DE19616814A1 - Spannungsabgleichschaltung - Google Patents
SpannungsabgleichschaltungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Lei
stungsabgleichschaltung und insbesondere auf ein Verfahren
und eine Vorrichtung zum Zuführen einer Gleichspannungslei
stung (DC-Power) an eine positive und an eine negative Last
mittels einer einzigen Spannungsversorgung, wodurch sicher
gestellt wird, daß die an der positiven und negativen Last
anliegenden Spannungen hinsichtlich ihrer Größe gleich sind
und nicht den jeweils durch die positive und negative Last
auf die Spannungsversorgung eventuell einwirkenden Lastän
derungen unterliegen.
Im allgemeinen sind integrierte Schaltungen bekannt, in
denen sowohl positive als auch negative Versorgungsspannun
gen für einen einwandfreien Betrieb gefordert sind. Einige
integrierte Schaltungen erzeugen jedoch die positiven und
negativen Versorgungsspannungen intern, so daß lediglich
eine einzige externe Spannungsversorgung benötigt wird. Um
sicherzustellen, daß sowohl die positive als auch die nega
tive interne Spannungsversorgung bzw. Leistungsversorgung
den gleichen Wert besitzen, ist eine Spannungsabgleich
schaltung notwendig. Beispielsweise benötigen Operations
verstärker sowohl eine positive als auch eine negative
Spannungsversorgung. Wenn die Spannungsversorgungen nicht
abgeglichen sind, kann sich eine Ausgangs-Offset-Spannung
ergeben, wodurch sich ein entsprechender Genauigkeitsver
lust bei der Arbeitsweise des Operationsverstärkers ergeben
kann.
Demzufolge liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe
zugrunde, eine Spannungsabgleichschaltung zu schaffen, die
aus einer einzigen Spannungsversorgung sowohl eine positive
Last als auch eine negative Last mit Spannung bzw. Leistung
versorgt, wobei sichergestellt ist, daß die an der jeweili
gen positiven und negativen Last anliegende Spannung hin
sichtlich ihrer Größe im wesentlichen gleich sind. In der
nachfolgenden Beschreibung sei angenommen, daß eine Gleich
spannungsversorgung einen ersten und einen zweiten Span
nungsversorgungsanschluß aufweist und über diese Anschlüsse
eine Versorgungsspannung zuführt. Gemäß Fig. 1 sind die po
sitive Last und die negative Last seriell über die Span
nungsversorgungsanschlüsse angeschlossen. Ein gemeinsamer
Knoten, der zwischen der positiven Last und der negativen
Last liegt, ist mit Masse verbunden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt die Spannungs
abgleichschaltung eine Referenzspannungsschaltung, die über
die Spannungsversorgungsanschlüsse derart angeschlossen
ist, daß eine Referenzspannung erzeugt wird, deren Betrag
gleich dem halben Betrag der Gesamtspannung der Spannungs
versorgung ist. Ein erster und zweiter Kondensator mit je
weils gleichen Kapazitäten liegen in Serie über den Span
nungsversorgungsanschlüssen. Ein gemeinsamer Kondensator
knoten, der zwischen dem ersten und dem zweiten Kondensator
liegt, ist mit Masse verbunden. Daraus ergibt sich, daß der
erste und zweite Kondensator parallel zur positiven und ne
gativen Last angeordnet ist. Zum Vergleichen des auf Masse
potential liegenden gemeinsamen Kondensatorknotens mit der
Referenzspannung ist ein Verstärker vorgesehen, der ein
Fehlersignal in Abhängigkeit von der Differenz zwischen dem
Massepotential und der Referenzspannung erzeugt. Schließ
lich ist ein auf das Fehlersignal ansprechender Verstärker
derart angeordnet, daß das Massepotential des Kondensator
knotens in Richtung der Referenzspannung angehoben wird,
wodurch sich das Fehlersignal auf einen minimalen Wert ver
ringert, wenn das Massepotential gleich der Referenzspan
nung ist. Mit anderen Worten, kann durch Einstellen des
Massepotentials derart, daß es sich immer genau zwischen
den Spannungen der Spannungsversorgungsanschlüsse befindet,
erreicht werden, daß die an der positiven Last und an der
negativen Last anliegenden Spannungen hinsichtlich ihrer
Größe im wesentlichen gleichbleiben.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Refe
renzspannung durch eine Widerstands-Teilerschaltung festge
legt. Das Massepotential und die Referenzspannung werden
mittels eines Operationsverstärkers verglichen. Die auf das
Fehlersignal ansprechende Verstärkervorrichtung zum Anheben
des Massepotentials in Richtung der Referenzspannung ist
vorzugsweise durch einen Bipolar-Transistor realisiert. Wie
nachfolgend beschrieben ist, kann mit der entsprechend mo
difizierten Schaltung entweder ein NPN- oder ein PNP-Tran
sistor verwendet werden.
