NL1022472C2

NL1022472C2 - Aandrijfspanningsregelaar.

Info

Publication number: NL1022472C2
Application number: NL1022472A
Authority: NL
Inventors: Yoshiyuki Konishi; Tooru Suyama; Tsutomu Sakakibara; Tomokazu Kojima; Tetsuro Oomori; Yoshito Date; Yasuyuki Doi; Masahiro Akabori; Kenji Miyake; Miki Fujino; Takahito Kushima; Tsukasa Kawahara; Kazuhiko Nagaoka; Shinji Miyamoto
Original assignee: Matsushita Electric Ind Co Ltd
Priority date: 2002-01-25
Filing date: 2003-01-23
Publication date: 2008-03-18
Also published as: CN1453675A; US7119802B2; JP3707680B2; TW200302961A; TWI263125B; US20030151581A1; CN1215388C; KR20030064334A; JP2003216256A; NL1022472A1

Description

TITEL: aandrijfspanningsregelaar

ACHTERGROND VAN DE UITVINDING

GEBIED VAN DE UITVINDING

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een 5 aandrijfspanningsregelaar voor het regelen van een aandrijfspanning om een belasting, zoals een vloeibaar kristal visualiseringspaneel, aan te drijven door gebruik van een wisselstroom.

BESCHRIJVING VAN DE STAND DER TECHNIEK 10 Fig. 18 is een voorbeeld van een aandrijfspanningsregelaar volgens de stand der techniek voor het drijven van een belasting zoals een vloeibaar kristal visualiseringspaneel. De spanningsregelaar volgens de stand der techniek is voorzien van een hoge-uitgang operationele versterker OPVcomH en een lage-uitgangregelende operationele versterker OPVcomL aan de hoog/laag uitgang 15 van een voedingsbron die een tegenspanning Vref genereert, zoals getoond in Fig.

18. Een uitgangsschakelaar 11 van MOS transistoren aandrijft de operationele versterkers afwisselend aan om een wisselspanning te verschaffen aan een vloeibaar kristal visualiseringspaneel.

Een operationele versterker die niet is verbonden met het vloeibaar 20 kristal visualiseringspaneel (welke in het volgende een ‘gedeselecteerde operationele versterker’ genoemd wordt) heeft verschillende frequentiecompenserende toestanden tussen de met een paneel belaste toestanden en de niet-belaste toestanden. Zodoende kan een operationele versterker stabiel zijn in de met een paneel belaste-toestanden terwijl deze 25 onstabiel is onder niet-belaste toestanden en kan gaan oscilleren op een onstabiele wijze. Om dit probleem te ondervangen is de uitgang van elke operationele versterker voor stabilisatiedoeleinden verbonden met een condensator (een stabiliserende capaciteitcapaciteit) C. Om de instelstroombron te regelen en daardoor het vermogensverbruik te reduceren is inwendig voorzien 30 in een register (niet getoond) dat kan worden ingesteld door een commando van een centrale verwerkingseenheid. In de slaap- of standby-stand is het mogelijk om de instelling van het register te veranderen om de operationele versterker uit te schakelen, waardoor de vermogensconsumptie wordt gereduceerd.

1022472* -2-

In de hiervoorgenoemde aandrijfspanningsregelaar volgens de stand van de techniek is een condensator C voorzien die de hoeveelheid gemonteerde componenten en de corresponderende kosten vergroot en het montage oppervlak voor componenten beperkt. Gewoonlijk wordt de condensator groter als de 5 capaciteit ervan toeneemt. Er is daarom behoefte aan een aandrijfspanningsregelaar die zonder de condensator C op een stabiele wijze een wisselspanning vrij van oscillaties van een gedeselecteerde operationele versterker kan verschaffen.

De uitgangsschakelaar 11 voor het schakelen tussen de operationele 10 versterkers heeft bij voorkeur geen weerstand. Vergroten van de verhouding van de W/L afmetingen van de schakelaar vergroot de capaciteit van de gediffundeerde sectie van de schakelaar, welke capaciteit fungeert als een belasting van de operationele versterker, waardoor het aandrijvend vermogen wordt vergroot en een laag-vermogen uitvoering wordt voorkomen. De 15 instelstroom die in een operationele versterker stroomt, bepaald door een waarde die in het register is ingesteld door de CPU rekening houdend met de capaciteit van de vermogenstoevoer en het vermogensverbruik, kan dynamisch worden veranderd in afhankelijkheid van de operationele toestand van de operationele versterker.

20

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

De uitvinding is tot stand gebracht in het licht van de hiervoorgenoemde nadelen van de stand der techniek en beoogt te voorzien in een compacte aandrijfspanningsregelaar die kan worden gedreven met een laag vermogen.

25 Om de problemen op te lossen is een aandrijfspanningsregelaar volgens de uitvinding een aandrijfspanningsregelaar voor het regelen van een aandrijfspanning om een belasting aan te drijven door middel van een wisselstroom, met het kenmerk dat de aandrijfspanningsregelaar omvat: een hoge-uitgang operationele versterker voor het verschaffen van een hoge 30 aandrijfspanning en een lage-uitgang operationele versterker voor het verschaffen van een lage aandrijfspanning; een uitgangsschakelaar voor het afwisselen van de verbinding van de belasting met de hoge-uitgang operationele versterker of de lage-uitgang operationele versterker met een vooraf bepaalde timing; een tijdregelaar voor het regelen van de omschakeltiming van de 35 uitgangsschakelaar; en een instelstroomregelaar voor het regelen van een 1022472· -3- instelstroom die stroomt in de hoge-uitgang operationele versterker en een instelstroom die stroomt in de lage-uitgang operationele versterker gebaseerd op de omschakeltiming. Op deze wijze, door de instelstroom die stroomt in een operationele versterker te regelen, is het mogelijk om oscillaties in een 5 operationele versterker die niet is verbonden met een belasting te voorkomen en aldus het vermogensverbruik te verminderen. Als gevolg daarvan zijn geen condensatoren (stabiliserende capaciteiten) noodzakelijk zodat het mogelijk is om het oppervlaktebeslag van de regelaar te verminderen.

Een aandrijfspanningsregelaar volgens de uitvinding wordt gekenmerkt 10 doordat de hoge-uitgang operationele versterker en de lage-uitgang operationele versterker elk een differentiële ingangstrap en een uitgangstrap omvatten en dat de instelstroomregelaar de instelstroom regelt die in de hoge-uitgang operationele versterker en de lage-uitgang operationele versterker stroomt, door het reduceren of onderbreken van de instelstroom die in de differentiële 15 ingangstrap stroomt. In dit geval stroomt de ingangstroom in de uitgangstrap. De uitgangstrap heeft een relatief lage verhouding van de W/L afmetingen om een grote belasting aan te drijven zoals een vloeibaar kristaal visualiseringspaneel of een uitgangsschakelaar. Als gevolg daarvan heeft de uitgangstransistor een grote parasitaire capaciteit. Wanneer de instelstroom die stroomt in de uitgangstrap 20 wordt onderbroken, is voor het herladen van dé parasitaire capaciteit voor normale werking tijd nodig, waardoor de werksnelheid van de regelaar wordt gereduceerd. Door enkel de instelstroom die in de differentiële ingangstrap stroomt te reduceren of te onderbreken, wordt de spanningsversterking van de operationele versterker verminderd en worden de frequentiecompenserende 25 toestanden gestabiliseerd, waardoor oscillaties worden onderdrukt.

