JP5536454B2 - 回路の制御されるエネルギ供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、高いクロック周波数を持つ国際出願第ＤＥ２００５／０００４３３号に記載の集積回路へエネルギを供給する装置に関する。

他の分野の技術におけるように、現在自動車技術の分野でも集積回路が、例えばマイクロプロセッサ又はマイクロコントローラの形でますます使用されている。その作動のためにエネルギ供給装置が設けられている。公知のこのような装置は、通常集積回路の供給入力端とアースとの間に並列接続される外部の阻止容量、及びそれに並列接続される電圧源を含んでいる。電圧源は阻止容量を充電し、集積回路へ供給されるエネルギが、放電電流により阻止容量から取出される。それにより理想的な電圧源のできるだけ実際的な模擬が行われるようにする。しかし公知のエネルギ供給装置は、特に集積回路のクロック周波数が１０ＭＨｚより大きい値をとると、電磁エネルギの望ましくない高度の放射を生じる。その時場合によっては自動車部門のＥＭＶ要求ももはや満たされない。

国際出願第ＤＥ２００５／０００４３３号は最初にあげた種類の装置を記載しており、それにより集積回路が、特にＭＨｚの範囲にある高いクロック周波数でもエネルギを供給され、同時に自動車部門のＥＭＶ要求も順守される。

一方付加的な阻止容量を持つ外部回路がなくされる。その代わりに、集積回路内にいずれにせよ存在する内部バス容量が使用される。他方公知の装置において使用される低抵抗の電圧源の代わりに、できるだけ高い内部抵抗を持つエネルギ供給装置が使用される。

両方の手段の組合わせにより、バス容量の充電と放電との周波数分離が行われる。バス容量の放電は引続き高いクロック周波数で行われるが、これに反し充電は著しく低い周波数で行われる。この低い周波数は、バス容量と供給装置の高い抵抗の内部インピーダンスとの組合わせの低域フィルタ特性のため生じる。充電に関連して現れる充電周波数は、放電に関連して現れる放電周波数より少なくとも１けただけ小さく、これらの放電周波数は主として集積回路のクロック周波数の基本波及びその高調波によって決定される二次障害は内部通信によって生じ、この内部通信の基本周波数は大抵の場合半分のクロック周波数で作動せしめられる。高周波放電電流を含む信号成分は、空間的に狭く限定されており、大体において集積回路内にのみ存在する。これに反し低周波充電電流を含む信号成分は、集積回路を上に取付けられている印刷配線板も通過する。両方の信号成分、即ち集積回路内の限られた狭い空間的限界による放電信号成分、及び低い周波数による充電信号成分は、電磁エネルギの大した放射を行わない。

本発明の課題は、最初にあげた種類の装置を実現することである。

この課題を解決するため、請求項１の特徴に従って高速で刻時する集積回路へエネルギを供給する装置が提示される。このため本発明装置が、集積回路に集積されかつ負荷変動を補償する負荷変化装置を含み、負荷変化装置が、回路負荷に接続されかつ回路負荷の負荷変化を段階的に行う手段、又は回路負荷に並列接続可能な補助負荷、又は制御されて回路負荷に接続される電流シンクを含んでいる。

従って全体として集積回路も、本発明による装置により高いクロック周波数で電気エネルギを供給され、その際電磁エネルギの大した放射はない。自動車部門のＥＭＶ要求は、上のＭＨｚ範囲にあるクロック周波数においても順守される。

本発明による装置の有利な構成は、請求項１に従属する請求項からわかる。

請求項２に記載の手段は、一層高い周波数に対するエネルギ供給装置の電流源特性を保証する。

請求項３に記載の手段は、供給装置を含む制御装置の制御速度に負荷変化速度を合わせる。

これに反し請求項４及び５に記載の手段は、供給装置を含む制御装置の制御速度を負荷変化速度に一時的に合わせる。

請求項６に記載の構成は、内部容量にかかる電圧へ及ぼされる負荷変動の影響を減少する。

請求項７に記載の実施形態は、集積回路の供給ピンに現れる高周波電圧を減少する。集積回路に対して並列に接続されるコンデンサが集積回路に収容不可能であると、このコンデンサを印刷配線板上に置くことができる。それにより別個のボンド線を、前記の並列コンデンサが接続される別個のピンまで導かねばならない。

