuitenkin yhdistää yhteen yhteiseen SLEEP-tulolinjaan. Toinen etu kuvioiden 4 ja 5 mukaisessa ratkaisussa kuvion 6 mukaiseen ratkaisuun nähden on lisäksi se, että koska kuvioiden 4 ja 5 mukaisessa ratkaisussa säädetään biasvirtaa Ifcias 10 saadaan paitsi differentiaaliasteen virta Igs pienemmäksi myös virtageneraattorin syöttämä biasvirta I^jas pienemmäksi.
SLEEP-signaali voidaan tuoda regulaattorille kahdella eri tavalla. Ensimmäisenä vaihtoehtona SLEEP-signaali voidaan tuoda digitaalisena signaalina regulaattorin si-15 sältävälle piirille IC (joka voi olla esim. integroitu piiri) ulkopuolisesta lähteestä, esim. elektronisen laitteen mikrokontrollerilta 12 tai muulta vastaavalta laitteen toimintoja ohjaavalta piiriltä 13, kuten on esitetty kuvioissa 7a ja 7b, joissa on esimerkin vuoksi esitetty myös elektronisen laitteen, kuten matkapuhelimen, muita piirejä (19), joille regulaattori antaa käyttöjännitteet. Regulaattorin sisältävän piirin IC 20 sisällä SLEEP-signaali voidaan tarpeen vaatiessa puskuroida puskurilla 14, jotta se saadaan sopivalle tasolle kytkintä M7, SI varten. Toisena vaihtoehtona SLEEP-signaali voidaan muodostaa regulaattorin sisältävän piirin IC sisällä. Jos regulaattorista otetaan virtaa jonkin säännöllisen tapahtuman mukaan, esim. digitaalisessa matkapuhelimessa puhelimen lähettimen pulssitahdin 16 mukaan (joka voi olla esim. 50 25 tai 200 Hz) tai akun laturin pulssitahdissa 15 ns. trickle-charge-aikana (jonka taajuus voi olla esim. 1 Hz), voidaan SLEEP-signaali muodostaa edellä mainittujen pulssien tai vastaavien avulla tilakoneella 17. Tällainen tilakone 17 tarvitsee tiedon esim. lähetyksen alkamisesta 18, minkä jälkeen se voi itse ajastaa SLEEP-signaalin mainittujen pulssitahtien tai vastaavien avulla. Tilakoneen käyttö regulaattorin sisältävän 30 piirin IC osana SLEEP-signaalin muodostamiseksi regulaattorille on esitetty kuviossa 7c. Tilakoneen 17 lähtönä saadaan vastaavanlainen signaali kuin ulkoisen signaalin toteutuksessa, joka voidaan puskuroida sopivalle tasolle.
Keksinnön avulla saadaan yksinkertaisesti pienennettyä sellaisen elektronisen lait-35 teen virrankulutusta, joka sisältää ainakin yhden regulaattorin, kytkemällä regulaattori silmukka hitaammaksi sellaisina aikoina, kun regulaattorilta ei vaadita normaalia tarkkuutta. Tällainen tilanne voi esiintyä paitsi elektronisen laitteen ollessa yleisesti toiminnallisesti passiivisessa tilassa, silloin kun laitteen jokin piiri, joka saa käyttö- 96153 10 jännitteensä tietyltä regulaattorilta, on sellaisessa tilassa, ettei sen käyttöjännitteen tarvitse olla normaalia tarkkuusluokkaa. Eräs tällainen piiri on esimerkiksi oskillaattori, jolloin oskillaattorille käyttöjännitteen antava regulaattori voidaan kytkeä alemmalle tarkkuudelle esim. radiopuhelimessa silloin, kun ei vastaanoteta eikä lähetetä, 5 mistä tällöin on tieto mikrokontrollerilla 12 tai muulla radiopuhelimen toimintaa ohjaavalla piirillä 13. Keksintö soveltuu käytettäväksi erityyppisissä elektronisissa laitteissa, erityisesti akkukäyttöisissä laitteissa, kuten matkapuhelimissa, kannettavissa tietokoneissa, kannettavissa telekopiokoneissa (eli telefaxkoneissa), kannettavissa kopiokoneissa, kannettavissa oskilloskoopeissa ja muissa kannettavissa mitta-10 laitteissa sekä esim. kannettavissa sairaalalaitteissa jne, jolloin akun käyttöaikaa saadaan pidennettyä.
li

Claims (15)

96153 11
1. Menetelmä ainakin yhden jänniteregulaattorin sisältävän elektronisen laitteen tehonkulutuksen pienentämiseksi, tunnettu siitä, että elektronisen laitteen ainakin yhden jänniteregulaattorin regulaattorisilmukka ohjataan hitaammaksi sellaisena 5 ajankohtana, kun regulaattorilta ei vaadita normaalia tarkkuutta, ja tämä ajankohta on elektronisen laitteen tiedossa (12, 13).
2. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att den elektroniska anordningen med minst en spänningsregulator har en regulatorslinga som styrs i ett läng-sammare läge under den tid dä den elektroniska anordningen är päkopplad, men funktionellt i ett passivt läge. 25
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että elektronisen laitteen ainakin yhden jänniteregulaattorin regulaattorisilmukka ohjataan hitaam- 10 maksi sellaisena ajankohtana, kun elektroninen laite on päällä, mutta toiminnallisesti passiivisessa tilassa.
3. Förfarande enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknat av att regulatorslingan styrs i ett längsammare läge genom att styra differentialförstärkaren i regulatom i ett läge med längsammare Stig- och fallhastighet. 30 4. Förfarande enligt patentkrav 1, 2 eller 3, kännetecknat av att den elektroniska anordningen utgörs av en mobiltelefon med minst en spänningsregulator, som styrs i ett läge med längsammare Stig- och fallhastighet dä mobiltelefonen kopplas i ett strömsparande, sä kallat passningsläge. 35 5. Förfarande enligt patentkrav 1, 2 eller 3, kännetecknat av att den elektroniska anordningen utgörs av en cellulär mobiltelefon i ett mobilt kommunikationssystem med basstationer, att en styrkanal anordnats för kommunikationen mellan basstation och mobiltelefon, och att mobiltelefonen har minst en spänningsregulator som för 11 is 96153 tiden mellan tva successiva meddelanden mottagna pä styrkanalen fran basstationen styrs i ett läge med längsammare stig- och fallhastighet.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että regulaattorisilmukka ohjataan hitaammaksi ohjaamalla regulaattorin differentiaalivahvisti- 15 men nousu- ja laskunopeus hitaammaksi.
4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että elektronisena laitteena on matkapuhelin, jonka ainakin yksi jänniteregulaattori ohjataan nousu- ja laskunopeudeltaan hitaammaksi samalla kun matkapuhelin kytketään ns. 20 virransäästötilaan.
5. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että elektronisena laitteena on solukkomatkapuhelin, jossa matkapuhelinjäijestelmässä on tukiasemia ja tukiaseman ja matkapuhelimen väliseen liikennöintiin on järjestetty 25 ohjauskanava, ja matkapuhelimen ainakin yksi jänniteregulaattori ohjataan nousu- ja « laskunopeudeltaan hitaammaksi tukiasemalta vastaanotettavien kahden peräkkäisen ohjauskanavaviestin väliseksi ajaksi.
6. Elektronisk anordning med minst en spänningsregulator, kännetecknad av att 5 anordningens spänningsregulator försetts med en extra ingäng (SLEEP) genom vil- ken regulatorslingan kan styras i ett langsammare läge.
6. Elektroninen laite, joka käsittää ainakin yhden jänniteregulaattorin, tunnettu 3. siitä, että laitteen jänniteregulaattoriin on järjestetty ylimääräinen välitulo (SLEEP), jolla regulaattorisilmukka on ohjattavissa hitaammaksi.
7. Anordning enligt patentkrav 6, kännetecknad av att anordningens spänningsregulator omfattar en referensspänning (VRef), en förstärkare (2) och ett utgangsele- 10 ment (3), vilka anordnats sa, att - referensspänningen (VRe£) kopplats till den första ingangen (6) i forstärkaren (2), - förstärkarens (2) utgäng (8) kopplats till utgängselementet (3), varifrän det anordnats en äterkoppling till förstärkarens (2) andra ingäng (7), - spänningsregulatoms utgängsspänning (Vout) erhälls i föreningspunkten (4) mellan 15 förstärkarens äterkoppling och utgängselement, och - nämnda extra ingäng (SLEEP) anordnats i forstärkaren (2).