Een aandrijfspanningsregelaar volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat de hoge-uitgang operationele versterker en de lage-uitgang operationele versterker elk een differentiële ingangstrap en een uitgangstrap omvatten en dat de instelstroomregelaar de instelstroom regelt die stroomt in de hoge-uitgang 30 operationele versterker en de lage-uitgang operationele versterker door het vergroten van de instelstroom die stroomt in de differentiële ingangstrap. In dat geval stroomt de instelstroom in de differentiële ingangstrap. Daarmee wordt ontlading van de parasitaire capaciteit van een circuit dat is verbonden met de differentiële ingangstrap voorkomen. Een overdrachtsfunctie van een tweetraps-35 operationele versterker werkend zonder belasting heeft twee types van 102247211 -4- poolfrequenties. De differentiële ingangstrap bepaalt een lage poolfrequentie terwijl de uitgangstrap een hoge poolfrequentie bepaalt. Vergroten van de instelstroom in de uitgangstrap verlaagt de impedantie van de uitgangstrap en verschuift de hoge poolfrequentie naar een nog hoger poolfrequentiebereik.

5 Volgens de regeltheorie wordt hiermee de fase variërende frequentie verhoogd en de fasemarge verbeterd, waardoor oscillatie wordt voorkomen.

Een aandrijfspanningsregelaar volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat de hoge-uitgang operationele versterker en de lage-uitgang operationele versterker elk een differentiële ingangstrap en een uitgangstrap omvatten en 10 door dat de instelstroomregelaar de instelstroom regelt die stroomt in de hoge-uitgang operationele versterker en de lage-uitgang operationele versterker, door het reduceren of onderbreken van de instelstroom die stroomt in de differentiële ingangstrap en de instelstroom die stroomt in de uitgangstrap. In dit geval wordt de parasitaire capaciteit van een belasting die is verbonden met elke trap 15 ontladen, waardoor het vermogensverbruik in grote mate wordt gereduceerd.

Een aandrijfspanningsregelaar volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat de tijdregelaar de omschakeltiming van de uitgangsschakelaar regelt door het omschakelen van de schakelaar uit te voeren met een vooraf bepaalde omschakelinterval van de uitgangsschakelaar waarin de belasting niet 20 verbonden is met de hoge-uitgang operationele versterker noch met de lage-uitgang operationele versterker. Hierdoor wordt kortsluiting aan de uitgangcontacten van de operationele versterkers voorkomen.

Een aandrijfspanningsregelaar volgens de uitvinding is een aandrijfspanningsregelaar voor het regelen van een aandrijfspanning om een 25 belasting aan te drijven door middel van een wisselstroom, met het kenmerk dat de aandrijfspanningsregelaar omvat: een hoge-uitgang operationele versterker voor het verschaffen van een hoge aandrijfspanning en een lage-uitgang operationele versterker voor het verschaffen van een lage aandrijfspanning; waarbij elk van de operationele versterkers een fasecompenserend circuit heeft 30 omvattende ten minste twee CR-circuits waaronder een CR-circuit dat kan worden ingesteld in fasecompenserende toestanden zodanig dat geen oscillaties plaatsvinden zelfs bij afwezigheid van de belasting; een uitgangsschakelaar voor het afwisselen tussen de verbinding van de belasting met de hoge-uitgang operationele versterker of de lage-uitgang operationele versterker met een vooraf 35 bepaalde timing, een tijdregelaar voor het regelen van de omschakeltiming van 10S2472É -5- de uitgangsschakelaar, en een fasecompenserend circuitregelaar voor het regelen van het fasecompenserend circuit om uit de tenminste twee CR-circuits in het fasecompenserend circuit gebaseerd op een omschakeltiming van de operationele versterker waarmee geen belasting is verbonden een CR-circuit te selecteren 5 waarin fasecompenserende condities kunnen worden ingesteld zodanig dat oscillaties niet plaatsvinden.

Een aandrijfspanningsregelaar volgens de uitvinding is een aandrijfspanningsregelaar voor het regelen van een aandrijfspanning om een belasting aan te drijven door middel van een wisselstroom, met het kenmerk dat 10 de aandrijfspanningsregelaar omvat een hoge-uitgang operationele versterker en een lage-uitgang operationele versterker, elk omvattende een differentiële ingangstrap en een uitgangstrap voor het verschaffen van een hoge aandrijfspanning respectievelijk een lage aandrijfspanning, een instelstroomregelaar voor het regelen van een instelstroom die 15 stroomt in de uitgangstrap van de hoge-uitgang operationele versterker en de lage-uitgang operationele versterker door het onderbreken van de instelstroom voor een vooraf bepaalde periode met een vooraf bepaalde timing en een tijdregelaar voor het regelen van de timing van het regelen van de instelstroom die stroomt in de instelstroomregelaar. Zodoende hoeft niet meer te worden 20 voorzien in een schakelaar voor het afwisselen van de verbinding van de belasting met een operationele versterker. Hierdoor wordt het oppervlaktebeslag van de regelaar gereduceerd. Wanneer de uitgang is uitgeschakeld, fungeert de operationele versterker niet als een versterkend circuit en oscilleert de operationele versterker niet meer.

25 Een spanningsomvormer volgens de uitvinding omvat een spanningsbron voor het genereren van een constante spanning, een operationele versterker met een variabele weerstand in het negatieve terugkoppelcircuit, welke operationele versterker de amplitude van de uitgangsspanning van de spanningsbron regelt en een stroomspiegelcircuit voor het omzetten van de uitgangsspanning van de 30 operationele versterker naar een hoge spanning met het kenmerk dat de operationele versterker een operationele versterker voor lage spanning is, omvattende transistoren met lage doorslagspanning. De operationele versterker voor lage spanning kan transistoren met lage doorslagsspanning omvatten zonder een weerstandscomponent voor een hoge doorslagspanning zoals 35 noodzakelijk is voor een transistor met hoge doorslagspanning zodat het 1022472« -6- oppervlaktebeslag ervan kleiner is en een lager vermogensverbruik nodig is dan in een operationele versterker voor hoge spanning omvattende transistoren met een hoge doorslagspanning. Hierdoor wordt het oppervlaktebeslag en het vermogensverbruik van de operationele versterker verminderd.

5 Een spanningsomzetter volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat de spanningsomzetter een herstelcircuit omvat voor het voorkomen van overspanning op de transistor aan de ingang van het stroomspiegelcircuit.

Een aandrijfspanningsregelaar volgens de uitvinding omvat een spanningsomzetter volgens de uitvinding met het kenmerk dat de 10 spanningsomzetter een uitgangsspanning verschaft als instelspanning van ten minste ofwel de hoge-uitgang operationele versterker of de lage-uitgang operationele versterker.

KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN.

15 Fig. 1 is een circuitblokdiagram van een aandrijfspanningsregelaar volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding;

Fig. 2a is een inwendig circuitdiagram van een hoge-uitgang operationele versterker OPVcomH;

Fig. 2b is een inwendig circuitdiagram van een lage-uitgang operationele 20 versterker OPVcomL;

Fig. 3 is een circuitdiagram van een lage-uitgang operationele versterker OPVcomL voor toepassing van de werkmodus waar enkel de differentiële ingangstrap begrensd is;

Fig. 4 is een circuitdiagram van een lage-uitgang operationele versterker 25 OPVcomL voor toepassing van de werkmodus waar enkel de uitgangstrap begrensd is;

Fig. 5 is een circuitdiagram van een lage-uitgang operationele versterker OPVcomL voor toepassing van de werkmodus waarin zowel de differentiële ingangstrap als de uitgangstrap zijn begrensd; 30 Fig. 6 is een voorbeeld van een tijddiagram in het geval dat de normale stand, reductie stand en uitstand worden toegepast;

Fig. 7 is een voorbeeld van een tijddiagram in het geval dat de normale stand en de reductiestand worden toegepast;