請求項８に記載の実施形態は、印刷配線板のアースにおける高周波電流を減少する。

請求項９に記載の実施形態は簡単に実現される。理想的な場合無限に高い内部インピーダンスにより特徴づけられる電流源は、低抵抗の電圧源と使用事例に応じて設計される内部インピーダンスとの直列回路により模擬される。電圧源は簡単に構成することができる。このことは特に電圧制御される電圧源にも当てはまる。

請求項１０に記載の構成は、エネルギ供給が現在存在する要求に一致するのを保証する。

更に請求項１１に記載の手段は、制御装置が有利に低い制御速度を持つのを保証する。内部容量において降下する電圧の突然の変化も、低域フィルタ作用のため、充電エネルギのゆっくりした追従のみを生じる。

請求項１２に記載の実施形態は、高周波信号成分が、集積回路外従って例えば印刷配線板の出入り導線にかなりの規模で現れて、そこで放射を生じるのを防止する。

請求項１３及び１４に記載の手段は、内部インピーダンスを実現するために使用される個別素子の並列容量の強すぎる影響を防止する。並列容量は不利である。なぜならば、高い周波数においてこれらが低いインピーダンス値を持っているからである。インピーダンスとフェライト素子の直列回路は、フェライト素子の並列容量の望ましくない影響を減少する。同様に複数のインピーダンスが直列接続されていると、インピーダンスの寄生並列容量の影響が減少する。費用と利益との良好な妥協を、特に４つの低容量インピーダンスの直列回路が与える。少なくとも１つの低容量インピーダンスは全装置の橋絡容量を減少し、効果的な基本減衰を与えるが、これに反しフェライト素子は、ちょうど高いクロック周波数の範囲に、望ましい大きい損失成分を持っている。

前記の有利な展開は、任意の組合わせで存在することができる。

本発明のそれ以外の特徴及び詳細は、図面による実施例の以下の説明から明らかになる。

従来技術による回路のエネルギ供給装置を示す。 従来技術による回路のエネルギ供給装置を示す。 本発明による回路のエネルギ供給装置の実施例を示す。 本発明による回路のエネルギ供給装置の実施例を示す。 図３及び４によるエネルギ供給装置を制御するためのボロックダイヤグラムを示す。 回路の制御されるエネルギ供給のための本発明による装置の実施例を示す。 図６によるエネルギ供給装置の内部インピーダンスの実施例を示す。 回路の制御されるエネルギ供給のための本発明による装置の別の実施例を示す。 回路の制御されるエネルギ供給のための本発明による装置の別の実施例を示す。 回路の制御されるエネルギ供給のための本発明による装置の別の実施例を示す。 回路の制御されるエネルギ供給のための本発明による装置の別の実施例を示す。 回路の制御されるエネルギ供給のための本発明による装置の別の実施例を示す。

図１及び２には、従来技術による集積回路２のエネルギ供給装置１が示されている。集積回路２の供給入力端３は、外部の阻止容量４及び電圧源として構成される供給装置５に並列接続されている。集積回路２、阻止容量４及び供給装置５は、ケーブルハーネス７に接続される２層印刷配線板６上に設けられている。図２の等価回路図には、例えば高速で刻時するマイクロプロセッサ又はマイクロコントローラ又は高速で刻時されるメモリモジュールとして構成される複素インピーダンス８としての回路２が示されている。更にアース戻り導線に２つのコモンモードインダクタンス９及び１０が設けられ、これらのインダクタンスにアンテナ屋根容量１１が並列接続されている。

公知のエネルギ供給装置１は次のように作用する。供給装置５が電源電圧Ｕ_Ｑ１を供給する。例えば約１００ｎＦの容量値を持つ並列接続阻止容量４により、理想的な電圧源が模擬される。エネルギ供給装置５は充電電流Ｉ_Ｃ１を供給し、この電流により阻止容量４が充電される。阻止容量４から取出される放電電流Ｉ_Ｄ１は、集積回路２へエネルギを供給する。充電回路は図１に破線で示され、放電回路は実線で示されている。集積回路２の各スイッチング過程において、阻止容量４からその電荷の一部が取出される。それにより生じる電位差は、エネルギ供給装置５による即時の再充電により再び相殺される。

