DE102004002721A1

DE102004002721A1 - System zum Sequenzieren einer ersten Knotenspannung und einer zweiten Knotenspannung

Info

Publication number: DE102004002721A1
Application number: DE102004002721A
Authority: DE
Inventors: Robert M. Eagle Batey
Original assignee: Agilent Technologies Inc
Current assignee: Avago Technologies International Sales Pte Ltd
Priority date: 2003-04-01
Filing date: 2004-01-19
Publication date: 2004-10-28
Also published as: GB2400507B; US6909204B2; GB2400507A; JP2004310760A; GB0405029D0; US20040196011A1

Abstract

Ein Sequenzierungssystem zum Sequenzieren einer ersten Knotenspannung an einem ersten Knoten und einer zweiten Knotenspannung an einem zweiten Knoten, die kleiner als die erste Knotenspannung ist, ist offenbart. Das Sequenzierungssystem umfaßt eine Vorspannungsschaltung, die konfiguriert ist, um einen Vorspannungsstrom, ansprechend darauf, zu liefern, daß sich die erste Knotenspannung zu einer ersten Versorgungsspannung zu verändern beginnt. Das Sequenzierungssystem umfaßt einen Schalter, der konfiguriert ist, um einen niederohmigen Pfad zwischen dem ersten Knoten und dem zweiten Knoten bereitzustellen, wenn die Vorspannungsschaltung den Vorspannungsstrom liefert. Der Schalter ist konfiguriert, um einen hochohmigen Pfad bereitzustellen, wenn die zweite Knotenspannung innerhalb eines Bereichs einer zweiten Versorgungsspannung ist, die kleiner als die erste Versorgungsspannung ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Sequenzierungssystem und insbesondere auf ein Sequenzierungssystem zum Sequenzieren einer ersten Knotenspannung und einer zweiten Knotenspannung.
Integrierte Schaltungen (ICs) können bei zwei Leistungsversorgungsspannungen arbeiten, um einen Leistungsverbrauch zu minimieren, während ein Verhalten verbessert wird. Die integrierten Schaltungen, die in Dualspannungsversorgungsanwendungen verwendet werden, sind üblicherweise entworfen, um eine interne oder Kernlogik, die bei einem Spannungspegel arbeitet, und Eingangs/Ausgangs-(I/O-)Schaltungen aufzuweisen, die bei einem weiteren Spannungspegel arbeiten. Der Leistungsversorgungsspannungspegel, der durch die Kernlogik verwendet wird, ist üblicherweise ausgewählt, um innerhalb Spannungsgrenzen zu liegen, die durch IC-Prozeß-Entwurfsregeln vorgegeben werden, die eine Logikdichte maximieren. Die höheren Leistungsversorgungsspannungen, die durch die I/O-Schaltungen verwendet werden, maximieren eine IC-Treiber-Fähigkeit oder Schaltgeschwindigkeit.
ICs, die Dualleistungsversorgungen verwenden, machen es oft erforderlich, daß eine bestimmte Sequenz während einer Aktivierung der Versorgungen eingehalten wird. Dies ist so, da ein zufälliges Anlegen der Versorgungsspannungen an die I/O-Schaltungen und die Kernlogik dazu führen kann, daß unbeabsichtigte Logikzustände zwischen der Kernlogik und den I/O-Schaltungen weitergeleitet werden. Was noch schlimmer ist, katastrophale Ausfälle der ICs können resultieren, wenn ein Latch-up durch das zufällige Anlegen der Versorgungsspannungen ausgelöst wird.
Ein Problem, das aus unbeabsichtigten Logikzuständen auftreten kann, ist eine Buskonkurrenz. Eine Buskonkurrenz tritt auf einer Systemebene auf, wenn die Kernlogik eingeschaltet wird, nachdem die I/O-Schaltungen eingeschaltet werden, und die bidirektionalen I/O-Anschlußstifte, die durch die I/O-Schaltungen getrieben werden, unbeabsichtigt als Ausgänge konfiguriert sind. Üblicherweise befindet sich die Steuerungslogik, die die Konfiguration der I/O-Schaltungen als entweder Eingänge oder Ausgänge auswählt, in der Kernlogik. Wenn der I/O-Schaltungsaufbau vor der Kernlogik eingeschaltet wird, ist die Eingangs- oder Ausgangskonfiguration der I/O-Schaltung unbekannt und eine Buskonkurrenz kann resultieren. Wenn die I/O-Anschlußstifte der IC versuchen, andere I/O-Anschlußstifte anderer externer Vorrichtungen zu treiben, die ebenso als Ausgänge konfiguriert sind, kann eine Hochstrombedingung auftreten, die zu einem physischen Schaden der IC führt.
Ein weiteres Problem, das aus einem zufälligen Anlegen der Versorgungsspannungen an die I/O-Schaltungen und die Kernlogik auftreten kann, ist die Korruption von innerhalb der IC gespeicherten Daten. Dies tritt auf, wenn gespeicherte Logikzustände innerhalb der Kernlogik unbeabsichtigt verändert werden.
Ein zufälliges Anlegen der Versorgungsspannungen kann zu reduzierten Pegeln eines Verhaltens führen, wenn die Leistungsversorgungen Versorgungsspannungen zu unterschiedlichen Zeitpunkten liefern. Dies ist so, da ICs, die bei zwei Versorgungsspannungen arbeiten, üblicherweise nicht betrieben werden, bis die Möglichkeit, daß unbeabsichtigte Logikzustände auftreten, minimiert ist, was nach dem Zeitpunkt ist, zu dem beide Versorgungsspannungen gültig sind.