Ferner können Zener-Dioden zum Festklemmen der Spannun
gen an der positiven und negativen Last verwendet werden,
wodurch ein Überschreiten der vorbestimmten Zener-Spannun
gen verhindert wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungs
beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher be
schrieben.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung, die eine Aus
führungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Spannungsabgleich
schaltung zeigt.
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung, die ein al
ternatives Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
Fig. 3 ist eine schematische Darstellung, die ein zwei
tes alternatives Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
Fig. 4 stellt einen Ausdruck von Spannungen dar, welche
die Arbeitsweise einer Spannungsabgleichschaltung gemäß
Fig. 1 darstellen.
Die Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Spannungsab
gleichschaltung 20 in einer typischen Anwendung. Die Span
nungsabgleichschaltung 20 ist an eine Spannungsversorgung
10 und an eine Lastschaltung 30 angeschlossen. Die Last
schaltung 30 besitzt eine positive Last 31, welche zwischen
einem ersten Spannungsversorgungsanschluß und einer Masse
angeschaltet ist. Eine negative Last 32 ist zwischen der
Masse und dem zweiten Spannungsversorgungsanschluß ange
schlossen. Eine Spannungsteilerschaltung, die aus seriell
verbundenen Widerständen R1 und R2 besteht und mit den
Spannungsversorgungsanschlüssen verbunden sind, erzeugt ei
ne Referenzspannung VREF. Die Kondensatoren C1 und C2 sind
in gleicher Weise seriell mit den Spannungsversorgungsan
schlüssen verbunden. Die Kondensatoren C1 und C2 besitzen
gleiche Kapazitäten. Ein zwischen den Kondensatoren C1 und
C2 liegender gemeinsamer Kondensatorknoten ist mit Masse
verbunden.
Die Spannungsversorgungsschaltung 10 liefert eine nomi
nale Spannung Vdc und besitzt einen durch R1 angezeigten
Innenwiderstand. Ein erster Spannungsversorgungsanschluß
mit einer eher positiven Spannung ist mit (+) bezeichnet
und ein zweiter Spannungsversorgungsanschluß mit seiner
eher negativen bzw. geringeren Spannung ist mit (-) be
zeichnet. Ein Operationsverstärker 21 besitzt einen nicht
invertierenden Eingang (+), der mit der Referenzspannung
VREF verbunden ist, und einen invertierenden Eingang (-),
der mit dem zwischen den Kondensatoren C1 und C2 liegenden
Masseknoten verbunden ist. Der Ausgang des Operationsver
stärkers ist über den Widerstand R3 mit dem Basisanschluß
eines PNP-Transistors TR1 verbunden. Der Emitter des Tran
sistors TR1 ist mit dem Masseknoten zwischen den Kondensa
toren C1 und C2 verbunden, während der Kollektoranschluß
des Transistors TR1 über einen Widerstand R4 mit dem zwei
ten Spannungsversorgungsanschluß verbunden ist.