Fig. 8 is een voorbeeld van een tijddiagram in het geval dat de normale 35 stand en de uitstand worden toegepast; 1022472· -7-

Fig. 9 is een voorbeeld van een tijddiagram tonende een overgang van de standby-stand naar de normale stand ;

Fig. 10 is een inwendig circuitdiagram van een lage-uitgang operationele versterker OPVcomL waarin een fasecompenserend circuit is opgenomen; 5 Fig. 1 la is een inwendig circuitdiagram van een hoge-uitgang operationele versterker OPVcomH, waarin een hoge-uitgangsimpedantie kan worden ingesteld;

Fig. 1 lb is een inwendig circuitdiagram van een lage-uitgang operationele versterker OPVcomL, waarin een hoge-uitgangsimpedantie kan worden 10 ingesteld;

Fign. 12a, 12b, 12c zijn circuitdiagrammen van een operationele versterker OPVref voor het instellen van een lage spanning van de configuratie en de periferie daarvan volgens een alternatieve uitvoeringsvorm;

Fig. 13 is een circuitblokdiagram van een aandrijfspanningsregelaar met 15 een instelspanningsgenerator aan de hoge-uitgang operationele versterker OPVcomH;

Fig. 14 is een circuitblokdiagram van een aandrijfspanningsregelaar omvattende een instelspanningsgenerator 103 aan de lage-uitgang operationele versterker OPVcomL en een instelspanningsgenerator 103' aan de hoge-uitgang 20 operationele versterker OPVcomH;

Fig. 15 is een circuitblokdiagram van een aandrijfspanningsregelaar omvattende een enkele operationele versterker;

Fig. 16 is een circuitdiagram van een configuratie die geschikt is om een instelstroom van een stroombron met een lage doorslagspanning aan een 25 operationele versterker voor hoge spanning toe te voeren via een herstelcircuit;

Fig. 17 is een circuitblokdiagram van een aandrijfspanningsregelaar waarin de uitgangstoestand van de operationele versterker OPVref voor het instellen van een lage spanning extern kan worden gevolgd; en

Fig. 18 is een blokdiagram van een aandrijfspanningsregelaar volgens de 30 stand der techniek.

In de figuren verwijzen referentiecijfers 101, 101' elk naar een uitgangsschakelaar; 103, 103' naar een instelspanningsgenerator; 105 naar een instelstroomregelaar; 107 naar een tijdregelaar; 151 naar een 35 stroomspiegelcircuit; 153 naar een herstelcircuit; 201 naar een differentiële 10224?fi -8- ingangstrap; 203 naar een uitgangstrap; 301 naar een instelstroom reducerend circuit; 401 naar een instelstroom vergrotend circuit; 501 naar een instelstroom onderbrekend circuit en 601 naar een fasecompenserend circuit.

Tevens duidt in de figuren "OPVcomH" een hoge-uitgang operationele 5 versterker aan; "OPVcomL" duidt een lage-uitgang operationele versterker aan; "OPVcom" duidt een voedingslijn-naar-voedingslijn ingang/uitgang operationele versterker aan; "OPVrefL" duidt een spanning instellende operationele versterker aan; "RV" duidt een variabele weerstand aan; "SW1" en "SW2" duiden elk een schakelaar aan; "TRI" en "TR2" duiden elk een transistor met een lage 10 doorslagspanning aan; en "VB" duidt een spanningsbron aan.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE VOORKEURSUITVOERINGSVORMEN.

15 Een uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt navolgend in meer detail beschreven.

Fig. 1 is een circuitblokdiagram van een aandrijfspanningsregelaar volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding. Zoals getoond in Fig. 1 omvat een aandrijfspanningsregelaar volgens deze uitvoeringsvorm een uitgangsschakelaar 20 101, een hoge-uitgang operationele versterker OPVcomH, een lage-uitgang operationele versterker OPVcomL, een instelspanningsgenerator 103 die fungeert als een spanningsomzetter volgens de uitvinding, een instelstroomregelaar 105 en een tijdregelaar 107. De regelaar verbindt de hoge-uitgang operationele versterker OPVcomH of de lage-uitgang operationele 25 versterker OPVcomL met een belasting zoals een vloeibaar kristal visualiseringspaneel door de uitgangsschakelaar om te schakelen en zodoende een aandrijfspanning (wisselspanning) te verschaffen om de belasting aan te drijven door middel van een wisselstroom.

Hoewel een aandrijfspanningsregelaar volgens deze uitvoeringsvorm, in 30 tegenstelling tot de stand der techniek, geen condensator omvat (stabiliserende capaciteit) voor het voorkomen van oscillaties van de operationele versterker die niet is verbonden met een belasting (welke hierna een gedeselecteerde operationele versterker wordt genoemd), regelt deze een instelstroom die stroomt in de gedeselecteerde operationele versterker om de spanningsversterking te 35 reduceren en aldus oscillaties te voorkomen. In deze uitvoeringsvorm wordt een 102247SÉ -9- instelspanning VrefL die wordt toegevoerd aan het niet-inverterende ingangscontact (positieve contact) van de lage-uitgang operationele versterker OPVcomL verschaft door de instelspanningsgenerator 103.

Onderdelen van een aandrijfspanningsregelaar volgens deze 5 uitvoeringsvorm worden hierna in meer detail beschreven.

De uitgangsschakelaar 101 wisselt tussen de uitgang van de hoge-uitgang operationele versterker OPVcomH en de uitgang van de lage-uitgang operationele versterker OPVcomL met een timing die wordt geregeld door de tijdregelaar 107. De uitgangschakelaar 101 omvat schakelaars SW1 en SW2 met 10 overdrachtspoorten. Als de schakelaar SW1 is ingeschakeld en de schakelaar SW2 is uitgeschakeld, selecteert de uitgangsschakelaar 101 de hoge-uitgang operationele versterker OPVcomH om de regelaar een aandrijfspanning VcomH te laten leveren. Als de schakelaar SW2 is ingeschakeld en de schakelaar SW1 is uitgeschakeld, selecteert de uitgangsschakelaar 101 de lage-uitgang operationele 15 versterker OPVcomL om de regelaar een aandrijfspanning VcomL te laten leveren. De uitgangsschakelaar 101 met overdrachtspoorten heeft een lage weerstand (lage impedantie) door te voorzien in een hoge verhouding van de W/L afmetingen om een hoge stroomafgifte te verzekeren terwijl deze een hoge parasitaire capaciteit heeft.

20 De hoge-uitgang operationele versterker OPVcomH en de lage-uitgang operationele versterker OPVcomL worden hierna verder beschreven. De hoge-uitgang operationele versterker OPVcomH en de lage-uitgang operationele versterker OPVcomL voeren aandrijfspanningen VcomH en VcomL toe aan de belasting zoals een vloeibaar kristal visualiseringspaneel en zijn respectievelijk 25 verbonden met een negatieve terugkoppeling. Een instelspanning wordt toegevoerd aan een niet omgekeerde ingangspoort (positieve poort) van elke operationele versterker. Een instelspanning VrefH en een instelspanning VrefL worden toegevoerd aan respectievelijk de hoge-uitgang operationele versterker OPVcomH en de lage-uitgang operationele versterker OPVcomL. De instelstroom 30 die stroomt in elke operationele versterker wordt geregeld door een instelstroomregelaar 105. De timing van het regelen van de instelstroom is gesynchroniseerd met de omschakeltiming van de uitgangsschakelaar 101.