充電電流Ｉ_Ｃ１及び放電電流Ｉ_Ｄ１は、大体において、高速で刻時される集積回路２特にそのクロック周波数ｆ１により決定される同じ周波数成分を含んでいる。従って集中素子として充放電回路の入り／出導線にあるコモンモードインダクタンス９及び１０に相当しかつ同じ高さのクロック周波数ｆ１を持つ電圧降下を生じる磁界Ｈ_ＣＭ１及びＨ_ＣＭ２が生じる。従って印刷配線板６の入り／出導線内に、電界Ｅ_ＣＭ１（図１）を伴うコモンモード電圧Ｕ_ＣＭが形成されて、インダクタンス９及び１０（図２）のエネルギ蓄積特性によりコモンモード電流Ｉ_ＣＭを生じる。

本発明の範囲内で、印刷配線板６及びケーブルハーネス７から成る全装置がダイポール状のアンテナを持つことがわかった。従ってコモンモード電流Ｉ_ＣＭは、少なくとも若干割合だけ放射される。放射の程度はクロック周波数に強く関係している。ダイポール状の特性のため、放射はクロック周波数ｆ１の２乗で増大する。それにより例えばｎｘ１０ＭＨｚ範囲に留まるクロック周波数は、非常に大きい放射を生じる。放射されるエネルギの大部分は、アンテナ屋根容量１１（図２）の変位電流従ってコモンモード電流Ｉ_ＣＭに由来する。

公知の装置１の上述した放射特性により、特に装置１を自動車技術に使用する際与えられるＥＭＶ要求が、クロック周波数ｆ１の上昇の際もはや満たされなくなる。

本発明によるエネルギ供給装置の図３〜１２に示す実施例は、公知の装置１の上述した欠点を回避する。これらの実施例は著しく減じた放射特性を持っているので、自動車部門から与えられるＥＭＶ要求が高いクロック周波数ｆ１においても満たされる。

図３及び４には、供給装置１４により集積回路１３へエネルギを供給する装置１２の第１実施例が示されている。装置１とは異なり、装置１２は別個の外部の阻止容量４を持っていない。その代わりに、集積回路１３の供給バスの構成部分として供給入力端１６に対して並列に設けられかつ例えば約５ｎＦの容量値を持つ内部バス容量１５が利用される。いずれにせよ存在するバス容量１５に頼ることにより、実現のための費用が低下する。更に供給装置１４は、装置１におけるように低抵抗の電圧源ではなく、高抵抗電流源として構成されている。

図４によれば、集積回路１３は、バス容量１５及び実際に給電されるインピーダンスとして示される回路負荷１７のほかに、そのアース戻り導線に、コモンモードインダクタンス１８及びそれに並列接続されるアンテナ屋根容量１９を含んでいる。従って実質的に印刷配線板６にわたって延びる充電回路も、そのアース戻り導線に、コモンモードインダクタンス２０とアンテナ屋根容量２１の並列回路を持っている。

本発明による装置１２の作用が以下に詳細に説明される。充電回路及び放電回路は、空間的にも周波数においても分離されている。放電回路は集積回路１３の面に限定されているが、これに反し充電回路は実質的に印刷配線板６に延びている。バス容量１５からエネルギを取出して回路負荷１７へ供給するための放電電流Ｉ_Ｄ２は、大体において高いクロック周波数ｆ１により決定される周波数成分を持っている。これに反しバス容量１５の充電は、著しく低い充電周波数ｆ２を持ちかつ供給装置１４からの供給電流Ｉ_Ｑとして利用される充電電流Ｉ_Ｃ２により行われる。

バス容量１５及び供給装置１４の高抵抗内部インピーダンスは、充電電流Ｉ_Ｃ２の著しく低い周波数を生じる低域フィルタを形成する。内部インピーダンスが無限に大きい理想的な場合、充電電流Ｉ_Ｃ２は直流成分のみを含んでいる。しかし実際に実現する際にも、充電周波数ｆ２は少なくとも１けただけクロック周波数ｆ１より低い。典型的に充電周波数ｆ２はｋＨｚの範囲内で動き、クロック周波数ｆ１は５０ＭＨｚの間で動く。このように低い充電周波数ｆ２では、充電電流Ｉ_Ｃ２を伴う磁界Ｈ_ＣＭ４は、周波数減少に比例して小さいコモンモード電圧Ｕ_ＣＭ２を生じる。全装置のダイポール状構成の効率は、周波数減少の２乗でｆ１からｆ２に低下するので、印刷配線板６内に非常に小さいコモンモード電流Ｉ_ＣＭ２が形成され、あまり放射はおこらない。従ってコモンモードインダクタンス２０及びアンテナ屋根容量２１は、以下の図６及び８〜１２において省略されている。