Im Betrieb der Schaltung gemäß Fig. 1 liefert der Wi
derstandsteiler R1, R2 eine konstante Referenzspannung
VREF, die gleich der halben Gesamtspannung der Spannungs
versorgung ist, welche zwischen den (+) und (-) Spannungs
versorgungsanschlüssen anliegt. Der Operationsverstärker 21
vergleicht die Referenzspannung VREF mit dem Potential des
Masseknotens und erzeugt bei Vorliegen einer Differenz zwi
schen den Spannungen ein Fehlersignal am Ausgangsanschluß
des Operationsverstärkers. Das Fehlersignal wird (über den
Widerstand R3) dem Basisanschluß des Transistors TR1 zuge
führt, wodurch der Transistor derart angesteuert wird, daß
das Potential am Masseknoten in Richtung zur Referenzspan
nung hin angehoben bzw. abgesenkt wird. Wenn beispielsweise
das Potential des Masseknotens oberhalb der Referenzspan
nung liegt, bewegt sich die Spannung des Fehlersignals nach
unten, wodurch der Transistor TR1 eingeschaltet wird. Durch
das Einschalten des Transistors TR1 fließt ein Strom durch
den Widerstand R4, wodurch das Potential des Masseknotens
nach unten gezogen wird. Durch das Erniedrigen des Poten
tials des Masseknotens erhöht sich die Spannung über dem
Kondensator C1, während sich die Spannung über dem Konden
sator C2 verringert. Demgegenüber erhöht sich die Spannung
des Fehlersignals, wenn das Massepotential unter den Wert
der Referenzspannung VREF fällt, wodurch der Transistor TR1
abgeschaltet wird und dadurch das Potential des Massekno
tens angehoben wird. Das Fehlersignal wird minimal, wenn
das Potential des Masseknotens im wesentlichen gleich der
Referenzspannung VREF ist. Da die Referenzspannung im we
sentlichen gleich der halben Gesamtspannung der Spannungs
versorgung ist, wird dadurch sichergestellt, daß eine über
der ersten Last 31 anliegende erste Spannung hinsichtlich
ihres Betrags im wesentlichen gleich einer über der negati
ven Last 32 anliegenden zweiten Spannung ist.
Die Fig. 2 zeigt ein zweites erfindungsgemäßes Ausfüh
rungsbeispiel. Die Fig. 2 entspricht im wesentlichen der
Fig. 1 mit Ausnahme, daß zusätzlich eine erste und eine
zweite Zener-Diode D1 und D2 vorgesehen sind, welche paral
lel zu den Kondensatoren C1 und C2 verbunden sind. Jede Ze
ner-Diode klemmt die entsprechende Kondensatorspannung der
art fest, daß sie einen vorbestimmten Grenzwert, d. h. die
Zener-Spannung der entsprechenden Zener-Diode, nicht über
schreiten kann. Demnach können die Zener-Dioden zum Fest
klemmen einer oder beider Spannungen der positiven Last und
der negativen Last verwendet werden, so daß vorbestimmte
maximale Werte nicht überschritten werden. Die Zener-Span
nungen müssen nicht unbedingt gleich groß sein. Da jedoch
die Kondensatoren C1 und C2 identisch sind, sollten auch
die Zener-Dioden D1 und D2 gleich sein, um ihren hauptsäch
lichen Zweck, nämlich den Schutz der Kondensatoren vor
Überladung zu erfüllen. Wenn jedoch andererseits ein Kon
densatordurchbruch nicht von Wichtigkeit ist, können die
Zener-Dioden zum Schutz der Last vor Überspannungsbedingun
gen der Spannungsversorgung verwendet werden.
Die Fig. 4 zeigt eine grafische Darstellung einer Span
nung, die die Arbeitsweise der Spannungsabgleichschaltungen
gemäß Fig. 1 und 2 darstellt. Gemäß Fig. 4 gibt V die
Gesamtspannung an, welche durch die Spannungsversorgung 10
geliefert wird. V1 bezeichnet die Spannung, die an der po
sitiven Last 31 anliegt, während V2 die Spannung bezeich
net, die an der negativen Last 32 anliegt. Wie sich aus
dieser Figur augenscheinlich ergibt, bleibt die Spannung V1
über der positiven Last und die Spannung V2 über der nega
tiven Last im wesentlichen gleich groß, selbst wenn sich
die Gesamtspannung V der Spannungsversorgung 10 beträcht
lich über einen bestimmten Zeitraum verändert.
Die Fig. 3 zeigt ein weiteres alternatives erfindungs
gemäßes Ausführungsbeispiel, in dem ein NPN-Transistor TR2
als Fehlersignal-Verstärker anstelle des PNP-Transistors
gemäß der Schaltungen von Fig. 1 und 2 verwendet wird. Der
NPN-Transistor TR2 ist mit seinem Kollektoranschluß über
einen Strombegrenzungswiderstand R4 mit dem gemeinsamen
Kondensatorknoten verbunden, der auf Masse liegt. Der Emit
teranschluß des Transistors TR2 ist mit dem zweiten (-)
Spannungsversorgungsanschluß verbunden. Die Arbeitsweise
der Schaltung entspricht grundsätzlich der Arbeitsweise der
vorherstehend genannten Ausführungsbeispiele.