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laite, tunnettu siitä, että laitteen jänniteregulaattori käsittää vertailujännitteen (VRef), vahvistimen (2) ja lähtöelementin (3), 35 jotka on jäljestetty siten, että - vertailujännite (V^ef) on kytketty vahvistimen (2) ensimmäiseen tuloon (6), - vahvistimen (2) lähtö (8) on kytketty lähtöelementille (3), josta on jäljestetty takaisinkytkentä vahvistimen (2) toiseen tuloon (7), 12 96153 - jänniteregulaattorin lähtöjännite (Vout) saadaan vahvistimen takaisinkytkennän ja lähtöelementin liitäntäpisteestä (4), ja - mainittu ylimääräinen välitulo (SLEEP) on jäljestetty vahvistimelle (2).
8. Anordning enligt patentkrav 7, kännetecknad av att forstärkaren (2) omfattar en differentialförstärkare, som innehäller ett differentialpar (M3, M4), en strömspe- 20 gel (Ml, M2) och en strömkälla (M5), vilka bildas av transistorer, att en annan transistor (M5S) kan med en switch (SI) anordnad mellan nämnda transistorer (M5, M5S) kopplas parallellt med strömkällans transistor (M5) för att ändra strömmen (Iss) genom differentialförstärkaren, och att nämnda extra ingäng ansluts till switch-ens (SI) styringäng, varvid strömmen (Iss) genom differentialförstärkaren är av en 25 första storleksordning dä switchen (SI) är öppen, och varvid nämnda andra transistor (M5S) är kopplad parallellt med strömkällans transistor da switchen (SI) är slu-ten varvid strömmen (Iss) genom differentialförstärkaren är av en storleksordning som är större än nämnda första storleksordning.
8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen laite, tunnettu siitä, että vahvistin (2) käsittää differentiaalivahvistimen, joka sisältää transistoreista muodostetun differentiaalipa-rin (M3, M4), virtapeilin (Ml, M2) ja virtalähteen (M5), ja virtalähdetransistorin (M5) läpi kulkevan virran (Iss) muuttamiseksi on virtalähdetransistorin (M5) rinnalle kytkettävissä toinen transistori (M5S) mainittujen transistoreiden (M5, M5S) vä-10 lille jäljestetyn kytkimen (SI) avulla differentiaalivahvistimen läpi kulkevan virran (ISS) muuttamiseksi, ja mainittu ylimääräinen välitulo tuodaan kytkimen (SI) oh-jaustuloon, jolloin kytkimen (SI) ollessa auki on differentiaalivahvistimen läpi kulkeva virta (Iss) ensimmäistä suuruusluokkaa ja kytkimen (SI) ollessa suljettu on mainittu toinen transistori (M5S) kytkettynä rinnakkain virtalähdetransistorin kanssa 15 ja differentiaalivahvistimen läpi kulkeva virta (Iss) on tällöin suuruudeltaan mainittua ensimmäistä suuruusluokkaa suurempi.
9. Anordning enligt patentkrav 7, kännetecknad av att forstärkaren (2) omfattar en första strömspegel (M5, M6) och en differentialförstärkare, som innehäller ett differentialpar (M3, M4) bildad av transistorer, en annan strömspegel (Ml, M2), och en strömkälla (M5) som kopplats tili en annan transistor (M6) för att bilda nämnda första strömspegel, och att genom den andra transistom (M6) i nämnda 35 första strömspegel (M5, M6) gär förstärkarens biaseringsström (Ibias) som bildas av en strömgenerator (IBIAS) kopplad mellan den övre driftspänningen (VDD) och nämnda andra transistor (M6), varvid biaseringsströmmen (Ibias) som mätäs av strömgeneratom kan ändras med en styrsignal som kopplas tili nämnda extra ingäng (SLEEP) i strömgeneratom. 16 96153
