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Reservestromunempfindliche Strom-und Spannungsreferenzschaltung

IP.com Disclosure Number: IPCOM000017160D
Original Publication Date: 2000-Jan-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-22
Document File: 2 page(s) / 23K

Publishing Venue

Siemens

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Wolfgang Horn: AUTHOR [+2]

Abstract

Zur Erzeugung von konstanten Strömen und konstanten Spannungen werden üblicherweise Strom- und Spannungsreferenzschaltungen eingesetzt. Ist diese Schaltung in einer sperrschichtisolierten Mischtechnologie auf P-Substrat ausgeführt, wird bei einer Polaritätsumkehr an einem DMOS-Leistungstransistor (Reverse-Betrieb, tritt z.B. beim Ausschalten induktiver Lasten auf) die Drain-Source-Diode leitend, so daß die in das Substrat injizierten Ladungsträger den Emitterstrom eines parasitären npn-BJT bilden (vgl. Fig. 1). Da alle n-Wannen der Schaltung für diesen npn-Transistor potentielle Kollektoren darstellen, aus denen im Reverse-Betrieb eines DMOS Strom abgezogen werden kann, können Schaltungsteile mit hochohmig angeschlossenen n-Wannen bis zum Funktionsausfall beeinflußt werden. Folgend wird beispielhaft eine auf dem Bandgap-Prinzip basierende Schaltung beschrieben, die Referenzstrom und –spannung erzeugt und durch geeignete Maßnahmen unempfindlich gegenüber möglichen Einflüssen des Reversebetriebes ist. Wie aus Fig. 2 schematisch ersichtlich, wird das Bandgap-Prinzip durch die Verwendung zweier mit unterschiedlicher Stromdichte betriebener bipolaren Elemente (1) erreicht. Da in der vorschlagsgemäßen Schaltung keine weiteren bipolaren Elemente verwendet werden, kann die Schaltung insgesamt kompakter als die bekannten Strom- und Spannungsreferenzsschaltungen ausgeführt werden.

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Bauelemente

Reservestromunempfindliche Strom- und Spannungsreferenzschaltung

Idee: Wolfgang Horn, Villach (Österreich); Heinz Zitta, Drobollach (Österreich)

Zur Erzeugung von konstanten Strömen und konstanten Spannungen werden üblicherweiseStrom- und Spannungsreferenzschaltungen eingesetzt. Ist diese Schaltung in einersperrschichtisolierten Mischtechnologie auf P-Substrat ausgeführt, wird bei einerPolaritätsumkehr an einem DMOS-Leistungstransistor (Reverse-Betrieb, tritt z.B. beimAusschalten induktiver Lasten auf) die Drain-Source-Diode leitend, so daß die in dasSubstrat injizierten Ladungsträger den Emitterstrom eines parasitären npn-BJT bilden (vgl.Fig. 1). Da alle n-Wannen der Schaltung für diesen npn-Transistor potentielle Kollektorendarstellen, aus denen im Reverse-Betrieb eines DMOS Strom abgezogen werden kann,können Schaltungsteile mit hochohmig angeschlossenen n-Wannen bis zum Funktionsausfallbeeinflußt werden.

Folgend wird beispielhaft eine auf dem Bandgap-Prinzip basierende Schaltung beschrieben,die Referenzstrom und –spannung erzeugt und durch geeignete Maßnahmen unempfindlichgegenüber möglichen Einflüssen des Reversebetriebes ist. Wie aus Fig. 2 schematischersichtlich, wird das Bandgap-Prinzip durch die Verwendung zweier mit unterschiedlicherStromdichte betriebener bipolaren Elemente (1) erreicht. Da in der vorschlagsgemäßenSchaltung keine weiteren bipolaren Elemente verwendet werden, kann die Schaltunginsgesamt kompakter als die bekannten Strom- und Spannungsreferenzsschaltungenausgeführt werden.

Ein Regelverstärker (2) stellt über ein Stellglied (3) den Gleichgewichtszustand her. Ausdem Ausgangssignal des Regelverstärkers wird durch entsprechende Auskopplung (4) derReferenzstrom gewonnen. Die Referenzspannung V ref� ist auf die positiveVersorgungsspannung bezogen. Die Unempfindlichkeit gegenüber den Störeinflüssen desReversebetriebes wird in der vorliegenden Schaltung durch Anschluß der n-Wannen derBJTs an die Versorgungsspannung erreicht. Ab...