Fig. 2a is een inwendig circuitdiagram van de hoge-uitgang operationele versterker OPVcomH. Fig. 2b is een inwendig circuitdiagram van de lage-uitgang 35 operationele versterker OPVcomL. Elke operationele versterker is een 10S247ti -10- operationele versterker voor hoge spanning omvattende transistoren met een hoge doorslagspanning die geschikt zijn om een spanning toe te voeren aan een belasting die een relatief grote aandrijfspanning nodig heeft. Aan deze operationele versterkers worden hoge instelspanningen VrefH, VrefL toegevoerd 5 om te voorzien in hoge aandrijfspanningen VcomH, VcomL. Zoals getoond in Fig. 2, kan elke operationele versterker worden verdeeld in een differentiële ingangstrap 201 en een uitgangstrap 203. Zoals getoond in Fig. 1, is de uitgangsschakelaar met overdrachtspoorten verbonden met de uitgangstrap 203. De instelspanningsgenerator 103 is verbonden met de differentiële ingangstrap 10 201 van de lage-uitgang operationele versterker OPVcomL.

Navolgend zal de instelspanningsgenerator 103 worden beschreven. De instelspanningsgenerator 103 omvat een spanningsbron VB, een operationele versterker OPVref voor het instellen van een lage spanning, een variabele weerstand RV, een stroomspiegelcircuit omvattend transistoren met een hoge 15 doorslagspanning, een herstelcircuit 153 en transistoren met een lage doorslagspanning TRI, TR2. De instelspanningsgenerator 103 genereert een instelspanning VrefL om te worden toegevoerd aan de niet-inverterende ingangspoort (positieve poort) van de lage-uitgang operationele versterker OPVcomL.

20 De onderdelen van de instelspanningsgenerator 103 worden hierna beschreven. De spanningsbron VB verschaft aan de niet-inverterende ingangspoort (positieve poort) van de operationele versterker OPVref voor het instellen van een lage spanning een referentiespanning Vref die lager is dan de instelspanning VrefL die wordt toegevoerd aan de lage-uitgang operationele 25 versterker OPVcomL. De operationele versterker OPVref voor het instellen van een lage spanning is verbonden met een negatieve terugkoppeling via de variabele weerstand RV en regelt een uitgangsstroom in afhankelijkheid van de weerstandswaarde van de variabele weerstand RV.

Zoals hiervoor vermeld, is in het bijzonder de referentiespanning Vref die 30 wordt gegenereerd door de spanningsbron VB lager dan de instelspanning VrefL zodat een operationele versterker voor lage spanning wordt gebruikt als een operationele versterker OPVref voor het instellen van een lage spanning. De operationele versterker voor lage spanning kan transistoren met een lage doorslagspanning omvatten die geen weerstandscomponent hebben, om te 35 voorkomen dat een hoge spanning direct aan het kanaalgebied van een transistor 1022473« -11- wordt toegevoerd ter verzekering van een hoge doorslagspanning die noodzakelijk is voor een transistor met een hoge doorslagspanning. De operationele versterker voor lage spanning heeft een kleinere oppervlaktebeslag en een lager vermogensverbruik dan een operationele versterker voor hoge 5 spanning met transistoren met een hoge doorslagspanning zoals een hoge-uitgang operationele versterker OPVcomH en een lage-uitgang operationele versterker OPVcomL.

Het stroomspiegelcircuit 151 voert een instelspanning VrefL toe aan de niet-inverterende ingangspoort (positieve poort) van de lage-uitgang operationele 10 versterker OPVcomL door een stroom die in de transistor aan de ingang stroomt door te voeren naar de uitgang van de transistor en de stroom die stroomt in de transistor aan de uitgang toe te voeren aan de weerstand R. De vermenigvuldigingsfactor van spanningsomzetting kan worden ingesteld door de weerstandswaarde aan te passen via spanningsdeling en aldus de 15 vermenigvuldigingsfactor te veranderen. Een transistor met een lage doorslagspanning wordt gebruikt als de transistor aan de ingang van het stroomspiegelcircuit 151 terwijl een transistor met een hoge doorslagspanning wordt gebruikt als een transistor aan de uitgang van het stroomspiegelcircuit 151.

20 Het herstelcircuit 153 is een transistor met een hoge doorslagspanning verbonden met de drain van de ingangstransistor van het stroomspiegelcircuit 151. De gate van het herstelcircuit 153 is geaard. Het herstelcircuit 153 verlaagt de drainspanning naar het stroomspiegelcircuit 151 om te voorkomen dat een overspanning wordt toegevoerd aan een transistor met een lage 25 doorslagspanning TRI in het herstelcircuit 153.

In het navolgende wordt de instelstroomregelaar 105 beschreven. De instelstroomregelaar 105 regelt de instelstroom die stroomt in de hoge-uitgang operationele versterker OPVcomH en de lage-uitgang operationele versterker OPVcomL gebaseerd op een timing vastgesteld door de tijdregelaar 107. De 30 operationele versterker waarvan de instelstroom wordt geregeld is een gedeselecteerde operationele versterker waarmee geen belasting is verbonden via de uitgangsschakelaar 101. In tegenstelling tot de stand der techniek omvat een aandrijfspanningsregelaar volgens deze uitvoeringsvorm geen condensator (stabiliserende capaciteit) ter voorkoming van oscillatie van een operationele 35 versterker doch de aandrijfspanningsregelaar vermijdt oscillaties van een 1022472· -12- gedeselecteerde operationele versterker door de instelstroom te regelen om de spanningsversterking te verminderen.

De regeling van een instelstroom wordt navolgend beschreven.

Zoals eerder vermeld, omvatten de hoge*uitgang operationele versterker 5 OPVcomH en de lage-uitgang operationele versterker OPVcomL elk een differentiële ingangstrap en een uitgangstrap. De instelstroomregelaar 105 heeft drie werkinsmodi: (a) een modus waarin enkel de differentiële ingangstrap wordt begrensd; (b) een modus waarin enkel de uitgangstrap wordt begrensd; en (c) een modus waarin zowel de differentiële ingangstrap als de uitgangstrap worden 10 begrensd.

(a) Modus waarin enkel de differentiële ingangstrap wordt begrensd.

In dit geval wordt geregeld om de instelstroom die stroomt in de differentiële ingangstrap te reduceren of te onderbreken. In deze toepassing stroomt de instelstroom in de uitgangstrap. De uitgangstrap heeft een relatief 15 grote verhouding van de W/L afmetingen om een grote belasting aan te drijven zoals een vloeibaar kristal visualiseringspaneel of een uitgangsschakelaar. Als resultaat daarvan heeft de uitgangstransistor een grote parasitaire capaciteit. Wanneer de instelstroom die stroomt in de uitgangstrap wordt onderbroken, kost herladen van de parasitaire capaciteit voor normale werking enige tijd waardoor 20 de werksnelheid van de regelaar wordt verminderd. Door enkel de instelstroom die stroomt in de differentiële ingangstrap te reduceren of te onderbreken, wordt de spanningsversterking van de operationele versterker verminderd, en worden de frequentie compenserende toestanden gestabiliseerd en aldus oscillaties onderdrukt.

25 Fig. 3 is een circuitdiagram van een lage-uitgang operationele versterker OPVcomL voor het uitvoeren van de werkmodus. Zoals getoond in Fig. 3, omvat de lage-uitgang operationele versterker een de instelstroom reducerend circuit 301 in de differentiële ingangstrap. Het de instelstroom reducerend circuit 301, welke een inverter en meerdere transistoren omvat, reduceert de instelstroom 30 middels een spaarsignaal dat wordt gezonden vanuit de instelstroomregelaar 105, en het onderbreekt de instelstroom middels een uit-signaal dat wordt gezonden vanuit de instelstroomregelaar 105. De hoge-uitgang operationele versterker OPVcomH omvat ook het de instelstroom reducerend circuit 301 in de differentiële ingangstrap. Een werkmodus is mogelijk waarin de instelstroom »022472»· -13- wordt onderbroken, niet gereduceerd, evenals een werkmodus waarin de instelstroom wordt gereduceerd of onderbroken.