9. Patenttivaatimuksen 7 mukainen laite, tunnettu siitä, että vahvistin (2) käsittää ensimmäisen virtapeilin (M5, M6) ja differentiaalivahvistimen, joka sisältää transis- 20 toreista muodostetun differentiaaliparin (M3, M4), toisen virtapeilin (Ml, M2) ja virtalähteen (M5), joka on kytketty toiseen transistoriin (M6) muodostamaan mainittu ensimmäinen virtapeili, ja mainitun ensimmäisen virtapeilin (M5, M6) toisen transistorin (M6) läpi kulkee vahvistimen biasvirta (IbiasX J°^a muodostetaan ylemmän käyttöjännitteen (Vdd) ja mainitun toisen transistorin (M6) väliin kytketyllä 25 virtageneraattorilla (IBIAS), jonka syöttämä biasvirta (Ibias) on muutettavissa virta-generaattoriin kytkettyyn mainittuun välituloon (SLEEP) tulevalla ohjaussignaalilla. 1 Il Patenttivaatimuksen 9 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainittu virtagene-raattori käsittää käyttöjännitteen (Vdd) ja ensimmäisen virtapeilin (M5, M6) maini- 30 tun toisen transistorin (M6) välille kytketyn ensimmäisen vastuksen (Rl) ja mainitun ensimmäisen vastuksen kanssa on rinnalle kytkettävissä toinen vastus (RlS) mainittujen vastusten (Rl, R1S) välille jäljestetyn kytkimen (M7) avulla virtagene-raattorin syöttämän virran (Ibias) muuttamiseksi, ja mainittu ylimääräinen välitulo (SLEEP) tuodaan kytkimen (M7) ohjaustuloon, jolloin kytkimen (M7) ollessa auki 35 on virtageneraattorm syöttämä virta (Ibias) ensimmäistä suuruusluokkaa ja kytkimen (M7) ollessa suljettu on mainittu toinen vastus (RlS) kytkettynä rinnakkain ensimmäisen vastuksen (Rl) kanssa ja virtageneraattorm syöttämä virta (Ibias) on tällöin suuruudeltaan mainittua ensimmäistä suuruusluokkaa suurempi. 96153 13
10. Anordning enligt patentkrav 9, kännetecknad av att nämnda strömgenerator omfattar ett första motständ (Rl) kopplat mellan driftspänningen (VDD) och nämnda andra transistor (M6) i den första strömspegeln (M5, M6), och att ett annat mot- 5 stand (R1S) kan med en switch (M7) anordnad mellan nämnda motständ (Rl, R1S) kopplas parahdit med nämnda första motständ för att ändra strömmen (Ibias) som mätäs av nämnda strömgenerator, och att nämnda extra ingäng (SLEEP) ansluts tili switchens (M7) styringäng, varvid strömmen (Ibias) som mätäs av strömgeneratom är av en första storleksordning dä switchen (S7) är öppen, och varvid nämnda andra 10 motständ (R1S) är kopplat parahdit med det första motständet (Rl) dä switchen (M7) är sluten varvid strömmen (Ibias) som mätäs av strömgeneratom är av en storleksordning som är större än nämnda första storleksordning.
11. Spänningsregulator för att reglera spänningen som erhälls ur en spänningskäl-15 la (VBatX kännetecknad av att den omfattar en extra ingäng (SLEEP) genom vilken regulatorslingan kan styras i ett längsammare läge.
11. Jänniteregulaattori jännitelähteestä (Vj^at) saatavan jännitteen reguloimiseksi, tunnettu siitä, että se käsittää ylimääräisen välitulon (SLEEP), jolla regulaattorisil-mukka on ohjattavissa hitaammaksi. 5
12. Spänningsregulator enligt patentkrav 11, kännetecknad av att den omfattar en referensspänning (VRef), en förstärkare (2) och ett utgängselement (3), vilka anord- 20 nats sä, att - referensspänningen (VRei) kopplats tili den första ingängen (6) i förstärkaren (2), - förstärkarens (2) utgäng (8) kopplats tih utgängselementet (3), varifrän det anord-nats en äterkoppling till förstärkarens (2) andra ingäng (7), och - spänningsregulatoms utgängsspänning (Vout) erhälls i föreningspunkten (4) mellan 25 förstärkarens äterkoppling och utgängselement, och - nämnda extra ingäng (SLEEP) anordnats i förstärkaren (2). •«
