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Refresherzeugung fuer impulsgesteuerte Levelshifter

IP.com Disclosure Number: IPCOM000029956D
Published in the IP.com Journal: Volume 4 Issue 8 (2004-08-25)
Included in the Prior Art Database: 2004-Aug-25
Document File: 4 page(s) / 346K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Um Levelshifter schnell und stromsparend zu realisieren, werden flankengesteuerte Levelshifter eingesetzt, die nur kurzzeitig waehrend des Umschaltens hohe Stroeme benoetigen. Dadurch entsteht die Notwendigkeit, das Signal nach dem Levelshift zu speichern (typischerweise in einem FlipFlop - FF). Aufgrund von EMV (elektromagnetische Vertraeglichkeit) und Schaltvorgaengen in Hochstrombruecken kann das FF in einen falschen Zustand springen. Ueblicherweise wird deshalb ein Refreshsignal generiert, welches das FF periodisch neu beschreibt. Derzeit wird ein fester periodischer Refresh eingebaut. Der Nachteil besteht in einer staendig erhoehten Stromaufnahme, die von der gewaehlten Frequenz abhaengig ist. Je kleiner die Zeit zwischen moeglichem falschen Umkippen des FF und der maximal moeglichen Dauer bis zum naechsten Refresh gewaehlt wird, desto hoeher muss die Frequenz des Refreshes sein. Eine weitere Methode ist es, den tatsaechlichen Zustand des Levelshifters nach dem FF ueber eine Rueckkopplung an die Logik vor der Impulsgenerierung fuer den Levelshifter zu geben, und einen Vergleich zwischen dem Sollwert und dem Istwert des FF vorzunehmen. Stimmen Sollwert und Istwert nicht ueberein, dann wird ein Refresh generiert. Die Ruhestromaufnahme ist hierbei sehr viel kleiner. Jedoch besteht auch hier eine nicht minimale Zeit zwischen moeglichem falschen Umkippen des FF und einem Refreshsignal.

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S

© SIEMENS AG 2004 file: 2004J52539.doc page: 1

Refresherzeugung fuer impulsgesteuerte Levelshifter

Idee: Marcus Nuebling, DE-Muenchen

Um Levelshifter schnell und stromsparend zu realisieren, werden flankengesteuerte Levelshifter eingesetzt, die nur kurzzeitig waehrend des Umschaltens hohe Stroeme benoetigen. Dadurch entsteht die Notwendigkeit, das Signal nach dem Levelshift zu speichern (typischerweise in einem FlipFlop - FF). Aufgrund von EMV (elektromagnetische Vertraeglichkeit) und Schaltvorgaengen in Hochstrombruecken kann das FF in einen falschen Zustand springen. Ueblicherweise wird deshalb ein Refreshsignal generiert, welches das FF periodisch neu beschreibt. Derzeit wird ein fester periodischer Refresh eingebaut. Der Nachteil besteht in einer staendig erhoehten Stromaufnahme, die von der gewaehlten Frequenz abhaengig ist. Je kleiner die Zeit zwischen moeglichem falschen Umkippen des FF und der maximal moeglichen Dauer bis zum naechsten Refresh gewaehlt wird, desto hoeher muss die Frequenz des Refreshes sein. Eine weitere Methode ist es, den tatsaechlichen Zustand des Levelshifters nach dem FF ueber eine Rueckkopplung an die Logik vor der Impulsgenerierung fuer den Levelshifter zu geben, und einen Vergleich zwischen dem Sollwert und dem Istwert des FF vorzunehmen. Stimmen Sollwert und Istwert nicht ueberein, dann wird ein Refresh generiert. Die Ruhestromaufnahme ist hierbei sehr viel kleiner. Jedoch besteht auch hier eine nicht minimale Zeit zwischen moeglichem falschen Umkippen des FF und einem Refreshsignal.

Durch ein Messen, wann eine Stoerung auftritt, die zu einem fehlerhaften Umfallen des FF fuehren kann (exakte Messung des tatsaechlichen Umkommutiervorgangs in Hochstrombruecken), koe...