(b) Werkmodus waarin enkel de uitgangstrap wordt begrensd.

In dit geval wordt geregeld om de instelstroom die stroomt in de 5 uitgangstrap te vergroten. In deze toepassing stroomt de instelstroom in de differentiële ingangstrap. Dit vermijdt ontlading van de parasitaire capaciteit van het stroomspiegelcircuit 151 die is verbonden met de differentiële ingangstrap. Een overdrachtsfunctie van een twee-traps operationele versterker werkend zonder belasting heeft twee typen van poolfrequenties. De differentiële 10 ingangstrap bepaalt een lage poolfrequentie, terwijl de uitgangstrap een hoge poolfrequentie bepaalt. Vergroting van de instelstroom in de uitgangstrap verlaagt de impedantie van de uitgangstrap en verschuift de hoge poolfrequentie naar een nog hoger poolfrequentiebereik. Volgens regeltheorie verhoogd dit de fase variërende frequentie en wordt de fasemarge verbeterd en aldus oscillatie 15 voorkomen. Merk op dat het stroomspiegelcircuit 151 een belangrijke belastingsconditie is voor het bepalen van de doorvoer van een operationele versterker, en dat ontlading van het stroomspiegelcircuit 151 de stijg- en daaltijd aan het begin van de werking begrensd.

Fig. 4 is een circuitdiagram van een lage-uitgang operationele versterker 20 OPVcomL voor toepassing van de werkmodus. Zoals getoond in Fig. 4, omvat de lage-uitgang operationele versterker OPVcomL een de instelstroom vergrotend circuit 401 in de uitgangstrap. Het de instelstroom vergrotend circuit 301 die een inverter en meerdere transistoren omvat, vergroot de instelstroom middels een opvoersignaal “boost” dat wordt gezonden vanuit de instelstroomregelaar 105. De 25 hoge-uitgang operationele versterker OPVcomH omvat ook het de instelstroom vergrotend circuit 401 in de uitgangstrap.

(c) Werkmodus waarin zowel de differentiële ingangstrap als de uitgangstrap worden begrensd.

In dit geval wordt geregeld om zowel de instelstroom stromend in de 30 differentiële ingangstrap als in de uitgangstrap te onderbreken. In deze toepassing wordt de parasitaire capaciteit van een met elke trap verbonden belasting ontladen, maar wordt het effect van een laag vermogensverbruik gemaximaliseerd. Daardoor wordt, voor een vloeibaar kristal visualiseringspaneel met een lage resolutie en een lage werkingssnelheid, de 1022472· -14- prestatie met betrekking tot van vermogensverbruik en werkingssnelheid hoog gehouden.

Fig. 5 is een circuitdiagram van een lage-uitgang operationele versterker OPVcomL voor toepassing van deze werkmodus. Zoals getoond in Fig. 5, omvat 5 de lage-uitgang operationele versterker OPVcomL een de instelstroom onderbrekend circuit 501 in de differentiële ingangstrap. Het de instelstroom onderbrekend circuit 501 die een inverter en een veelvoud van transistoren omvat, onderbreekt de instelstroom door middel van een uit-signaal dat wordt gezonden door de instelstroomregelaar. De hoge-uitgang operationele versterker 10 OPVcomH omvat eveneens het de instelstroom onderbrekend circuit 501 in de differentiële ingangstrap. Een werkmodus waarin de instelstroom wordt gereduceerd of onderbroken is mogelijk, evenals een werkmodus waarin de instelstroom wordt onderbroken, niet gereduceerd.

Terwijl in de voorgaande beschrijving de instelstroom die stroomt in de 15 hoge-uitgang operationele versterker OPVcomH en de lage-uitgang operationele versterker OPVcomL is begrensd, kan de instelstroomregelaar 105 een regeling uitvoeren om de instelstroom die stroomt in de operationele versterker OPVref voor het instellen van een lage spanning in de instelspanninggenerator 103 te onderbreken. Wanneer een draadloze telefoon toegerust met een belasting zoals 20 een vloeibaar kristal visualiseringspaneel in de standby-stand of slaapstand is gekomen, hoeven niet enkel de hoge-uitgang operationele versterker OPVcomH en de lage-uitgang operationele versterker OPVcomL niet door te gaan met werken, maar ook de operationele versterker OPVref voor het instellen van de lage spanning. Zodoende onderbreekt de instelstroomregelaar 105 de 25 instelstroom die stroomt in de operationele versterker OPVref voor het instellen van een lage spanning door een Vset#uit signaal toe te voeren aan de operationele versterker OPVref voor het instellen van een lage spanning.

Navolgend wordt de tijdregelaar 107 beschreven. De tijdregelaar 107 regelt de omsehakeltiming van de uitgangsschakelaar 101 voor het afwisselen 30 tussen de uitgang van de hoge-uitgang operationele versterker OPVcomH en de uitgang van de lage-uitgang operationele versterker OPVcomL. De omsehakeltiming wordt ingesteld overeenkomstig een signaal van registerinstellende middelen of een extern signaal. De timing ingesteld door de tijdregelaar 107 wordt gecommuniceerd aan de instelstroomregelaar 105.

1022472* » -15-

De werking van een aandrijfspanningsregelaar volgens deze uitvoeringsvorm die wordt gestuurd met een timing vastgesteld door de tijdregelaar 107 wordt navolgend in detail beschreven. De hoge-uitgang operationele versterker OPVcomH en de lage-uitgangsoperationale versterker 5 OPVcomL kunnen in een ‘normale stand’ zijn waarin een niet-gereguleerde instelstroom stroomt, een ‘reductiestand’ waarin een gereduceerde instelstroom stroomt, of een ‘uitstand’ waarin de instelstroom is onderbroken.

De werking van de omschakeling van de uitgangschakelaar van de lage-uitgang operationele versterker OPVcomL naar de hoge-uitgang operationele 10 versterker OPVcomH en van de hoge-uitgang operationele versterker OPVcomH naar de lage-uitgang operationele versterker OPVcomL, en de timing van een signaal dat wordt gezonden door de instelstroomregelaar 105 en de aandrijfspanning Vcom zullen worden beschreven met verwijzing naar Fig. 6. Als, zoals getoond in Fig. 6, de uitgangsschakelaar 101 in de positie van de hoge-15 uitgang operationele versterker OPVcomH is gezet, terwijl een belasting is verbonden met de lage-uitgang operationele versterker OPVcomL, dat wil zeggen als de schakelaar SW1 aanstaat, onderbreekt de instelstroomregelaar 105 een uit-signaal gezonden naar de hoge-uitgang operationele versterker OPVcomH, zodat de aandrijfspanning Vcom een verschuiving maakt van VcomL naar 20 VcomH, en de hoge-uitgang operationele versterker OPVcomH in de (1) normale stand komt.

De instelstroomregelaar 105 zendt een spaarsignaal naar de hoge-uitgang operationele versterker OPVcomH na een vooraf bepaalde tijd als de aandrijfspanning het VcomH-niveau bereikt. De instelstroom IbH die in de hoge· 25 uitgang operationele versterker OPVcomH stroomt, wordt verminderd en de hoge-uitgang operationele versterker OPVcomH komt in de (2) reductiestand. De aandrijfspanning Vcom blijft op het VcomH-niveau. Na een vooraf bepaalde tijd stopt de regelaar 105 met het zenden van een spaarsignaal naar de hoge-uitgang operationele versterker OPVcomH en begint een uit-signaal te zenden. De 30 instelstroom IbH wordt onderbroken en de hoge-uitgang operationele versterker OPVcomH komt in de (3) uit-stand. Zelfs in de uit-stand houden de belastingscapaciteit en de parasitaire capaciteit die is verbonden met de uitgangspoort de uitgangsspanning vast, zodat de aandrijfspanning op VcomH blijft. Op hetzelfde moment dat het uit-signaal naar de hoge-uitgang operationele 35 versterker OPVcomH is gezonden, stopt de instelstroomregelaar 105 met het 1022473« -16- zenden van het uit signaal naar de lage-uitgang operationele versterker OPVcomL.