Ferner sind weitere Änderungen der bevorzugten Ausfüh
rungsbeispiele, die sich innerhalb der Offenbarung der vor
liegenden Erfindung befinden für den Fachmann selbstver
ständlich.
Beispielsweise ist die Vorrichtung zum Festlegen einer
Referenzspannung nicht auf den dargestellten passiven Span
nungsteiler begrenzt. Es können auch andere Spannungstei
lerschaltungen verwendet werden, welche alternative Impe
danzelemente anstelle der Widerstände aufweisen. Ferner
können andere Differenzverstärker zur Ausgestaltung der
Vergleicherfunktion des Operationsverstärkers 21 verwendet
werden. Darüberhinaus können weitere Typen von spannungsge
steuerten Stromquellen anstelle eines Bipolar-Transistors
zum Einstellen des Potentials des Masseknotens im Anspre
chen auf das Fehlersignal verwendet werden.
Nach der Darstellung und Beschreibung der Grundzüge der
Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels,
ist es für den Fachmann offenkundig, daß die Erfindung hin
sichtlich der Anordnung und seiner Details verändert werden
kann, ohne dabei von den Grundprinzipien abzuweichen.
Zum Liefern einer Versorgungsspannung aus einer einzi
gen Gleichspannungsversorgung an eine Schaltung, wie bei
spielsweise eine integrierte Schaltung, ist eine Spannungs
abgleichschaltung und ein Verfahren zum Spannungsabgleich
offenbart, mit dem sowohl eine positive Last als auch eine
negative Last an die Spannungsversorgung angeschlossen wer
den können, wobei sichergestellt ist, daß die Spannung an
der positiven Last und die Spannung an der negativen Last
betragsmäßig im wesentlichen gleichbleiben und keinen
Schwankungen aufgrund von Änderungen an der Last unterlie
gen. Eine Spannungsteilerschaltung liefert eine Referenz
spannung, die gleich der Hälfte der Gesamtspannung der
Spannungsversorgung ist. Kondensatoren sind jeweils paral
lel zu der positiven und negativen Last vorgesehen.
Claims (20)
1. Spannungsabgleichschaltung zur Spannungsversorgung ei
ner positiven Last und einer negativen Last aus einer
einzigen Spannungsversorgung mit einem ersten und einem
zweiten Spannungsversorgungsanschluß, bei der die Span
nungsversorgung eine Versorgungsspannung über den An
schlüssen liefert, bei der die positive Last sowie die
negative Last seriell an die Spannungsversorgungsan
schlüsse angeschlossen sind und bei der ein gemeinsamer
Knoten zwischen der positiven Last und der negativen
Last mit Masse verbunden ist, bestehend aus:
einer Referenzspannungsvorrichtung zum Liefern einer Referenzspannung (VREF), die gleich der halben Spannung der Spannungsversorgung (10) ist;
einem ersten und einem zweiten Kondensator (C1, C2), die in Serie über den Spannungsversorgungsanschlüssen liegen, wobei der erste und der zweite Kondensator (C1, C2) gleich große Kapazitäten aufweisen und einen ge meinsamen Kondensatorknoten zwischen dem ersten und dem zweiten Kondensator besitzen, der mit Masse verbunden ist;
einer Vorrichtung (21) zum Vergleichen des Potentials des gemeinsamen Kondensatorknotens mit der Referenz spannung (VREF) und zum Erzeugen eines Fehlersignals, welches einer Differenz zwischen der Spannung am ge meinsamen Kondensatorknoten und der Referenzspannung entspricht; und
einer Verstärkervorrichtung (TR1), die im Ansprechen auf das Fehlersignal das Massepotential des gemeinsamen Kondensatorknotens in Richtung zur Referenzspannung hin derart ansteuert, daß das Fehlersignal auf einen mini malen Wert verringert wird, wenn das Massepotential gleich der Referenzspannung ist, wodurch sichergestellt wird, daß eine an der positiven Last anliegende erste Spannung hinsichtlich ihres Betrages im wesentlichen gleich einer an der negativen Last anliegenden zweiten Spannung ist.