Angesichts des Vorangegangenen besteht ein Bedarf nach einem Sequenzierungssystem, das ein Verhalten verbessert und die Möglichkeit eines Datenverlustes oder Schadens an der IC resultiert, was aus einer zufälligen Anwendung der Versorgungsspannungen auf die IC resultiert.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Sequenzierungssystem, eine Stromführungsschaltung, eine Sequenzierungsschaltung oder ein Verfahren zu schaffen, mit deren Hilfe ein Betreiben von ICs mit wechselnden Spannungsbedingungen ohne Schaden bzw. Datenverlust ausgeführt, werden kann.

Diese Aufgabe wird durch ein Sequenzierungssystem gemäß Anspruch 1, eine Stromführungsschaltung gemäß Anspruch 11, eine Sequenzierungsschaltung gemäß Anspruch 21 oder ein Verfahren gemäß Anspruch 22 oder 23 gelöst.

Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung liefert ein Sequenzierungssystem zum Sequenzieren einer ersten Knotenspannung an einem ersten Knoten und einer zweiten Knotenspannung an einem zweiten Knoten, die kleiner als die erste Knotenspannung ist. Das Sequenzierungssystem umfaßt eine Vorspannungsschaltung, die konfiguriert ist, um einen Vorspannungsstrom ansprechend darauf bereitzustellen, daß die erste Knotenspannung beginnt, sich auf eine erste Versorgungsspannung zu ändern. Das Sequenzierungssystem umfaßt einen Schalter, der konfiguriert ist, um einen niederohmigen Pfad zwischen dem ersten Knoten und dem zweiten Knoten bereitzustellen, wenn die Vorspannungsschaltung den Vorspannungsstrom liefert. Der Schalter ist konfiguriert, um einen hochohmigen Pfad bereitzustellen, wenn die zweite Knotenspannung innerhalb eines Bereichs einer zweiten Versorgungsspannung ist, die kleiner als die erste Versorgungsspannung ist.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Diagramm, das ein exemplarisches Ausführungsbeispiel eines Sequenzierungssystems, das mit einer ersten Leistungsversorgung und einer zweiten Leistungsversorgung gekoppelt ist, darstellt;
2 ein Diagramm, das ein exemplarisches Ausführungsbeispiel einer ersten Knotenspannung und einer zweiten Knotenspannung gegenüber der Zeit für einen ersten und einen zweiten Knoten, die nicht sequenziert werden, darstellt;
3 ein schematisches Diagramm, das ein exemplarisches Ausführungsbeispiel eines Sequenzierungssystems darstellt, das eine Vorspannungsschaltung und einen Schalter umfaßt; und
4 ein Diagramm, das ein exemplarisches Ausführungsbeispiel einer ersten Knotenspannung und einer zweiten Knotenspannung gegenüber der Zeit für einen ersten und einen zweiten Knoten, die sequenziert werden, darstellt.
1 ist ein Diagramm, das ein exemplarisches Ausführungsbeispiel, bei 10, eines Sequenzierungssystems 12, das mit einer ersten Leistungsversorgung 24 und einer zweiten Leistungsversorgung 26 gekoppelt ist, darstellt. Das Sequenzierungssystem 12 ist mit einem ersten Knoten 14 und einem zweiten Knoten 16 gekoppelt. Die erste Leistungsversorgung 24 liefert eine erste Versorgungsspannung an den ersten Knoten 14. Die zweite Leistungsversorgung 26 liefert eine zweite Versorgungsspannung an den zweiten Knoten 16. Wenn die erste Leistungsversorgung 24 aktiviert oder eingeschaltet ist, verändert die erste Knotenspannung sich auf die erste Versorgungsspannung. Wenn die zweite Leistungsversorgung 26 aktiviert oder eingeschaltet ist, verändert sich die zweite Knotenspannung auf die zweite Versorgungsspannung. Bei verschiedenen Ausführungsbeispielen ist die zweite Versorgungsspannung kleiner als die erste Versor gungsspannung. Bei einem Ausführungsbeispiel z. B. ist die erste Versorgungsspannung, die durch die erste Leistungsversorgung 24 bereitgestellt wird, gleich 3.3 Volt und die zweite Versorgungsspannung, die durch die zweite Leistungsversorgung 26 bereitgestellt wird, ist gleich 1.5 Volt. Bei weiteren Ausführungsbeispielen können die erste Versorgungsspannung und die zweite Versorgungsspannung andere geeignete Werte sein. Bei den exemplarischen bei 10 dargestellten Ausführungsbeispielen ist die zweite Knotenspannung an dem zweiten Knoten 16 kleiner als die erste Knotenspannung an dem ersten Knoten 14, wenn die erste Leistungsversorgung 24 und die zweite Leistungsversorgung 26 aktiviert oder eingeschaltet sind.