Wanneer de hoge-uitgang operationele versterker OPVcomH in de uitstand komt, wordt een schakelaar SW1 uitgeschakeld. Wanneer een vooraf 5 bepaalde uitgangsschakelaar omschakelinterval (4) is verstreken, wordt een schakelaar SW2 aangeschakeld. De periode van het aanschakelen van schakelaar SW1 tot het aanschakelen van de schakelaar SW2 is een enkele horizontale periode. Wanneer de schakelaar SW1 eenmaal uitgeschakeld is, kan de operationele versterker OPVcomH in de uitstand komen, voordat de schakelaar 10 SW2 wordt aangeschakeld.

Wanneer de schakelaar SW2 is aangeschakeld, maakt de aandrijfspanning Vcom een overgang van VcomH naar VcomL en de lage-uitgang operationele versterker OPVcomL komt in de (5) normale stand. De instelstroomregelaar 105 zendt een spaarsignaal naar de lage-uitgang 15 operationele versterker OPVcomL na een vooraf bepaalde tijd wanneer de aandrijfspanning het VcomL-niveau bereikt. Een instelstroom IbL die stroomt in de lage-uitgang operationele versterker OPVcomL wordt verminderd en de lage-uitgang operationele versterker OPVcomL komt in de (6) gereduceerde stand, en de aandrijfspanning Vcom blijft op het VcomL-niveau.

20 Dan stopt, na een vooraf bepaalde periode, de instelstroomregelaar 105 met het zenden van het spaarsignaal naar de lage-uitgang operationele versterker OPVcomL en begint met het zenden van het uitsignaal. De instelstroom IbL wordt onderbroken, en de lage-uitgang operationele versterker OPVcomL komt in de (7) uit-stand. Zelfs in de uit-stand blijft de 25 aandrijfspanning op de waarde VcomL. Op hetzelfde moment dat het uit-signaal naar de lage-uitgang operationele versterker OPVcomL gezonden wordt, stopt de instelstroomregelaar met het zenden van het uit-signaal naar de hoge-uitgang operationele versterker OPVcomH. Wanneer de lage-uitgang operationele versterker OPVcomL in de uitstand komt, wordt de schakelaar SW2 30 uitgeschakeld. Wanneer een vooraf bepaalde omschakelinterval (8) voor de uitgangsschakelaar is verstreken, wordt de schakelaar SW2 aangeschakeld. De periode tussen het aanschakelen van de schakelaar SW2 tot het aanschakelen van de schakelaar SW1 is een enkele horizontale periode.

Op deze wijze komen de hoge-uitgang operationele versterker OPVcomH 35 en de lage-uitgang operationele versterker OPVcomL voor een enkele horizontale 1022472· -17- periode in de normale stand, de gereduceerde stand en de uit-stand in intervallen van een enkele horizontale periode. De aandrijfspanningsregelaar volgens de uitvoeringsvorm voert een aandrijfspanning VcomH of VcomL toe aan een belasting in eenheden van een enkele horizontale periode. De 5 omschakelintervallen (4,8) voor de uitgangsschakelaar zijn voorzien om kortsluiting te voorkomen van de uitgangspoorten van de operationele versterkers OPVcomH, OPVcomL.

Hoewel in de voorgaande beschrijving elke operationele versterker in de normale stand, reductiestand of uit-stand komt kunnen ook twee standen, de 10 normale stand en de reductie stand, of de normale stand en de uit-stand worden toegepast. Fig. 7 is een tijddiagram waarin is aangenomen dat de normale stand en de reductie stand worden toegepast. Fig. 8 is een tijddiagram waarin is aangenomen dat de normale stand en de uit-stand worden toegepast. Wanneer een draadloze telefoon voorzien van een belasting zoals vloeibaar kristal 15 visualiseringspaneel een overgang maakt van de standby-stand of slaapstand naar de normale stand, moet de instelstroomregelaar 105 de operationele versterker OPVref voor het instellen van een lage spanning in de instelspanninggenerator 103 aansturen. Fig. 9 is een tijddiagram dat een overgang van de standby-stand naar de normale stand toont.

20 Zoals hiervoor genoemd, voorziet een aandrijfspanningsregelaar volgens deze uitvoeringsvorm in een regeling om oscillaties van een gedeselecteerde operationele versterker te onderdrukken door het beperken van de instelstroom om een stabiele werking te verzekeren van de gedeselecteerde operationele versterker waarmee geen belasting zoals een vloeibaar kristal 25 visualiseringspaneel is verbonden. Hierdoor wordt de noodzaak van een condensator (stabiliserende capaciteit) om oscillaties te voorkomen zoals in de stand der techniek toegepast, geëlimineerd. Als gevolg daarvan wordt het oppervlaktebeslag van de regelaar verminderd en het vermogensverbruik gereduceerd door de regeling, i.e. de vermindering of onderbreking van de 30 instelstroom.

De instelspanningsgenerator 103 voor het toevoeren van een instelspanning VcomL aan de lage-uitgang operationele versterker OPVcomL genereert de instelspanning VcomL door in het stroomspiegelcircuit 151 een lage referentiespanning Vref om te zetten in een hoge spanning. De operationele 35 versterker OPVref voor het instellen van een lage spanning voor het 1022472« -18- stroomspiegelcircuit 151 kan zodoende een operationele versterker voor lage spanning zijn. De operationele versterker voor lage spanning kan transistoren met een lage doorslagspanning omvatten zonder weerstandscomponent voor een hoge doorslagspanning zoals noodzakelijk is voor een transistor met een hoge 5 doorslagspanning, zodat het oppervlaktebeslag kleiner is en een kleinere vermogensconsumptie benodigd is dan in een operationele versterker voor hoge spanning met transistoren met een hoge doorslag. Dit reduceert het oppervlaktebeslag en vermogensverbruik van de instelspanningsgenerator 103 of een aandrijfspanningsomzetter volgens deze uitvoeringsvorm.

10 Andere uitvoeringen dan de bovengenoemde worden navolgend beschreven.

Hoewel de instelstroom wordt geregeld door een gedeselecteerde operationele versterker waarmee geen belasting is verbonden zodat de operationele versterker niet zal gaan oscilleren om een stabiele werking van de 15 gedeselecteerde operationele versterker te verzekeren, kan bij wijze van alternatieve uitvoeringsvorm worden voorzien in een fasecompenserend circuit in elk van de operationele versterkers om de werking van de gedeselecteerde operationele versterker te stabiliseren. Fig. 10 is een inwendig circuitdiagram van een lage-uitgang operationele versterker OPVcomL met een 20 fasecompenserend circuit. Zoals getoond in Fig. 10 omvat een fasecompenserend circuit 601 meerdere CR-circuits. Tenminste één van de CR-circuits in de fasecompenserend circuit 601 is geschikt om te voorzien in een uitgangsimpedantie die vrij is van oscillaties van de operationele versterker, zelfs wanneer geen belasting niet is verbonden met de operationele versterker.