12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen jänniteregulaattori, tunnettu siitä, että se käsittää vertailujännitteen (VRef), vahvistimen (2) ja lähtöelementin (3), jotka on järjestetty siten, että - vertailujännite (VRef) on kytketty vahvistimen (2) ensimmäiseen tuloon (6), 10. vahvistimen (2) lähtö (8) on kytketty lähtöelementille (3), josta on järjestetty ta kaisinkytkentä vahvistimen (2) toiseen tuloon (7), ja - jänniteregulaattorin lähtöjännite (Vout) saadaan vahvistimen takaisinkytkennän ja lähtöelementin liitäntäpisteestä (4), ja - mainittu ylimääräinen välitulo (SLEEP) on jäljestetty vahvistimelle (2). 15
13. Spänningsregulator enligt patentkrav 12, kännetecknad av att förstärkaren (2) omfattar en differentialförstärkare, som innehäller ett differentialpar (M3, M4), en 30 strömspegel (Ml, M2) och en strömkäha (M5), vilka bildas av transistorer, att en annan transistor (M5S) kan med en switch (SI) anordnad mellan nämnda transistorer (M5, M5S) kopplas parallellt med strömkällans transistor (M5) för att ändra strömmen (Iss) genom differentialförstärkaren, och att nämnda extra ingäng ansluts tih switchens (S 1) styringäng, varvid strömmen (Iss) genom differentialförstärkaren 35 är av en första storleksordning dä switchen (S 1) är öppen, och varvid nämnda andra transistor (M5S) är kopplad parallellt med strömkällans transistor dä switchen (SI) är sluten varvid strömmen (Iss) genom differentialförstärkaren är av en storleksord-ning som är större än nämnda första storleksordning. Il 17 96153
13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen jänniteregulaattori, tunnettu siitä, että vahvistin (2) käsittää differentiaalivahvistimen, joka sisältää transistoreista muodostetun differentiaaliparin (M3, M4), virtapeilin (Ml, M2) ja virtalähteen (M5), ja virtaläh-detransistorin (M5) läpi kulkevan virran (Iss) muuttamiseksi on virtalähdetransisto- 20 rin (M5) rinnalle kytkettävissä toinen transistori (M5S) mainittujen transistoreiden (M5, M5S) välille jäljestetyn kytkimen avulla (SI) differentiaalivahvistimen läpi kulkevan virran (Iss) muuttamiseksi, ja mainittu ylimääräinen välitulo tuodaan kytkimen (SI) ohjaustuloon, jolloin kytkimen (SI) ollessa auki on differentiaalivahvistimen läpi kulkeva virta (Iss) ensimmäistä suuruusluokkaa ja kytkimen (SI) ollessa 25 suljettu on mainittu toinen transistori (M5S) kytkettynä rinnakkain virtalähdetransis-torin kanssa ja differentiaalivahvistimen läpi kulkeva virta (Iss)on tällöin suuruudeltaan mainittua ensimmäistä suuruusluokkaa suurempi.
14. Spänningsregulator enligt patentkrav 12, kännetecknad av att förstärkaren (2) omfattar en forsta strömspegel (M5, M6) och en differentialförstärkare, som inne-häller ett differentialpar (M3, M4) bildad av transistorer, en annan strömspegel (Ml, M2), och en strömkälla (M5) som kopplats tili en annan transistor (M6) för att 5 bilda nämnda första strömspegel, och att genom den andra transistom (M6) i näxnn-da första strömspegel (M5, M6) gär förstärkarens biaseringsström (Ibias) som bildas av en strömgenerator (IBIAS) kopplad mellan den Övre driftspänningen (VDd) och nämnda andra transistor (M6), varvid biaseringsströmmen (Ibias) som mätäs av strömgeneratom kan ändras med en styrsignal som kopplas tili nämnda extra ingäng 10 (SLEEP) i strömgeneratom.