einer Referenzspannungsvorrichtung zum Liefern einer Referenzspannung (VREF), die gleich der halben Spannung der Spannungsversorgung (10) ist;
einem ersten und einem zweiten Kondensator (C1, C2), die in Serie über den Spannungsversorgungsanschlüssen liegen, wobei der erste und der zweite Kondensator (C1, C2) gleich große Kapazitäten aufweisen und einen ge meinsamen Kondensatorknoten zwischen dem ersten und dem zweiten Kondensator besitzen, der mit Masse verbunden ist;
einer Vorrichtung (21) zum Vergleichen des Potentials des gemeinsamen Kondensatorknotens mit der Referenz spannung (VREF) und zum Erzeugen eines Fehlersignals, welches einer Differenz zwischen der Spannung am ge meinsamen Kondensatorknoten und der Referenzspannung entspricht; und
einer Verstärkervorrichtung (TR1), die im Ansprechen auf das Fehlersignal das Massepotential des gemeinsamen Kondensatorknotens in Richtung zur Referenzspannung hin derart ansteuert, daß das Fehlersignal auf einen mini malen Wert verringert wird, wenn das Massepotential gleich der Referenzspannung ist, wodurch sichergestellt wird, daß eine an der positiven Last anliegende erste Spannung hinsichtlich ihres Betrages im wesentlichen gleich einer an der negativen Last anliegenden zweiten Spannung ist.
2. Spannungsabgleichsschaltung nach Patentanspruch 1, wo
bei die Referenzspannungsvorrichtung ein erstes und ein
zweites Impedanzelement (R1, R2) aufweist, die seriell
über den Spannungsversorgungsanschlüssen liegen, wobei
das erste und das zweite Impedanzelement (R1, R1) glei
che Impedanzen aufweisen und derart angeordnet sind,
daß die Referenzspannung (VREF) an einem Referenzspan
nungsknoten zwischen dem ersten und dem zweiten Impe
danzelement (R1, R2) entsteht.
3. Spannungsabgleichschaltung nach Patentanspruch 2, wobei
das erste und zweite Impedanzelement aus Widerständen
mit gleichem Widerstandswert bestehen.
4. Spannungsabgleichschaltung nach Patentanspruch 1, wobei
die Vergleichsvorrichtung einen Operationsverstärker
(21) aufweist mit einem ersten Eingangsanschluß, der
mit dem gemeinsamen Kondensatorknoten verbunden ist,
einem zweiten Eingangsanschluß, der mit der Referenz
spannung verbunden ist, und einem Ausgangsanschluß, der
zum Ausgeben des Fehlersignals mit der Verstärkervor
richtung (TR1) verbunden ist.
5. Spannungsabgleichschaltung nach Patentanspruch 1, wobei
die Verstärkervorrichtung (TR1) eine spannungsgesteuer
te Stromquelle zum Steuern des zwischen dem gemeinsamen
Kondensator-Masseknoten und einem ausgewählten Span
nungsversorgungsanschluß fließenden Stroms aufweist.
6. Spannungsabgleichschaltung nach Patentanspruch 1, wobei
die Verstärkervorrichtung (TR1) einen Transistor auf
weist, der derart angeordnet ist, daß ein Stromfluß
zwischen dem gemeinsamen Kondensator-Masseknoten und
einem ausgewählten Spannungsversorgungsanschluß gesteu
ert wird, wobei der Transistor einen Steueranschluß be
sitzt, der das Fehlersignal empfängt.