25 In dit geval schakelt een als een fase regelend circuitregelaar volgens de uitvinding fungerende instelstroomregelaar 105 de CR-circuits in het fasecompenserend circuit 601 om, die is voorzien in elk van de operationele versterkers OPVcomH en OPVcomL, gebaseerd op een timing vastgesteld door een timing regelaar 107 en stelt voor de gedeselecteerde operationele versterker 30 fasecompenserende condities in, zodat oscillaties niet plaatsvinden zelfs bij afwezigheid van een belasting. Bijvoorbeeld in het geval dat een vloeibaar kristal visualiseringspaneel met een relatief grote capaciteitswaarde aangedreven wordt, heeft de belasting een poolfrequentie waarvan de frequentierespons wordt bepaald door de capaciteit van de belasting van het vloeibaar kristal 35 visualiseringspaneel, zodat het fasecompenserend circuit 601 van de operationele 10224?t(f -19- versterker geen fasecompenserende capaciteit benodigd heeft. In geval geen belasting is verbonden, is enkel een parasitaire capaciteit verbonden met de operationele versterker. Zodoende moet een fasecompenserende capaciteit met de operationele versterker worden verbonden om een dominerende poolfrequentie te 5 genereren.

Hoewel de uitgangsschakelaar 101 afwisselt tussen de twee operationele versterkers OPVcomH en OPVcomL, kunnen als een alternatieve uitvoeringsvorm deze operationele versterkers worden omgeschakeld door een instelstroom te onderbreken die stroomt in de uitgangstrap van elk van de 10 operationele versterkers om de uitgangsimpedantie te vergroten. Fig. 11a is een inwendig circuitdiagram van een hoge-uitgang operationele versterker OPVcomH waarin deze mogelijkheid kan worden geïmplementeerd. Fig. 11b is een inwendig circuitdiagram van een lage-uitgang operationele versterker OPVcomL, waarin deze mogelijkheid kan worden geïmplementeerd. Zoals getoond in Fig. 11, omvat 15 elke operationele versterker OPVcomH, OPVcomL een circuit 503 in de uitgangstrap vergelijkbaar met het de instelstroom onderbrekend circuit 501 getoond in Fig. 5. Het circuit 503 werkt om de instelstroom te onderbreken middels een uit-signaal gezonden vanuit de instelstroomregelaar 105.

Volgens de alternatieve uitvoeringsvorm, is de schakelaar 101 niet nodig 20 zodat het totale oppervlaktebeslag wordt verminderd. Elke operationele versterker kan het vermogensverbruik om de parasitaire capaciteit van de uitgangsschakelaar 101 te sturen verminderen en kan de uitgangsconvergentietijd verkorten door de serieweerstandscomponent te verkleinen die het gevolg is van de aanwezigheid van een uitgangsimpedantie.

25 Wanneer de uitgang is uitgeschakeld, fungeert de operationele versterker niet als een versterkend circuit en oscilleert deze niet meer.

Hoewel in deze uitvoeringsvorm een variabele weerstand RV is opgenomen in het negatieve terugkoppelcircuit in de operationele versterker OPVref voor het instellen van een lage spanning in de instelspanningsgenerator 30 103, kan bij wijze van alternatieve uitvoeringsvorm een selectieschakelaar worden toegepast om een weerstandswaarde te selecteren. Figuren 12a, 12b, 12c zijn circuitdiagrammen van een operationele versterker OPVref voor het instellen van een lage spanning van de configuratie en diens periferie volgens de alternatieve uitvoeringsvorm. Het basisontwerp van elke selectieschakelaar is 35 gebaseerd op een CMOS-technologie waar P-kanaal- en N-kanaaltransistoren ΊΌ22472· -20- parallel zijn verbonden, zoals getoond in Fig. 12b. De aan het negatieve terugkoppelcircuit toegevoerde spanning is ongeveer hetzelfde als de referentiespanning Vref en de referentiespanning Vref is een lage spanning. Elke schakelaar kan zodoende worden ontworpen voor alleen een enkel kanaal, zoals 5 een N-kanaal, zoals getoond in Fig. 12c. Dit vermindert het oppervlaktebeslag van de selectieschakelaar en het vermogensverbruik van de selectieschakelaar.

Hoewel de instelspanningsgenerator 103 een instelspanning VrefL genereert om te worden toegevoerd aan de lage-uitgang operationele versterker OPVcomL, kan de instelspanningsgenerator 103 een instelspanning VrefH 10 genereren om te worden toegevoerd aan de hoge-uitgang operationele versterker OPVcomH. Fig. 13 toont een aandrijfspanningsregelaar omvattende een instelspanningsgenerator verbonden met de hoge-uitgang operationele versterker OPVcomH. Zoals getoond in Fig. 13, omvat de instelspanningsgenerator 103' van de aandrijfspanningsregelaar geen stroomspiegelcircuit 151 zodat de 15 instelspanning VrefH wordt verschaft door de drain van een herstelcircuit 153. Zoals getoond in Fig. 14, kan de instelspanninggenerator 103 worden voorzien aan de lage-uitgang operationele versterker OPVcomL en kan de instelspanninggenerator 103' worden voorzien aan de hoge-uitgang operationele versterker OPVcomH.

20 Terwijl een aandrijfspanningsregelaar volgens deze uitvoeringsvorm twee operationele versterkers OPVcomH, OPVcomL omvat, kan als alternatieve uitvoeringsvorm een enkele operationele versterker worden toegepast. Fig. 15 is een circuitblokdiagram van een aandrijfspanningsregelaar met een enkele operationele versterker. Zoals getoond in Fig. 15, omvat de 25 aandrijfspanningsregelaar een operationele versterker OPVcom met een hoge doorslagspanning en een voedingslijn-naar- voedingslijn ingang/uitgang, en een uitgangsschakelaar 101' om af te wisselen tussen de instelspanningen toegevoerd aan de niet-inverterende ingangspoort (positieve poort) van de OPVcom aan de ingang van de operationele versterker OPVcom. Op deze wijze is een enkele 30 operationele versterker overbodig gemaakt en wordt het oppervlaktebeslag van de regelaar gereduceerd.

Hoewel, zoals eerder vermeld, de hoge-uitgang operationele versterker OPVcomH en de lage-uitgang operationele versterker OPVcomL operationele versterkers voor hoge spanning zijn, kan een aan elke operationele versterker toe 35 te voeren instelstroom worden verschaft door een stroombron met een lage 1022472*_ -21- door slagspanning zoals bandafstandpotentiaal genererende middelen via een herstelcircuit 153'. Het is zodoende mogelijk om een stroombron met een lage doorslagspanning te gebruiken als een instelstroombron van een operationele versterker voor hoge spanning. Dit elimineert de noodzaak voor een speciale 5 instelstroombron voor een operationele versterker voor hoge spanning, en vermindert het oppervlaktebeslag. Fig. 16 is een circuitdiagram van een configuratie die kan voorzien in een instelstroom van een stroombron met een lage doorslagspanning naar een operationele versterker voor hoge spanning via een herstelcircuit.

10 Om de uitgangstoestand van de operationele versterker OPVref voor het instellen van een lage spanning te kunnen waarnemen, kan de aandrijfspanningsregelaar tevens een contact (niet getoond) omvatten voor het verschaffen van een uitgangssignaal van de operationele versterker OPVref voor het instellen van een lage spanning en een transistor Tr#test voor het toestaan 15 van de uitgang van het contact. Wanneer de uitgangstoestand van de operationele versterker OPVref voor het instellen van een lage spanning wordt waargenomen, wordt de transistor TR#test aangezet en uitgangwaarneemmiddelen verbonden met de poort. Fig. 17 is een aandrijfspanningsregelaar waarbij de uitgangstoestand van de operationele 20 versterker OPVref voor het instellen van een lage spanning extern kan worden waargenomen. Ingeval de regelaar een veelvoud van operationele versterker OPVref voor het instellen van een lage spanning omvat, kunnen geselecteerde transistoren aangezet worden om een individuele waarneming uit te voeren.