Bei dem exemplarischen Ausführungsbeispiel umfaßt das Sequenzierungssystem 12 eine Vorspannungsschaltung 18, die konfiguriert ist, um einen Vorspannungsstrom bereitzustellen, sobald die erste Knotenspannung an dem Knoten 14 beginnt, sich auf die erste Versorgungsspannung zu ändern. Bei einem Ausführungsbeispiel beginnt die erste Knotenspannung sich zu verändern, wenn die erste Leistungsversorgung 24 aktiviert ist. Das Sequenzierungssystem 12 umfaßt außerdem einen Schalter 20, der konfiguriert ist, um einen niederohmigen Pfad zwischen dem ersten Knoten 14 und dem zweiten Knoten 16 bereitzustellen. Der niederohmige Pfad ist vorgesehen, wenn die Vorspannungsschaltung 18 den Vorspannungsstrom über eine Leitung 22 an den Schalter 20 liefert. Bei dem exemplarischen Ausführungsbeispiel sequenziert das Sequenzierungssystem 12 die erste Knotenspannung oder die erste Versorgungsspannung und die zweite Knotenspannung oder die zweite Versorgungsspannung durch ein Bereitstellen eines niederohmigen Pfades zwischen dem ersten Knoten 14 und dem zweiten Knoten 16. Der niederohmige Pfad ermöglicht es, daß die zweite Knotenspannung hochgezogen wird, um in etwa gleich der zweiten Versorgungsspannung zu sein, obwohl die zweite Leistungsversorgung 26 die zweite Knotenspannung noch nicht auf die zweite Versorgungsspannung verändert hat.
Bei dem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist, nachdem die zweite Knotenspannung angestiegen ist, um innerhalb eines Bereichs der zweiten Versorgungsspannung zu sein, der Schalter 20 konfiguriert, um einen hochohmigen Pfad bereitzustellen, da die zweite Knotenspannung durch die zweite Leistungsversorgung 26 und nicht durch die erste Leistungsversorgung 24 geliefert wird (siehe auch 4).
Bei dem exemplarischen Ausführungsbeispiel werden die erste Versorgungsspannung und die zweite Versorgungsspannung durch die erste Leistungsversorgung 24 und die zweite Leistungsversorgung 26 geliefert, bei anderen Ausführungsbeispielen können eine oder mehrere der Leistungsversorgungen oder andere Spannungsquellen mit dem ersten Knoten 14 und dem zweiten Knoten 16 gekoppelt sein, um die erste Versorgungsspannung an den ersten Knoten 14 und die zweite Versorgungsspannung an den zweiten Knoten 16 zu liefern. Bei dem exemplarischen Ausführungsbeispiel verändert sich, wenn die erste Leistungsversorgung 24 aktiviert oder eingeschaltet ist, die erste Knotenspannung von einem Massepotential zu der ersten Versorgungsspannung. Wenn die zweite Leistungsversorgung 26 aktiviert oder eingeschaltet ist, verändert sich die zweite Knotenspannung von dem Massepotential auf die zweite Versorgungsspannung. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann sich die erste Knotenspannung von anderen geeigneten Spannungspegeln auf die erste Versorgungsspannung ändern und die zweite Knotenspannung kann sich von anderen geeigneten Spannungspegeln auf die zweite Versorgungsspannung ändern.
2 ist ein Diagramm, das ein exemplarisches Ausführungsbeispiel einer ersten Knotenspannung und einer zweiten Knotenspannung gegenüber der Zeit für den ersten und den zweiten Knoten 14 und 16, die nicht sequenziert werden, darstellt. Die erste Leistungsversorgung 24 verändert die erste Knotenspannung an dem Knoten 14 auf die erste Versorgungsspannung, dargestellt als V₁. Die zweite Leistungsver sorgung 26 ändert die zweite Knotenspannung an dem Knoten 16 auf die zweite Versorgungsspannung, dargestellt als V₂. Bei dem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist die zweite Versorgungsspannung V₂ kleiner als die erste Versorgungsspannung V₁.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen können integrierte Schaltungen (ICs) bei zwei Leistungsversorgungsspannungen arbeiten, um einen Leistungsverbrauch zu minimieren und ein Verhalten zu verbessern. Die erste Versorgungsspannung V₁ und die zweite Versorgungsspannung V₂ können jeder geeigneter Spannungspegel für Dualspannungsversorgungsanwendungen sein. Bei einem Ausführungsbeispiel weist eine integrierte Schaltung Eingangs/Ausgangs-(I/O-)Schaltungen auf, die bei der ersten Versorgungsspannung V₁ arbeiten, und weist eine interne Kernlogik auf, die bei der zweiten Versorgungsspannung V₂ arbeitet. Bei weiteren Ausführungsbeispielen arbeiten die I/O-Schaltungen bei der zweiten Versorgungsspannung V₂ und die interne Kernlogik arbeitet bei der ersten Versorgungsspannung V₁.
Bei dem exemplarischen Ausführungsbeispiel beginnt die erste Knotenspannung zu einer Zeit T₁ _A, sich von einem anfänglichen Spannungswert zu der ersten Versorgungsspannung V₁ zu verändern, und ist zu einer Zeit T_1B gleich V₁. Die zweite Knotenspannung beginnt zu einer Zeit T_2A, sich von einem anfänglichen Spannungswert auf die erste Versorgungsspannung V₂ zu verändern und ist zu einer Zeit T_2B gleich V₂. Die erste Knotenspannung beginnt zur Zeit T₁ _A, sich von dem anfänglichen Spannungswert zu verändern, bevor die zweite Knotenspannung zur Zeit T_2A beginnt, sich von dem anfänglichen Spannungswert zu verändern. Bei einem Ausführungsbeispiel ist der anfängliche Spannungswert zu den Zeiten T₁ _A und T_2A für die erste Knotenspannung und die zweite Knotenspannung gleich dem Massepotential oder Null Volt. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann der anfängliche Spannungswert für die erste Knotenspannung zur Zeit T₁ _A und für die zweite Knotenspannung zur Zeit T_2A andere geeig nete Werte sein, die entweder gleich oder nicht gleich sind. Bei dem exemplarischen Ausführungsbeispiel sind, bevor die erste Leistungsversorgung 24 und die zweite Leistungsversorgung 26 aktiviert sind, ihre jeweiligen Ausgänge an dem ersten Knoten 14 und dem zweiten Knoten 16 gleich dem anfänglichen Spannungswert.