14. Patenttivaatimuksen 12 mukainen jänniteregulaattori, tunnettu siitä, että vah-30 vistin (2) käsittää ensimmäisen virtapeilin (M5, M6) ja differentiaalivahvistimen, joka sisältää transistoreista muodostetun differentiaaliparin (M3, M4), toisen virta-peilin (Ml, M2) ja virtalähteen (M5), joka on kytketty toiseen transistoriin (M6) muodostamaan mainittu ensimmäinen virtapeili, ja mainitun ensimmäisen virtapeilin (M5, M6) toisen transistorin (M6) läpi kulkee vahvistimen biasvirta (IbiasX joka 35 muodostetaan ylemmän käyttöjännitteen (Vdd) Ja mainitun toisen transistorin (M6) väliin kytketyllä virtageneraattorilla (IBIAS), jonka syöttämä biasvirta (Ibias) on muutettavissa virtageneraattoriin kytkettyyn mainittuun välituloon (SLEEP) tulevalla ohjaussignaalilla. .. 96153 14
15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainittu virtagene-raattori käsittää käyttöjännitteen (Vdd) ja ensimmäisen virtapeilin (M5, M6) mainitun toisen transistorin (M6) välille kytketyn ensimmäisen vastuksen (Rl) ja mainitun ensimmäisen vastuksen kanssa on rinnalle kytkettävissä toinen vastus (RlS) 5 mainittujen vastusten (Rl, R1S) välille järjestetyn kytkimen (M7) avulla virtagene-raattorin syöttämän virran (Ibias) muuttamiseksi, ja mainittu ylimääräinen välitulo (SLEEP) tuodaan kytkimen (M7) ohjaustuloon, jolloin kytkimen (M7) ollessa auki on virtageneraattorin syöttämä virta (Ibias) ensimmäistä suuruusluokkaa ja kytkimen (M7) ollessa suljettu on mainittu toinen vastus (R1S) kytkettynä rinnakkain 10 ensimmäisen vastuksen (Rl) kanssa ja virtageneraattorin syöttämä virta (Ibias) on tällöin suuruudeltaan mainittua ensimmäistä suuruusluokkaa suurempi. 15 1. Förfarande för reducering av effektförbrukningen i en elektronisk anordning med minst en spänningsregulator, kännetecknat av att den elektroniska anordning-en med minst en spänningsregulator har en regulatorslinga som styrs i ett längsam-mare läge under en sädan tid da man inte kräver normal noggrannhet av regulatom, och att derma tid är känd av den elektroniska anordningen (12, 13). 20
15. Spänningsregulator enligt patentkrav 12, kännetecknad av att nämnda strömgenerator omfattar ett första motständ (Rl) kopplat mellan driftspänningen (Vdd) och nämnda andra transistor (M6) i den första strömspegeln (M5, M6), och att ett 15 annat motständ (RlS) kan med en switch (M7) anordnad mellan nämnda motständ (Rl, Rl S) kopplas parallellt med nämnda första motständ för att ändra strömmen (Ibias) som mätäs av nämnda strömgenerator, och att nämnda extra ingäng (SLEEP) ansluts till switchens (M7) styringäng, varvid strömmen (Ibias) som mätäs av strömgeneratom är av en första storleksordning dä switchen (S7) är öppen, och varvid 20 nämnda andra motständ (R1S) är kopplat parallellt med det första motständet (Rl) dä switchen (M7) är sluten varvid strömmen (Ibias) som mätäs av strömgeneratom är av en storleksordning som är större än nämnda första storleksordning. •
FI941790A 1994-04-18 1994-04-18 Menetelmä jänniteregulaattorilla varustetun elektronisen laitteen tehonkulutuksen pienentämiseksi, ja jänniteregulaattorilla varustettu elektroninen laite, joka säästää sähkötehoa FI96153C (fi)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI941790A FI96153C (fi) 1994-04-18 1994-04-18 Menetelmä jänniteregulaattorilla varustetun elektronisen laitteen tehonkulutuksen pienentämiseksi, ja jänniteregulaattorilla varustettu elektroninen laite, joka säästää sähkötehoa
EP95302570A EP0678963B1 (en) 1994-04-18 1995-04-18 Method and apparatus for controlling the power consumption of an electronic device
AT95302570T ATE184431T1 (de) 1994-04-18 1995-04-18 Verfahren und vorrichtung zur steuerung der leistungsaufnahme eines elektronischen gerätes
JP7092556A JPH0869330A (ja) 1994-04-18 1995-04-18 電子装置の消費電力を制御するための電圧調整装置及び電圧調整方法