集積回路１３内で放電電流Ｉ_Ｄ２に伴って現れる磁界Ｈ_ＣＭ３は、高い周波数成分のため、電界Ｅ_ＣＭ２及びコモンモード電圧Ｕ_ＣＭ１を形成する。従ってアース戻り導線にコモンモード電流Ｉ_ＣＭ１も形成される。電流Ｉ_Ｄ２により囲まれる集積回路１３の面積は、装置１において電流Ｉ_Ｄ１により包囲される印刷配線板６の面積より著しく小さいので、装置１と比較して、著しく少ない放射が生じる。理想的な供給装置１４と仮定して、装置１及び１２においてそれぞれ検出され、即ち高周波電流Ｉ_Ｃ１及びＩ_Ｄ１又はＩ_Ｄ２により包囲される面積の比較評価は、約１００００の係数だけ放射の減少を示す。

図５には、装置１３のエネルギ供給の制御のためのブロックダイヤグラムが示されている。この制御構想の転換が、集積回路１３のエネルギ供給装置２２の図６に示す別の実施例に含まれている。この制御は、回路負荷１７がエネルギ供給のため一定の負荷電圧Ｕ_１を利用できるようにする。大体においてバス容量１５において降下する電圧の平均値を一定に保つことが重要なので、負荷電圧Ｕ_Ｌを供給入力端１６から直接取出すことができ、その際コモンモードインダクタンス１８及び場合によっては更に存在するボンドインダクタンスも無視することができる。

制御装置２２ａは、供給入力端１６に接続されかつ低域抵抗２４及び低域容量２５により構成される低域フィルタ２３、比較個所２６、制御器２７及び電圧−電流変換器２８を含んでいる。図６による実施例では、比較個所２６及び制御器２７が、電圧制御される電圧源２９に統合されている。電圧−電流変換器２８は、特にクロック周波数ｆ１の範囲で高抵抗の内部インピーダンス３０として実現されている。電圧源２９と高抵抗内部インピーダンス３０の直列回路は、制御装置２２ａの構成部分として構成される供給装置１４を形成している。この直列回路は電流源の模擬である。

図５及び６を参照して、装置２２において使用されるような制御されるエネルギ供給装置の作用を以下に説明する。第１近似で供給入力端１６にも生じる負荷電圧Ｕ_Ｌが、低域容量フィルタ２５において測定される負荷電圧Ｕ_ＬＭとして検出され、電圧源２９に統合される比較個所２６へ供給される。所定の基準電圧Ｕ_Ｒからの偏差に応じて、制御器２７が始動されるので、その出力端したがって電圧源２９の出力端にも電源電圧Ｕ_Ｑ２が生じる。電源電圧は高抵抗の内部インピーダンス３０により充電電流Ｉ_Ｃ２に変換され、この充電電流がエネルギ供給用集積回路１３へ供給される。負荷変動又は他の偶然の現象のため生じる偏差は、図５によるブロックダイヤグラムにおいて、充電電流Ｉ_Ｃ２に外乱量ΔＩを加えることにより考慮される。

低域フィルタ２３を適当に設計することにより、制御速度が限定されるので、制御の遷移周波数は回路１３のクロック周波数ｆ１より低い。特に遷移周波数は、少なくとも１けただけクロック周波数ｆ１より低い所にある。例えば５０ＭＨｚのクロック周波数ｆ１では、制御を典型的にひき起こすか又は生じさせる最高周波数は、１ＭＨｚより低いか又はこれに等しい。それにより放射にとって重要な高周波信号成分が印刷配線板６に現れないようにすることができる。

厳密には、最後に述べたことは、無限大の内部インピーダンス３０の場合にのみ当てはまる。しかし実際には、内部インピーダンス３０は有限な値を持っているので、充電電流Ｉ_Ｃ２は第１の低周波充電電流成分Ｉ_Ｃ２１と第２の高周波充電電流成分Ｉ_Ｃ２２から合成される。第１の充電電流成分Ｉ_Ｃ２１はバス容量１５の充電に用いられ、第２の充電電流成分Ｉ_Ｃ２２は、同様に高周波の放電電流Ｉ_Ｄ２と共にエネルギ供給用回路負荷１７へ供給される。この場合内部バス容量１５から取出される充電電流Ｉ_Ｄ２は，充電電流回路から取出される高周波の第２の充電電流成分Ｉ_Ｃ２２より著しく大きい。適当な減衰ａ（ｆ）が次式で生じる。