3 ist ein schematisches Diagramm, das ein exemplarisches Ausführungsbeispiel eines Sequenzierungssystems 12 darstellt, das eine Vorspannungsschaltung 18 und einen Schalter 20 umfaßt. In dem exemplarischen Ausführungsbeispiel fungiert die Vorspannungsschaltung 18 als eine Eingangsschaltung für den Schalter 20 und umfaßt eine Spannungsreferenzschaltung 28. Die Spannungsreferenzschaltung 28 umfaßt eine Diode 28a und eine Diode 28b, die in Serie miteinander zwischen Leitungen 22 und 30 bzw. 30 und 32 geschaltet sind. Die Leitung 32 befindet sich auf dem Massepotential. Die Dioden 28 sind konfiguriert, um vorwärts vorgespannt zu sein, wenn die erste Knotenspannung an dem Knoten 14 größer oder gleich einer Summe der Vorwärtsvorspannungsabfälle der Dioden 28a und 28b ist. Die Referenzspannung ist gleich der Summe der Vorwärtsvorspannungsabfälle der Dioden 28a und 28b. Während zwei Dioden 28a und 28b in 2 dargestellt sind, kann in anderen Ausführungsbeispielen jede geeignete Anzahl einer oder mehrerer Dioden verwendet werden.
Bei einem Ausführungsbeispiel sind die Dioden 28 Siliziumdioden. Bei verschiedenen Ausführungsbeispielen weisen Siliziumdioden einen Vorwärtsvorspannungsabfall auf, der zwischen 0.9 Volt und 1.1 Volt liegt. Die Referenzspannung wird durch ein Bestimmen der Anzahl von Dioden 28, die in Serie miteinander geschaltet sind, eingestellt, so daß die Vorwärtsvorspannungsabfälle der Dioden 28 sich zu der erwünschten Referenzspannung summieren.
Bei einem Ausführungsbeispiel sind die Dioden 28 Schottky-Dioden. Bei verschiedenen Ausführungsbeispielen weisen die Schottky-Dioden einen Vorwärtsvorspannungsabfall auf, der zwischen 0.12 Volt und 0.8 Volt liegt. Die Referenzspannung wird durch ein Bestimmen der Anzahl von Dioden 28, die in Serie miteinander geschaltet sein sollen, eingestellt, so daß die Vorwärtsvorspannungsabfälle der Dioden 28 sich zu der erwünschten Referenzspannung summieren.
Bei dem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist der Schalter 20 ein Bipolartransistor. Der Bipolartransistor 20 weist eine Basis, die mit der Leitung 22 gekoppelt ist, einen Kollektor, der mit dem ersten Knoten 14 gekoppelt ist, und einen Emitter auf, der mit dem zweiten Knoten 16 gekoppelt ist. Bei weiteren Ausführungsbeispielen kann der Schalter 20 jede geeignete Vorrichtung sein, die ausgewählt werden kann, um entweder einen niederohmigen Pfad oder einen hochohmigen Pfad zwischen dem ersten Knoten 14 und dem zweiten Knoten 16 bereitzustellen, oder die ausgewählt werden kann, um entweder einen Strom zwischen dem ersten Knoten 14 und dem zweiten Knoten 16 zu leiten oder nicht zu leiten. Während der in 3 dargestellte Bipolartransistor ein NPN-Bipolartransistor ist, kann der Bipolartransistor in weiteren Ausführungsbeispielen ein PNP-Bipolartransistor sein. Bei weiteren Ausführungsbeispielen kann der Schalter 20 weitere geeignete Transistortypen sein. Bei einem Ausführungsbeispiel ist der Schalter 20 ein Komplementär-Metalloxyd-Halbleiter-(CMOS-)Transistor. Bei einem Ausführungsbeispiel ist der Schalter 20 ein pseudomorpher Transistor mit hoher Elektronenbeweglichkeit im Anreicherungsmodus (E-pHEMT-Transistor).