7. Spannungsabgleichschaltung nach Patentanspruch 6, wobei
die Vergleichsvorrichtung einen Operationsverstärker
(21) aufweist mit einem ersten Eingangsanschluß, der
mit dem gemeinsamen Kondensatorknoten verbunden ist,
einem zweiten Eingangsanschluß, der mit der Referenz
spannung verbunden ist, und einem Ausgangsanschluß, der
mit der Verstärkervorrichtung (TR1) verbunden ist und
das Fehlersignal erzeugt; und
die Verstärkervorrichtung einen zwischen dem gemeinsa men Kondensatorknoten und einem ausgewählten Spannungs versorgungsanschluß liegenden Transistor (TR1) auf weist, wobei der Transistor einen mit dem Ausgangsan schluß des Operationsverstärkers (21) verbundenen Ba sisanschluß besitzt, wodurch im Ansprechen auf das Feh lersignal der Transistor gesteuert wird.
die Verstärkervorrichtung einen zwischen dem gemeinsa men Kondensatorknoten und einem ausgewählten Spannungs versorgungsanschluß liegenden Transistor (TR1) auf weist, wobei der Transistor einen mit dem Ausgangsan schluß des Operationsverstärkers (21) verbundenen Ba sisanschluß besitzt, wodurch im Ansprechen auf das Feh lersignal der Transistor gesteuert wird.
8. Spannungsabgleichschaltung nach Patentanspruch 7, wobei
der zweite Kondensator (C2) zwischen der Masse und dem
zweiten Spannungsversorgungsanschluß liegt und der
Transistor (TR1) ein PNP-Transistor ist, dessen Emitter
anschluß mit dem Masseknoten und dessen Kollektoran
schluß mit dem zweiten Spannungsversorgungsanschluß
verbunden ist, wodurch das Laden und Entladen des zwei
ten Kondensators (C2) gesteuert wird und wodurch das
Massepotential im Ansprechen auf das Fehlersignal ein
gestellt wird.
9. Spannungsabgleichschaltung nach Patentanspruch 7, be
stehend aus einer Spannungsfestklemmvorrichtung zum
Festklemmen der ersten und zweiten Spannung, um ein
Überschreiten einer vorbestimmten Spannung zu verhin
dern.
10. Spannungsabgleichschaltung nach Patentanspruch 9, wobei
die Spannungsfestklemmvorrichtung eine erste und eine
zweite Zener-Diode (D1, D2) aufweist, welche parallel
zum ersten und zweiten Kondensator (C1, C2) angeordnet
sind.
11. Spannungsabgleichschaltung nach Patentanspruch 7, wobei
der zweite Kondensator (C2) zwischen der Masse und dem
zweiten Spannungsversorgungsanschluß liegt und der
Transistor (TR2) ein NPN-Transistor ist, dessen Kollek
toranschluß mit dem Masseknoten und dessen Emitteran
schluß mit dem zweiten Spannungsversorgungsanschluß
derart verbunden ist, daß der erste und zweite Konden
sator (C1, C2) geladen und entladen wird, wodurch das
Massepotential im Ansprechen auf das Fehlersignal ein
gestellt wird.
12. Verfahren zum Schaffen einer Gleichstrom-Spannungsver
sorgung für eine positive Last (31) und eine negative
Last (32) mittels einer einzigen Spannungsversorgung,
wodurch eine an der positiven Last (31) anliegende er
ste Spannung hinsichtlich ihres Betrages im wesentli
chen gleich einer an der negativen Last (32) anliegen
den zweiten Spannung gleich ist und die Spannungsver
sorgung (10) einen ersten und einen zweiten Anschluß
besitzt, an der die Versorgungsspannung anliegt, wobei
der erste Anschluß eine in Bezug zum zweiten Anschluß
höhere Spannung aufweist, bestehend aus den Schritten:
Anordnen der positiven Last (31) zwischen dem ersten Spannungsversorgungsanschluß und einem Masseknoten;
Anordnen der negativen Last (32) zwischen dem zweiten Spannungsversorgungsanschluß und dem Masseknoten;
Festlegen einer Referenzspannung (VREF), die gleich der Hälfte der Spannung der Spannungsversorgung ist;
Vergleichen der Spannung am Masseknoten mit der Refe renzspannung; und
Einstellen der Massespannung derart, daß sie im wesent lichen gleich der Referenzspannung ist, wodurch die an der positiven Last (31) anliegende erste Spannung mit der an der negativen Last (32) anliegenden zweiten Spannung abgeglichen wird.