ここでＲ_Ｉは内部インピーダンス３０の値、Ｃ_Ｂはバス容量１５の値、ｆは周波数を示す。この場合内部インピーダンス３０が理想化されて純オーム抵抗であると仮定されている。しかしもっと厳密に考えると、寄生並列容量を一緒に考察すべきである。

並列容量は望ましくない。なぜならば、特に高い周波数の場合この並列容量が、内部インピーダンス３０のオーム成分の低抵抗橋絡部となるからである。この影響を最小にするため、内部インピーダンス３０はなるべく複数のインピーダンス直列回路により実現される。

図７は内部インピーダンス３０の適当な実施例が示されている。この内部インピーダンスは、全部で４つの低容量部分インピーダンス３１，３２，３３，３４とフェライト素子３５から成る直列回路を含んでいる。部分インピーダンス３１〜３４は、それぞれ１つのオーム抵抗３６，３７，３８，３９と並列容量４０，４１，４２，４３とを持っている。直列接続される部分インピーダンス３１〜３４の数が多いほど、例えば０．５ｐＦより小さい値を持つ寄生並列容量４０〜４３の望ましくない影響が小さくなる。全部で４つの直列接続される部分インピーダンス３１〜３４では、費用と有効性との間の良好な妥協が行われる。

同様に内部インピーダンス３０の直列回路に含まれるフェライト素子３５は、フェライト抵抗４４とフェライトインダクタンス４５の直列回路、及びこれに対して並列に設けられるフェライト容量４６を含んでいる。フェライト素子３５に直列接続される部分インピーダンス３１〜３４は、並列になっているフェライト容量４６の影響も少なくする。

フェライト素子３５の直流抵抗は実際上０Ωであるが、特にフェライトインダクタンス４５のオーム成分は、高い周波数とりわけ搬送周波数ｆ１及びその高調波では、ｋΩ範囲にある望ましい大きい損失抵抗を生じ、熱エネルギへの変換により電気回路から高調波エネルギを取出す。オーム抵抗３６〜３９は約１００Ωまでの合計値を持っている。これらの抵抗は全装置の橋絡容量を減少し、有効な基本減哀を与える。図７による内部インピーダンス３０は、従って周波数に関係する合計インピーダンス値を持ち、この値は特に周波数の上昇と共に増大する。

部分インピーダンス３１〜３４は橋絡するフェライト容量４６をその最初の値の約１／２４の部分に減少する。更にそれらは、装置２２、印刷配線板６及びケーブルハーネス７から成る装置全体の共振周波数を５倍の周波数に高める。

内部インピーダンス３０の大きさを定める際、できるだけ大きいオーム抵抗値Ｒ_１とまだ適切な費用で実現可能な電源電圧Ｕ_Ｑ２との平衡が行われる。すなわち抵抗Ｒ_１が増大すると、典型的にｎｘ１００ｍＡ範囲にある必要な電流強さを持つ充電電流を得るために、一層高い電源電圧Ｕ_Ｑ２も必要になる。例えば昇降制御器として構成される制御器２７は、典型的に数Ｖ〜数１０Ｖの範囲で変化する値を持つ測定負荷電圧Ｕ_ＬＭ及び電源電圧Ｕ_Ｑ２のために設計されている。しかし内部インピーダンス３０は、クロック周波数ｆ１において、回路負荷１７へ供給される高周波電流が供給装置１４から発するより大きい割合でバス容量１５から発するほど大きいインピーダンス値を持つように、常に大きさを定められている。