Bei dem exemplarischen Ausführungsbeispiel umfaßt die Vorspannungsschaltung 18 eine leitende Schaltung 34, die konfiguriert ist, um den Vorspannungsstrom an den Eingang 22 des Bipolartransistors 20 zu liefern. Bei dem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist die leitende Schaltung 34 ein Widerstand 34. Bei weiteren Ausführungsbeispielen kann die leitende Schaltung 34 andere geeignete Vorrichtungen sein, die den Vorspannungsstrom leiten. Bei dem exemplarischen Ausführungsbeispiel sequenziert das Sequenzierungssystem 12 die erste Knotenspannung an dem ersten Knoten 14 und die zweite Knotenspannung an dem zweiten Knoten 16 durch ein Leiten eines Stroms zwischen dem ersten Knoten 14 und dem zweiten Knoten 16. Bei dem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist die erste Knotenspannung größer als die zweite Knotenspannung und die erste Versorgungsspannung V₁ ist größer als die zweite Versorgungsspannung V₂. Der Bipolartransistor 20 ist konfiguriert, um während der Sequenzierung (oder während einer Sequenzierungsperiode) in einem Vorwärts-Aktiv-Betriebsbereich zu sein und einen Strom zwischen dem ersten Knoten 14 und dem zweiten Knoten 16 zu leiten. Die Sequenzierungsperiode entspricht der Zeitperiode, in der das Sequenzierungssystem 12 die erste Knotenspannung und die zweite Knotenspannung (oder alternativ die erste Leistungsversorgung 24 und die zweite Leistungsversorgung 26) sequenziert. Die Sequenzierungsperiode beginnt, wenn die erste Knotenspannung ausreichend größer als die zweite Knotenspannung ist, um den Basis-Emitter-Übergang des Bipolartransistors 20 (zwischen der Leitung 22 und dem zweiten Knoten 16) vorwärts vorzuspannen. Der Bipolartransistor 20 liefert einen niederohmigen Pfad zwischen dem ersten Knoten 14 und dem zweiten Knoten 16, wenn er in dem Vorwärts-Aktiv-Modus vorgespannt ist. Bei einem Ausführungsbeispiel leitet der Bipolartransistor 20 einen Strom zwischen dem ersten Knoten 14 und dem zweiten Knoten 16, wenn er in dem Vorwärts-Aktiv-Modus vorgespannt ist.
Bei dem exemplarischen Ausführungsbeispiel hat die zweite Leistungsversorgung 26 an dem Ende der Sequenzierungsperiode die zweite Knotenspannung an dem zweiten Knoten 16 derart erhöht, daß die zweite Knotenspannung nicht mehr von der ersten Knotenspannung an dem ersten Knoten 14 hergeleitet wird. An dem Ende der Sequenzierungsperiode ist die zweite Knotenspannung innerhalb des Bereichs der zweiten Versorgungsspannung und der Bipolartransistor 20 ist in den Abschalt-Betriebsbereich aus-vorgespannt (siehe auch 4). Der Bipolartransistor 20 liefert einen hochohmigen Pfad zwischen dem ersten Knoten 14 und dem zweiten Knoten 16, wenn er in dem Abschaltmodus vorgespannt ist. Bei einem Ausführungsbeispiel leitet der Bipolartransistor 20 keinen Strom zwischen dem ersten Knoten 14 und dem zweiten Knoten 16, wenn er in dem Abschaltmodus vorgespannt ist.
Bei dem exemplarischen Ausführungsbeispiel steuert die Vorspannungsschaltung 18 die Dauer der Sequenzierungsperiode durch ein Steuern des Vorspannungsstroms und der Referenzspannung. Der Vorspannungsstrom, der durch die Vorspannungsschaltung 18 bereitgestellt wird, spannt den Bipolartransistor 20 in den Vorwärts-Aktiv-Modus vor, um die Sequenzierungsperiode einzuleiten. Die Referenzspannung definiert das Ende der Sequenzierungsperiode durch ein Einstellen einer minimalen zweiten Knotenspannung, bei der der Bipolartransistor 20 in den Abschaltmodus aus-vorgespannt wird.
4 ist ein Diagramm, das ein exemplarisches Ausführungsbeispiel einer ersten Knotenspannung und einer zweiten Knotenspannung gegenüber der Zeit für einen ersten Knoten 14 und einen zweiten Knoten 16, die sequenziert werden, darstellt. Wenn die erste Knotenspannung und die zweite Knotenspannung gemäß dem exemplarischen Ausführungsbeispiel sequenziert werden, weist die erste Knotenspannung als eine Funktion der Zeit, in 4 dargestellt, die gleichen Charakteristika wie die erste Knotenspannung als eine Funktion der Zeit, in 2 dargestellt, auf. Die Charakteristik der zweiten Knotenspannung als eine Funktion der Zeit hat sich als ein Ergebnis der Sequenzierung durch das Sequenzierungssystem 12 verändert. Bei dem exemplarischen Ausführungsbeispiel verändert sich die erste Knotenspannung von einem Massepotential zu der ersten Versorgungsspannung bei V₁ und die zweite Knotenspannung verändert sich von dem Massepotential zu der zweiten Versorgungsspannung bei V₂.
Bei dem exemplarischen Ausführungsbeispiel beginnt sich die erste Knotenspannung von einem anfänglichen Spannungswert zu einer Zeit T_1A auf die erste Versorgungsspannung V₁ zu verändern und ist zu einer Zeit T_1B gleich V₁. Die zweite Knotenspannung wird sequenziert und beginnt zu einer Zeit T₂ _A, sich von einem anfänglichen Spannungswert zu verändern. Eine Differenz zwischen der Zeit T_1A und der Zeit T_2A ist in 4 kleiner als in 2, da bei dem exemplarischen in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel die erste Knotenspannung und die zweite Knotenspannung sequenziert werden.