Zoals eerder opgemerkt kan een aandrijfspanningsregelaar volgens de 25 uitvinding oscillaties voorkomen, zelfs in een operationele versterker waarmee geen belasting is verbonden, en vermogensverbruik verminderen door de instelstroom die stroomt in de operationele versterker regelen. De aandrijfspanningsregelaar heeft geen condensator (stabiliserende capaciteit) nodig, zodat het oppervlaktebeslag van de regelaar gereduceerd wordt.

102247*0 30

Claims

1. Een aandrijfspanningsregelaar voor het regelen van een aandrijfspanning om een belasting aan te drijven door middel van een wisselstroom, omvattende: 5 een hoge-uitgang operationele versterker voor het verschaffen van een hoge aandrijfspanning; een lage-uitgang operationele versterker voor het verschaffen van een lage aandrijfspanning; een uitgangsschakelaar voor het afwisselen van een verbinding van 10 genoemde belasting en genoemde hoge-uitgang operationele versterker of genoemde lage-uitgang operationele versterker met een vooraf bepaalde timing; een tijdregelaar voor het regelen van de omschakeltiming van genoemde uitgangsschakelaar; en een instelstroomregelaar voor het regelen van een instelstroom die 15 stroomt in genoemde hoge-uitgang operationele versterker en een instelstroom die stroomt in genoemde lage-uitgang operationele versterker gebaseerd op genoemde omschakeltiming.

2. Aandrijfspanningsregelaar volgens conclusie 1, 20 waarin de hoge-uitgang operationele versterker en de lage-uitgang operationele versterker elk een differentiële ingangstrap en een uitgangstrap omvatten, en waarin de instelstroomregelaar de instelstroom regelt die stroomt in de hoge-uitgang operationele versterker en de lage-uitgang operationele versterker 25 door het reduceren of onderbreken van de instelstroom die stroomt in de genoemde differentiële ingangstrap.

3. Aandrijfspanningsregelaar volgens conclusie 1, waarin de hoge-uitgang operationele versterker en de lage-uitgang 30 operationele versterker elk een differentiële ingangstrap en een uitgangstrap omvatten, en waarin de instelstroomregelaar de instelstroom regelt die stroomt in de hoge-uitgang operationele versterker en de lage-uitgang operationele versterker door de instelstroom die stroomt in de differentiële ingangstrap te vergroten. 1022472· -23-

4. Aandrijfspanningsregelaar volgens conclusie 1, waarin de hoge-uitgang operationele versterker en de lage-uitgang operationele versterker elk een differentiële ingangstrap en een uitgangstrap 5 omvatten, en waarin de instelstroomregelaar de instelstroom die stroomt in de hoge-uitgang operationele versterker en de lage-uitgang operationele versterker regelt door verminderen of onderbreken van de instelstroom die stroomt in de * differentiële ingangstrap en de instelstroom die stroomt in de uitgangstrap. 10

5. Aandrijfspanningsregelaar volgens een der voorgaande conclusies, waarin de tijdregelaar de omschakeltiming regelt van de uitgangsschakelaar door de schakelaar om te schakelen met een vooraf bepaalde omschakelinterval voor de uitgangsschakelaar waarin de belasting noch met de 15 hoge-uitgang operationele versterker noch met de lage-uitgang operationele versterker is verbonden.

6. Aandrijfspanningsregelaar voor het regelen van een aandrijfspanning om een belasting aan te drijven door middel van een wisselstroom, omvattende: 20 een hoge-uitgang operationele versterker voor het verschaffen van een hoge aandrijfspanning omvattende een fasecompenserend circuit met tenminste twee CR-circuits met ten minste een CR-circuit waar fasecompenserende condities kunnen worden ingesteld zodanig dat oscillatie niet plaatsvindt, zelfs bij afwezigheid van een belasting; 25 een lage-uitgang operationele versterker voor het verschaffen van een lage aandrijfspanning omvattende een fasecompenserend circuit met tenminste twee CR-circuits, met ten minste een CR-circuit waar fasecompenserende condities zodanig kunnen worden ingesteld dat oscillatie niet plaatsvindt, zelfs bij afwezigheid van een belasting; 30 een uitgangsschakelaar voor afwisselen tussen de verbinding van genoemde belasting met de hoge-uitgang operationele versterker of de lage-uitgang operationele versterker met een vooraf bepaalde timing; een tijdregelaar voor het regelen van de omschakeltiming van de uitgangsschakelaar; en 1022472· -24- een fasecompenserend circuitregelaar voor het regelen van de fasecompenserend circuit om uit de tenminste twee CR-circuits in genoemde fasecompenserend circuit een CR-circuit te selecteren waar fasecompenserende condities kunnen worden ingesteld zodanig dat oscillatie niet plaatsvindt, 5 gebaseerd op de omschakeltiming van de operationele versterker waarmee geen belasting is verbonden.

7. Aandrijfspanningsregelaar voor het regelen van een aandrijfspanning om een belasting aan te drijven door middel van een wisselstroom, omvattende: 10 een hoge-uitgang operationele versterker omvattende een differentiële ingangstrap en een uitgangstrap voor het verschaffen van een hoge aandrijfspanning; een lage-uitgang operationele versterker omvattende een differentiële ingangstrap en een uitgangstrap voor het verschaffen van een lage 15 aandrijfspanning; een instelstroomregelaar voor het regelen van een instelstroom die stroomt in de uitgangstrap van de hoge-uitgang operationele versterker en de lage-uitgang operationele versterker door het onderbreken van de instelstroom voor een vooraf bepaalde periode met een vooraf bepaalde timing; en 20 een tijdregelaar voor het regelen van de timing van het regelen van de instelstroom die stroomt in de instelstroomregelaar.

8. Spanningsomzetter omvattend: een spanningsbron voor het genereren van een constante spanning; 25 een operationele versterker omvattende een negatieve terugkoppelcircuit met een variabele weerstand, welke operationele versterker is ingericht voor het reguleren van de amplitude van de uitgangsspanning van de spanningsbron; en een stroomspiegelcircuit voor het omzetten van de uitgangsspanning van de operationele versterker in een hoge spanning; 30 waarin de operationele versterker een operationele versterker voor lage spanning is met transistoren met een lage doorslagspanning.

9. Spanningsomzetter volgens conclusie 8, verder omvattend een herstelcircuit om te voorkomen dat een overspanning aan de 35 transistor aan de ingang van de stroomspiegelcircuit wordt toegevoerd. FC02t472· -25-

10. Aandrijfspanningsregelaar volgens conclusie 1, verder omvattend: een spanningsomzetter omvattende een spanningsbron voor het genereren van een constante spanning, een operationele versterker omvattende een 5 negatieve terugkoppelcircuit met een variabele weerstand, welke operationele versterker is ingericht voor het reguleren van de amplitude van de uitgangsspanning van de spanningsbron, en een stroomspiegelcircuit voor het omzetten van de uitgangsspanning van de operationele versterker in een hoge spanning; 10 waarin de operationele versterker een operationele versterker voor lage spanning is voorzien van transistoren met een lage doorslagspanning, en waarin de spanningsomzetter een uitgangsspanning toepast als een instelspanning van ten minste ofwel de hoge-uitgang operationele versterker of de lage-uitgang operationele versterker. 15

11. Aandrijfspanningsregelaar volgens conclusie 10, waarin de spanningsomzetter verder een herstelcircuit omvat, om te voorkomen dat een overspanning aan de transistor aan de ingang van het stroomspiegelcircuit wordt toegevoerd. f088478M_