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Levelshifter fuer schnelle Highside-Schalter

IP.com Disclosure Number: IPCOM000124803D
Original Publication Date: 2005-Jun-20
Included in the Prior Art Database: 2005-Jun-20
Document File: 1 page(s) / 29K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

In schnellen HS-Treibern (Highside) werden ueblicherweise flankengesteuerte Signal-Levelshifter (Pegelumsetzer) zur Ansteuerung der Highside-Treiberendstufe benutzt. Dabei ist die Stromaufnahme relativ hoch, und es ist ein Auffrischungs-Takt notwendig. Bei der folgenden Idee wird ein ueblicher CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)-Levelshifter erweitert, so dass die Ansteuerung der Highside-Treiberendstufe mit geringerer Stromaufnahme verbunden ist und ein Auffrischungs-Takt unnoetig ist. Der CMOS-Levelshifter wird durch Messwiderstaende (Sense-Transistoren) erweitert, die den Gleichtaktstrom im Levelshifter messen, und bei kapazitiven Umladestroemen im Levelshifter den Signalpfad verriegeln. In einer dahinter geschalteten verhaeltnismaessig kleinen Kapazitaet bleibt der Zustand des Levelshifters gespeichert, bis der parasitaere kapazitive Umladevorgang beendet ist. Je nach Zustand des Levelshifters aendert sich danach gegebenenfalls sein Ausgang.

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Levelshifter fuer schnelle Highside-Schalter

Idee: Marcus Nuebling, DE-Muenchen

In schnellen HS-Treibern (Highside) werden ueblicherweise flankengesteuerte Signal-Levelshifter (Pegelumsetzer) zur Ansteuerung der Highside-Treiberendstufe benutzt. Dabei ist die Stromaufnahme relativ hoch, und es ist ein Auffrischungs-Takt notwendig.

Bei der folgenden Idee wird ein ueblicher CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)- Levelshifter erweitert, so dass die Ansteuerung der Highside-Treiberendstufe mit geringerer Stromaufnahme verbunden ist und ein Auffrischungs-Takt unnoetig ist. Der CMOS-Levelshifter wird durch Messwiderstaende (Sense-Transistoren) erweitert, die den Gleichtaktstrom im Levelshifter messen, und bei kapazitiven Umladestroemen im Levelshifter den Signalpfad verriegeln. In einer dahinter geschalteten verhaeltnismaessig kleinen Kapazitaet bleibt der Zustand des Levelshifters gespeichert, bis der parasitaere kapazitive Umladevorgang beendet ist. Je nach Zustand des Levelshifters aendert sich danach gegebenenfalls sein Ausgang.

Die Abb. 1 stellt eine erfindungsgemaesse Umsetzung des erweiterten Levelshifters dar. Der Strom im Levelshifter wird durch die Transistoren M9, M10 und die Stromquellen Iq1 und Iq2 gemessen. Treten in beiden Pfaden des Levelshifters Stroeme auf, findet entweder ein Umschaltvorgang im Levelshifter statt oder der Spannungspegel schwankt im Bezug auf die Grundspannung (floated) kurz nach dem Umschaltvorgang im Levelshifter. Die kap...