Zwischen der Zeit T_2A und der Zeit T₂ _B steigt die zweite Knotenspannung in Proportion zu der ersten Knotenspannung an. Die Zeit T_2A ist der Beginn der Sequenzierungsperiode, die die Zeitperiode ist, in der das Sequenzierungssystem 12 die erste Knotenspannung und die zweite Knotenspannung sequenziert. Zwischen den Zeiten T_2A und T₂ _B ist die Differenz zwischen der ersten Knotenspannung und der zweiten Knotenspannung bei 40 dargestellt. Während dieser Periode liefert die Vorspannungsschaltung 18 den Vorspannungsstrom, der Bipolartransistor 20 liefert einen niederohmigen Pfad zwischen dem ersten Knoten 14 und dem zweiten Knoten 16 und der zweite Spannungsknoten wird von der ersten Knotenspannung hergeleitet. Der Bipolartransistor 20 arbeitet in dem Vorwärts-Aktiv-Bereich und leitet einen Strom zwischen dem ersten Knoten 14 und dem zweiten Knoten 16. Die Spannungsdifferenz bei 40 ist gleich dem Basis-Emitter-Spannungsabfall des Bipolartransistors 20 zwischen der Leitung 22 und dem Knoten 16.
Zwischen einer Zeit T₂ _B und T_2C arbeitet der Bipolartransistor 20 in dem Vorwärts-Aktiv-Bereich und die Referenzspannung an der Basis des Bipolartransistors 20 schränkt die zweite Knotenspannung an dem zweiten Knoten 16 ein. Ein Bereich 42 zwischen den Zeiten T_2B und T₂ _C ist gleich einer Summe eines Basis-Emitter-Spannungsabfalls des Bipolartransistors 20 und einer Differenz zwischen der zweiten Versor gungsspannung V₂ und der Referenzspannung. Die Referenzspannung wird durch Dioden 28 geliefert, wenn die Dioden 28 vorwärts vorgespannt sind. Die Referenzspannung ist gleich der Summe der Vorwärtsvorspannungsabfälle der Dioden 28.
Die Zeit T₂ _C stellt das Ende der Sequenzierungsperiode dar. Für größere Zeiten als T₂ _C ist die zweite Knotenspannung innerhalb eines Bereichs 42 der zweiten Versorgungsspannung V₂ und der Bipolartransistor 20 ist in dem Abschaltbereich vorgespannt. Wenn der Bipolartransistor 20 in dem Abschaltbereich vorgespannt ist, liefert er einen hochohmigen Pfad zwischen dem ersten Knoten 14 und dem zweiten Knoten 16. Die zweite Knotenspannung ist innerhalb des Bereichs 42, wenn die zweite Knotenspannung größer als eine Differenz zwischen der zweiten Versorgungsspannung V₂ und dem Bereich 42 ist.
Während der Sequenzierungsperiode, die zwischen den Zeiten T_2A und T₂ _C ist, arbeitet der Bipolartransistor 20 in einem Vorwärts-Aktiv-Modus und leitet einen Strom zwischen dem ersten Knoten 14 und dem zweiten Knoten 16. Die Vorspannungsschaltung 18 liefert den Vorspannungsstrom an den Bipolartransistor 20 und spannt den Bipolartransistor 20 in den Vorwärts-Aktiv-Modus vor, wenn die zweite Knotenspannung kleiner als die Referenzspannung ist. Nachdem die Sequenzierungsperiode endet (z. B. für größere Zeiten als T₂ _C), arbeitet der Bipolartransistor 20 in einem Abschaltmodus und leitet keinen Strom zwischen dem ersten Knoten 14 und dem zweiten Knoten 16. Der Bipolartransistor 20 ist in dem Abschaltmodus vorgespannt, wenn die zweite Knotenspannung größer oder gleich der Referenzspannung ist.

Claims

Sequenzierungssystem (12) zum Sequenzieren einer ersten Knotenspannung an einem ersten Knoten (14) und einer zweiten Knotenspannung an einem zweiten Knoten (16), die kleiner als die erste Knotenspannung ist, mit folgenden Merkmalen: einer Vorspannungsschaltung (18), die konfiguriert ist, um einen Vorspannungsstrom (22) ansprechend darauf bereitzustellen, daß die erste Knotenspannung sich auf eine erste Versorgungsspannung zu verändern beginnt; und einem Schalter (20), der konfiguriert ist, um einen niederohmigen Pfad zwischen dem ersten Knoten (14) und dem zweiten Knoten (16) bereitzustellen, wenn die Vorspannungsschaltung (18) den Vorspannungsstrom liefert, wobei der Schalter (20) konfiguriert ist, um einen hochohmigen Pfad bereitzustellen, wenn die zweite Knotenspannung innerhalb eines Bereichs einer zweiten Versorgungsspannung ist, die kleiner als die erste Versorgungsspannung ist.
Sequenzierungssystem gemäß Anspruch 1, mit folgendem Merkmal: zumindest einer Leistungsversorgung (24), die mit dem ersten Knoten (14) und dem zweiten Knoten (16) gekoppelt ist und konfiguriert ist, um die erste Versorgungsspannung an den ersten Knoten zu liefern und die zweite Versorgungsspannung an den zweiten Knoten zu liefern,
Sequenzierungssystem gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem sich die erste Knotenspannung von einem Massepotential auf die erste Versorgungsspannung ändert und die zwei te Knotenspannung sich von dem Massepotential auf die zweite Versorgungsspannung ändert.
Sequenzierungssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Vorspannungsschaltung (18) folgende Merkmale umfaßt: eine Spannungsreferenzschaltung (28), die konfiguriert ist, um eine Referenzspannung an einen Eingang des Schalters (20) zu liefern, wobei die Referenzspannung kleiner oder gleich der zweiten Versorgungsspannung ist, wobei der Bereich größer oder gleich einer Differenz zwischen der zweiten Versorgungsspannung und der Referenzspannung ist; und eine leitende Schaltung (34), die konfiguriert ist, um den Vorspannungsstrom (22) zwischen dem ersten Knoten (14) und dem Eingang des Schalters (20) zu leiten.
