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Ein reversstromunempfindlicher Komparator

IP.com Disclosure Number: IPCOM000017092D
Original Publication Date: 1999-Oct-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-22
Document File: 3 page(s) / 24K

Publishing Venue

Siemens

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Wolfgang Horn: AUTHOR

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Komparator, dessen Eingangsspannungsbereich die negative Versorgungsspannung einschließt und dessen Offset über ein D U BE zweier Bipolar-Junction- Transistoren (BJT) einstellbar ist. Dabei soll der Komparator gegen den störenden Einfluß von Reversströmen unempfindlich sein.

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Bauelemente

Ein reversstromunempfindlicher Komparator

Idee: Wolfgang Horn, Villach/Österreich

Die  Erfindung  betrifft  einen  Komparator,  dessen  Eingangsspannungsbereich  die  negativeVersorgungsspannung  einschließt  und  dessen  Offset  über  ein   D   U BE    zweier  Bipolar-Junction-Transistoren (BJT) einstellbar ist. Dabei soll der Komparator gegen den störenden Einfluß vonReversströmen unempfindlich sein.

Diese entstehen typischerweise, wenn an einem DMOS-Leistungstransistor eine Polaritätsumkehr(etwa durch Abschalten induktiver Lasten) stattfindet und dadurch in einer sperrschichtisoliertenMischtechnologie auf p-Substrat die Drain-Substrat-Diode  leitend  wird.  Die  insSubstrat injiziertenLadungsträger bilden dann denEmitterstrom  eines  parasitärenNPN-BJT (vgl Abb 1). Alle n-Wannen der Schaltung sind nunpotentielle Kollektoren fürdiesen  NPN-Transistor,  aus  denen  im  Reversbetrieb  des  DMOS  der  Strom  I C    abgezogenwerden kann.

In  Folge  können  Schaltungsteile  mit  hochohmig  angeschlossenen  n-Wannen  bis  hin  zumFunktionsausfall negativ beeinfußt werden.

Bisherige  Ansätze  versuchten,  den  Einfluß  des  Reversstromes  durch  die  Anordnung  imSchaltungslayout zu minimieren, etwa durch Wahl eines großen Abstandes zum DMOS oderdurch Abschirmung durch Guardringe.

Der neue Ansatz hingegen sieht vor, die Kollektoren der BJTs an die positive Versorgungsspan-nung anzuschließen (Abb. 2). Dabei regelt eine Ansteuerschaltung (1) das Basispotential so, daßsich die gewünschten Betriebsströme  I 1   und  I 2einstellen. Außerdem sorgt die Steuerung fürdie Kopplung der Ein- und Ausgangssignale.

Betreibt man die BJTs mit unterschiedlichenStromdichten,  z.B.  durch  den  Einsatz  vonMulti-Emitter-BJTs, so erhält derKomparator einen definierten Offset, der dem

n DMOS-Drain

n

n

...

...

p-Substrat

Abbildung 1

(1)

IN1

IN2

V DD

BIAS

OUT

I 1

I 2

Abbildung 2

n-Wannen, z.B.BJT-Kollektor

Siemens Technik Report

Jahrgang 2  Nr. 5  Oktober 1999

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D   U BE   der BJTs entspricht. Es ist daher möglich, massebezogene Spannungen im mV-Bereich,wie sie etwa...