DE69511930T DE69511930T2 (de) 1994-04-18 1995-04-18 Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Leistungsaufnahme eines elektronischen Gerätes

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI941790 1994-04-18
FI941790A FI96153C (fi) 1994-04-18 1994-04-18 Menetelmä jänniteregulaattorilla varustetun elektronisen laitteen tehonkulutuksen pienentämiseksi, ja jänniteregulaattorilla varustettu elektroninen laite, joka säästää sähkötehoa

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI941790A0 FI941790A0 (fi) 1994-04-18
FI941790A FI941790A (fi) 1995-10-19
FI96153B FI96153B (fi) 1996-01-31
FI96153C true FI96153C (fi) 1996-05-10

Family

ID=8540543

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI941790A FI96153C (fi) 1994-04-18 1994-04-18 Menetelmä jänniteregulaattorilla varustetun elektronisen laitteen tehonkulutuksen pienentämiseksi, ja jänniteregulaattorilla varustettu elektroninen laite, joka säästää sähkötehoa

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP0678963B1 (fi)
JP (1) JPH0869330A (fi)
AT (1) ATE184431T1 (fi)
DE (1) DE69511930T2 (fi)
FI (1) FI96153C (fi)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6081733A (en) * 1997-04-16 2000-06-27 Motorola, Inc. Communication control apparatus and method
JP2000066745A (ja) * 1998-08-26 2000-03-03 New Japan Radio Co Ltd 定電圧レギュレータ回路
FR2807846A1 (fr) 2000-04-12 2001-10-19 St Microelectronics Sa Regulateur de tension a faible consommation electrique
JP3755585B2 (ja) * 2001-05-11 2006-03-15 セイコーエプソン株式会社 表示コントローラ、表示ユニット及び電子機器
DE10223772A1 (de) 2002-05-28 2003-12-18 Infineon Technologies Ag Schaltungsanordnung und Verfahren zur Bereitstellung einer Ausgangsspannung aus einer Eingangsspannung
JP2006079301A (ja) * 2004-09-09 2006-03-23 Denso Corp 電源回路
CN100388149C (zh) * 2004-12-23 2008-05-14 凌阳科技股份有限公司 低待机耗流的电压稳压器

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5142219A (en) * 1991-05-01 1992-08-25 Winbond Electronics North America Corporation Switchable current-reference voltage generator

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0869330A (ja) 1996-03-12
FI941790A0 (fi) 1994-04-18
EP0678963A3 (en) 1996-11-06
EP0678963A2 (en) 1995-10-25
ATE184431T1 (de) 1999-09-15
FI96153B (fi) 1996-01-31
EP0678963B1 (en) 1999-09-08
FI941790A (fi) 1995-10-19
DE69511930D1 (de) 1999-10-14
DE69511930T2 (de) 2000-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0686903B1 (en) Method to reduce the power consumption of an electronic device comprising a voltage regulator
FI101109B (fi) Menetelmä elektronisen laitteen tehonkulutuksen pienentämiseksi
FI96466C (fi) Menetelmä elektronisen laitteen tehonkulutuksen pienentämiseksi ja menetelmän mukainen laite
EP0923841B1 (en) Methods and apparatus for generating timing signals in a radiocommunication unit
US6150798A (en) Voltage regulator
KR100373195B1 (ko) 전원공급장치및전원공급장치를구비한송신기
CN101438496B (zh) 集成电路的功率分配控制的系统及方法
CN100527578C (zh) 用于快速实现参考电压跃迁的补偿偏移校正方法和控制电路
US7161330B2 (en) Energy discharge apparatus
FI96153C (fi) Menetelmä jänniteregulaattorilla varustetun elektronisen laitteen tehonkulutuksen pienentämiseksi, ja jänniteregulaattorilla varustettu elektroninen laite, joka säästää sähkötehoa
US20090199037A1 (en) Wake-up timer with periodic recalibration
US20180084505A1 (en) High output and low power consumption device
CN103219985A (zh) 集成电路的功率分配控制的系统及方法
JP2002051537A (ja) Dc/dcコンバータ回路
EP0998048B1 (en) A method and device for controlling the power consumption of a mobile radio device
JPH08275387A (ja) 電源切替回路
JPH11332093A (ja) 電子回路用最適化電源システム
US20050024024A1 (en) Voltage regulator for electronic device
Barber et al. Multi-mode CMOS low dropout voltage regulator for GSM handsets
KR19990062531A (ko) 휴대용 통신단말기의 전원공급장치
JPH1169622A (ja) 電源回路
JP2001217741A (ja) 移動局装置
JP2991426B1 (ja) 半導体集積回路装置
JPH08331037A (ja) 携帯式電話機のスイッチング電源回路
KR20020012697A (ko) 휴대폰의 슬롯신호 발생 제어장치

Legal Events

Date Code Title Description
BB Publication of examined application