Sequenzierungssystem gemäß Anspruch 4, bei dem der Schalter (20) ein Bipolartransistor ist und der Eingang des Schalters eine Basis des Bipolartransistors ist, wobei der Bipolartransistor einen Kollektor und einen Emitter aufweist, die mit dem ersten (14) und dem zweiten (16) Knoten gekoppelt sind.
Sequenzierungssystem gemäß Anspruch 5, bei dem der Bereich gleich einer Summe eines Basis-Emitter-Spannungsabfalls des Bipolartransistors (20) und einer Differenz zwischen der zweiten Versorgungsspannung und der Referenzspannung ist.
Sequenzierungssystem gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, bei dem die leitende Schaltung (34) ein Widerstand ist.
Sequenzierungssystem gemäß einem der Ansprüche 4 bis 7, bei dem die Spannungsreferenzschaltung (28) eine oder mehrere Dioden (28) umfaßt, die in Serie geschaltet sind und konfiguriert sind, um vorwärts vorgespannt zu sein, wenn die erste Knotenspannung größer oder gleich einer Summe von Vorwärts-Vorspannungsabfällen der Dioden ist, wobei die Referenzspannung gleich der Summe der Vorwärtsvorspannungsabfälle der Dioden (28) ist.
Sequenzierungssystem gemäß Anspruch 8, bei dem die Dioden Siliziumdioden sind.
Sequenzierungssystem gemäß Anspruch 9, bei dem die Dioden Schottky-Dioden sind.
Stromführungsschaltung (18) zum Leiten eines Stroms zwischen einem ersten Knoten (14), der eine erste Knotenspannung aufweist, und einem zweiten Knoten (16), der eine zweite Knotenspannung aufweist, die kleiner als die erste Knotenspannung ist, mit folgenden Merkmalen: einem Stromverstärker (20), der zwischen den ersten Knoten (14) und den zweiten Knoten (16) geschaltet ist, wobei der Stromverstärker konfiguriert ist, um einen Strom zwischen dem ersten Knoten und dem zweiten Knoten zu leiten, wenn der Stromverstärker (20) in einem Vorwärts-Aktiv-Modus ist, und keinen Strom zwischen dem ersten Knoten und dem zweiten Knoten zu leiten, wenn der Stromverstärker (20) in einem Abschaltmodus ist; und einer Eingangsschaltung (28, 34), die mit dem Stromverstärker (20) gekoppelt und konfiguriert ist, um während einer Sequenzierungsperiode den Stromverstärker ansprechend darauf in den Vorwärts-Aktiv-Modus vorzuspannen, daß sich die erste Knotenspannung zu einer ersten Versorgungsspannung zu verändern beginnt, sowie nach der Sequenzierungsperiode in den Abschaltmodus vorzuspannen.
Stromführungsschaltung (18) gemäß Anspruch 11, bei der die Eingangsschaltung (28, 34) konfiguriert ist, um eine Referenzspannung an den Stromverstärker zu liefern, wobei der Stromverstärker in den Abschaltmodus vorgespannt ist, wenn die zweite Knotenspannung größer oder gleich der Referenzspannung ist, wobei die Referenzspannung kleiner oder gleich einer zweiten Versorgungsspannung an dem zweiten Knoten (16) ist, die kleiner als die erste Versorgungsspannung ist.
Stromführungsschaltung (18) gemäß Anspruch 12, bei der die Eingangsschaltung (28, 34) konfiguriert ist, um einen Vorspannungsstrom an den Stromverstärker (20) zu liefern, und bei der der Stromverstärker in dem Vorwärts-Aktiv-Modus vorgespannt ist, wenn die zweite Knotenspannung kleiner als die Referenzspannung ist.
Stromführungsschaltung (18) gemäß Anspruch 13, bei der sich die erste Knotenspannung von einem anfänglichen Spannungswert auf die erste Versorgungsspannung ändert und sich die zweite Knotenspannung von dem anfänglichen Spannungswert auf die zweite Versorgungsspannung ändert, wobei sich die erste Knotenspannung von dem anfänglichen Spannungswert zu verändern beginnt, bevor sich die zweite Knotenspannung von dem anfänglichen Spannungswert zu verändern beginnt, wobei vor der Sequenzierungsperiode die erste Knotenspannung und die zweite Knotenspannung gleich dem anfänglichen Spannungswert sind.
Stromführungsschaltung (18) gemäß Anspruch 14, bei der der anfängliche Spannungswert gleich einem Massepotential ist.
Stromführungsschaltung (18) gemäß einem der Ansprüche 11 bis 15, bei der eine erste Leistungsversorgung die erste Knotenspannung auf die erste Versorgungsspannung ändert und eine zweite Leistungsversorgung die zweite Knotenspannung auf die zweite Versorgungsspannung ändert.
Stromführungsschaltung (18) gemäß einem der Ansprüche 11 bis 16, bei der der Stromverstärker (20) ein Bipolartransistor ist, wobei eine Basis des Bipolartransistors mit der Eingangsschaltung (28, 34) gekoppelt ist, und wobei ein Kollektor und ein Emitter des Bipolartransistors (20) mit dem ersten Knoten (14) und dem zweiten Knoten (16) gekoppelt sind.