内部容量１５の電圧への負荷変動の影響は、容量値が著しく高められると、著しく減少される。例えば供給装置１４の通常は小さい内部容量が、例えば３００ｐＦ〜３ｎＦの範囲にある外部プロセッサバス又は外部メモリモジュール用駆動装置により１００ｎＦに高められると、著しい上昇が起こる。それにより一方では、電圧を許容できない値に低下又は上昇させることなく、単位時間当たり一層多くの電荷が容量から取出されるが又は容量へ送られ、他方では、内部容量１５及びフェライト４５のインダクタンスにより形成される主要成分を持つ外部供給導線インダクタンスから主として形成される共振回路のＱが低下する。それによりＱが約１の値に減少され、それに伴う共振の鋭さが効果的に減少される。その際付加的な容量を持つ図６のコンデンサ１５′は、別のボンド線を介してオンチップ容量１５に対して直接並列接続されねばならない。特に回路供給ピンを通って流れる供給電流は、付加的な容量１５′の接属線を経て流れてはならない。付加的な容量は付加的なセラミックコンデンサとして構成され、なるべく直接に基板担体上において、できるだけ低インダクタンスでオンチップ容量に接続すべきである。

減少された供給電圧（３．３Ｖ〜１．５Ｖ）を持つプロセッサの精度に対する一層高い要求、及びそれにより必要となる電圧不変への負荷変動の少なくなる影響を考慮して、セラミックコンデンサ１５′による上述した容量増大が一般に推奨される。

セラミックコンデンサ１５′を直接集積回路１３上に設けることが不可能である場合、図１２に示すように、これを集積回路１３外で印刷配線板上に設けることが可能である。その際重要なことは、コンデンサ１５′を別個のピンを介して接続することである。電圧供給及びアースボンドのインダクタンス（Ｌ_Ｂ）は、電圧供給装置１４及び特に印刷配線板のアースに対して高周波の遮断を行う。印刷配線板のアースに対する遮断は、集積回路１３のアースと印刷配線板のアース（ＧＮＤ＿Ｋ）との間にフェライト（ＦＢ）を挿入することによって増すことができる。

図８〜１１には、集積回路５１，５２又は集積回路１３のエネルギ供給装置４７，４８，４９及び５０の別の実施例が示されている。装置４７〜５０は、集積回路５１，５２又は１３に負荷変動が生じ、回路負荷１７が時間的に変化する値をとる場合に設けられる適合手段を含んでいる。更に関係する集積回路１３，５１又は５２が休止モード（アイドルモード）へ移行することが起こる。エネルギの一層少ない放射を保証するため，制御装置２２ａはできるだけ低い制御速度を持っている。従ってとくに突然の負荷変動は速く補償されず、制御装置２２ａの低い制御速度でのみ補償される。これによりバス容量１５の望ましくない過電圧又は不足電圧を生じることがある。これを防止するため、前記の適合手段が設けられている。

図８及び９に示す装置４７又は４８は、制御速度への負荷変化速度の適合を行う。そのため装置４７に含まれる適合手段５３は、回路負荷１７の負荷変化が段階的にのみ行われ、特に制御装置２２ａによる再制御を行うことができるほど緩慢に行われるようにする。装置４８による別の解決策では、回路負荷１７に並列接続される少なくとも１つの補助負荷５４が設けられて、開閉器５５により接続又は遮断可能である。補助負荷５４の代わりに、特に制御される演算増幅器を介して回路負荷１７に接続される電流シンクを設けることもできる。適合手段４７、補助負荷５４及び電流シンクも、それぞれの回路５１又は５２の一体の構成部分である。

これに反し図１０及び１１に示す装置４９又は５０は、負荷変化速度への制御速度の一時的な適合を行う。装置４９では、供給装置５６の有効インピーダンスが一時的に減少される。内部インピーダンス３０に対して並列に、開閉器５９又は６０により接続又は遮断可能な少なくとも１つの補助内部インピーダンス５７及び／又は短絡分枝５８が設けられている。それにより供給装置５６は、少なくとも一時的に消失する内部インピーダンスを持つ電圧源として作動せしめられる。装置５０は供給装置６１を含み、この供給装置において電圧源２９及び内部インピーダンス３０に対して並列に、開閉器６３により接続又は遮断可能な少なくとも１つの別の補助電流源６２が設けられている。

原則的には、制御装置２２ａ特に供給装置１４，５６又は６１の少なくとも一部を、それぞれの集積回路１３，５１又は５２へ一緒に設けることができる。これは、本来の集積回路１３，５１又は５２と制御装置２２ａ及び供給装置１４，５６又は６１との間の速い通信を可能にする。

Claims (22)