Stromführungsschaltung (18) gemäß einem der Ansprüche 11 bis 17, bei der die Eingangsschaltung (28, 34) folgende Merkmale aufweist: einen Widerstand, der an einem ersten Ende mit dem ersten Knoten (14) gekoppelt ist; und eine oder mehrere Dioden (28), die in Serie zwischen ein zweites Ende des Widerstands und ein Massepotential geschaltet sind, wobei die Dioden konfiguriert sind, um die Referenzspannung, die gleich einer Summe der Vorwärtsvorspannungsabfälle der Dioden ist, bereitzustellen, wenn die erste Knotenspannung größer oder gleich der Referenzspannung ist.
Stromführungsschaltung (18) gemäß Anspruch 18, bei der die Dioden (28) Siliziumdioden aufweisen.
Stromführungsschaltung (18) gemäß Anspruch 18, bei der die Dioden Schottky-Dioden aufweisen.
Sequenzierungsschaltung zum Sequenzieren einer ersten Knotenspannung an einem ersten Knoten (14) und einer zweiten Knotenspannung an einem zweiten Knoten (16), die kleiner als die ersten Knotenspannung ist, mit folgenden Merkmalen: einem Widerstand, der an einem ersten Ende mit dem ersten Knoten (14) gekoppelt ist; einer oder mehreren Dioden (28), die in Serie zwischen das zweite Ende des Widerstands und ein Massepotential geschaltet sind; und einem Bipolartransistor (20), der eine Basis, die mit dem zweiten Ende des Widerstands gekoppelt ist, einen Kollektor, der mit dem ersten Knoten gekoppelt ist, und einen Emitter aufweist, der mit dem zweiten Knoten gekoppelt ist, wobei der Transistor konfiguriert ist, um den ersten Knoten mit dem zweiten Knoten zu koppeln, um die zweite Knotenspannung ansprechend darauf, daß sich die erste Knotenspannung zu einer ersten Versorgungsspannung zu verändern beginnt, auf in etwa eine zweite Versorgungsspannung hochzuziehen, wobei die erste Versorgungsspannung größer als die zweite Versorgungsspannung ist.
Verfahren zum Sequenzieren einer ersten Knotenspannung an einem ersten Knoten (14) und einer zweiten Knotenspannung an einem zweiten Knoten (16), die kleiner als die erste Knotenspannung ist, mit folgenden Schritten: Ein-Vorspannen eines Schalters in einen niederohmigen Zustand durch ein Liefern eines Vorspannungsstroms (22) an den Schalter ansprechend darauf, daß sich die erste Knotenspannung zu einer ersten Versorgungsspannung zu verändern beginnt; und Aus-Vorspannen des Schalters in einen hochohmigen Zustand, wenn die zweite Knotenspannung innerhalb eines Bereichs einer zweiten Versorgungsspannung ist, die kleiner als die erste Versorgungsspannung ist.
Verfahren zum Leiten eines Stroms zwischen einem ersten Knoten (14), der eine erste Knotenspannung aufweist, und einem zweiten Knoten (16), der eine zweite Knotenspannung aufweist, die kleiner als die erste Knotenspannung ist, mit folgenden Schritten: Vorspannen eines Stromverstärkers (20) während einer Sequenzierungsperiode in einen Vorwärts-Aktiv-Modus ansprechend darauf, daß sich die erste Knotenspannung zu einer ersten Versorgungsspannung zu verändern beginnt, um einen Strom zwischen dem ersten Knoten (14) und dem zweiten Knoten (16) zu leiten; und Vorspannen des Stromverstärkers (20) nach der Sequenzierungsperiode in einen Abschaltmodus, so daß kein Strom zwischen dem ersten Knoten (14) und dem zweiten Knoten (16) geleitet wird.
Verfahren gemäß Anspruch 23, bei dem das Vorspannen des Stromverstärkers (20) in den Abschaltmodus ein Liefern einer Referenzspannung an den Stromverstärker umfaßt, um den Stromverstärker in den Abschaltmodus vorzuspannen, wenn die zweite Knotenspannung größer oder gleich der Referenzspannung ist, wobei die Referenzspannung kleiner oder gleich einer zweiten Versorgungsspannung an dem zweiten Knoten (16) ist, die kleiner als die erste Versorgungsspannung ist.
Verfahren gemäß Anspruch 24, bei dem das Vorspannen des Stromverstärkers (20) in den Vorwärts-Aktiv-Modus ein Liefern eines Vorspannungsstroms (22) an den Stromverstärker (20) umfaßt, um den Stromverstärker in den Vorwärts-Aktiv-Modus vorzuspannen, wenn die zweite Knotenspannung kleiner als die Referenzspannung ist.
Verfahren gemäß Anspruch 25, bei dem die erste Knotenspannung sich von einem anfänglichen Spannungswert zu der ersten Versorgungsspannung verändert und sich die zweite Knotenspannung von dem anfänglichen Spannungswert zu der zweiten Versorgungsspannung verändert, wobei die erste Knotenspannung sich von dem anfänglichen Spannungswert zu verändern beginnt, bevor sich die zweite Knotenspannung von dem anfänglichen Spannungswert zu verändern beginnt, wobei vor der Sequenzierungsperiode die erste Knotenspannung und die zweite Knotenspannung gleich dem anfänglichen Spannungswert sind.