1. 集積回路へエネルギを供給する装置であって、集積回路が回路負荷及びこの回路負荷に並列接続される内部容量を持ち、
   ａ）集積回路が１〜９９９ＭＨｚの範囲にある高いクロック周波数を持ち、
   ｂ）電流源を含む供給装置が、内部容量に接続され、
   ｃ）供給装置が内部インピーダンスを持ち、回路負荷に供給される電流が供給装置から生じるより大きい割合で内部容量から生じるように、クロック周波数及びその高調波における内部インピーダンスのインピーダンス値が高く、
   ｄ）装置が、集積回路に集積されかつ負荷変動を補償する負荷変化装置を含み、負荷変化装置が、回路負荷に接続されかつ回路負荷の負荷変化を段階的に行う手段、又は回路負荷に並列接続可能な補助負荷、又は制御されて回路負荷に接続される電流シンクを含んでいる
   装置。
2. 負荷変化装置が集積回路にある開閉器を介して回路負荷に並列接続可能な補助負荷を含んでいる、請求項１に記載の装置。
3. 負荷変化装置が、制御される演算増幅器を介して回路負荷に接続される電流シンクを含んでいる、請求項１に記載の装置。
4. 負荷変化装置が、回路負荷の負荷変化が緩慢に行われるようにする適合手段を含んでいる、請求項１に記載の装置。
5. エネルギ供給装置が印刷配線板を含み、集積回路が集積回路チップに設けられ、集積回路チップが印刷配線板に取付けられ、供給装置が集積回路チップとは別個に印刷配線板に設けられている、請求項１に記載の装置。
6. 装置が、集積回路チップ外で印刷配線板上に設けられかつ供給装置を集積回路に接続する供給導線の間で集積回路に対して並列接続されてエネルギ供給装置か ら充電電流を供給されかつ放電電流を集積回路へ供給する外部の阻止容量を含んでいない、請求項５に記載の装置。
7. 内部容量を放電しかつ内部容量からの放電電流を供給電流の一部として回路負荷へ供給する放電電流回路が、比較的高い周波数で動作し、かつ集積回路チップへ限定されるように、また供給装置からの充電電流を供給電流の一部として集積回路チップ外の印刷配線板を介して内部容量へ供給する充電電流回路が、放電電流回路の高い周波数に比較して低い周波数で動作するように、装置が構成されている、請求項５に記載の装置。
8. 内部インピーダンスがインダクタンスを含んでいる、請求項１に記載の装置。
9. 内部インピーダンスがフェライト素子を含んでいる、請求項１に記載の装置。
10. 内部インピーダンスが、複数の低容量性インピーダンス素子、及び直列接続されるフェライト素子を含み、各インピーダンス素子が抵抗に並列接続される容量を含み、フェライト素子が、互いに直列接続されかつ容量に並列接続される抵抗及びインダクタンスを含んでいる、請求項１に記載の装置。
11. 電流源が、内部抵抗へ直列接続される電圧源を含んでいる、請求項１に記載の装置。
12. 供給装置が、補助電流源、及び補助電源を電流源に並列接続する開閉器を含んでいる、請求項１に記載の装置。
13. 供給装置の内部インピーダンス値を一時的に減少する手段が設けられている、請求項１に記載の装置。
14. 供給装置が、少なくとも１つの開閉器、及び開閉器により内部インピーダンスに並列接続される少なくとも１つの短絡回路分枝又は補助インピーダンスを含んでいる、請求項１に記載の装置。
15. 供給装置が、供給装置により集積回路へ供給されるエネルギを制御する制御装置の一部である、請求項１に記載の装置。
16. 制御装置が、回路負荷の所で降下する電圧を検出するため内部容量に接続される低域フィルタを含んでいる、請求項１５に記載の装置。
17. 供給装置による供給が、クロック周波数より低い遷移周波数を持つ低域フィルタ特性を持っている、請求項１に記載の装置。
18. 内部容量に対して並列に別の容量が接続されている、請求項１に記載の装置。
19. 別の容量が集積回路に設けられている、請求項１８に記載の装置。
20. 別の容量が集積回路の外部に別個に設けられている、請求項１８に記載の装置。
21. 別の容量が別個のボンド線により内部容量に接続されている、請求項１８に記載の装置。
22. 集積回路と供給装置とが印刷配線板に別個に取付けられ、装置が、集積回路のアースと印刷配線板のアースとの間にフェライト素子が接続されている、請求項１に記載の装置。

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