Anordnen der positiven Last (31) zwischen dem ersten Spannungsversorgungsanschluß und einem Masseknoten;
Anordnen der negativen Last (32) zwischen dem zweiten Spannungsversorgungsanschluß und dem Masseknoten;
Festlegen einer Referenzspannung (VREF), die gleich der Hälfte der Spannung der Spannungsversorgung ist;
Vergleichen der Spannung am Masseknoten mit der Refe renzspannung; und
Einstellen der Massespannung derart, daß sie im wesent lichen gleich der Referenzspannung ist, wodurch die an der positiven Last (31) anliegende erste Spannung mit der an der negativen Last (32) anliegenden zweiten Spannung abgeglichen wird.
13. Verfahren nach Patentanspruch 12, bestehend aus den
weiteren Schritten:
Verwenden eines ersten und eines zweiten Kondensators (C1, C2) von gleicher Kapazität, die über die positive und die negative Last miteinander verbunden sind, wobei der Schritt für das Einstellen der Massespannung ferner ein Laden eines der beiden Kondensatoren und ein Entla den des anderen der beiden Kondensatoren aufweist.
Verwenden eines ersten und eines zweiten Kondensators (C1, C2) von gleicher Kapazität, die über die positive und die negative Last miteinander verbunden sind, wobei der Schritt für das Einstellen der Massespannung ferner ein Laden eines der beiden Kondensatoren und ein Entla den des anderen der beiden Kondensatoren aufweist.
14. Verfahren nach Patentanspruch 13, wobei für das Festle
gen der Referenzspannung (VREF) ein passiver Spannungs
teiler über die Spannungsversorgung gelegt wird.
15. Verfahren nach Patentanspruch 13, wobei für das Ver
gleichen der Spannung am Masseknoten mit der Referenz
spannung ein Differenzverstärker verwendet wird, mit
einem ersten Eingangsanschluß, der die Spannung des
Masseknotens empfängt, einem zweiten Eingangsanschluß,
der die Referenzspannung empfängt, und mit einem Aus
gangsanschluß, der eine Fehlersignalspannung liefert.
16. Verfahren nach Patentanspruch 13, bestehend aus dem
weiteren Schritt:
Festklemmen der an der positiven Last (31) anliegenden ersten Spannung derart, daß sie eine vorgegebene Span nung nicht überschreiten kann.
Festklemmen der an der positiven Last (31) anliegenden ersten Spannung derart, daß sie eine vorgegebene Span nung nicht überschreiten kann.
17. Verfahren nach Patentanspruch 13, bestehend aus dem
Schritt:
Festklemmen sowohl der an der positiven Last (31) an liegenden ersten Spannung sowie der an der negativen Last (32) anliegenden zweiten Spannung derart, daß keine der Spannungen eine vorbestimmte Spannung über schreiten kann.
Festklemmen sowohl der an der positiven Last (31) an liegenden ersten Spannung sowie der an der negativen Last (32) anliegenden zweiten Spannung derart, daß keine der Spannungen eine vorbestimmte Spannung über schreiten kann.
18. Spannungsabgleichschaltung zur Spannungsversorgung ei
ner integrierten Schaltung mittels einer einzigen
Gleichspannungsversorgung, wobei die integrierte Schal
tung sowohl eine positive Last als auch eine negative
Last besitzt, die Spannungsversorgung einen ersten und
einen zweiten Spannungsversorgungsanschluß aufweist und
über die Anschlüsse eine Versorgungsspannung liefert,
die integrierte Schaltung mit der Spannungsversorgung
derart verbunden ist, daß die positive Last und die ne
gative Last seriell über die Spannungsversorgungsan
schlüsse verbunden sind und ein gemeinsamer Knoten zwi
schen der positiven Last und der negativen Last mit
Masse verbunden ist, bestehend aus:
einer Widerstands-Spannungsteilerschaltung, die mit den Spannungsversorgungsanschlüssen derart verbunden ist, daß sie eine Referenzspannung erzeugt, die gleich der Hälfte der Gesamtspannung der Versorgungsspannung ist;
einem ersten und einem zweiten Kondensator (C1, C2), die in Serie über den Spannungsversorgungsanschlüssen liegen und gleiche Kapazitäten aufweisen, wobei ein ge meinsamer Kondensatorknoten zwischen dem ersten und dem zweiten Kondensator (C1, C2) liegt und mit einem Masse knoten verbunden ist und wobei der erste und der zweite Kondensator parallel mit der positiven Last (31) und der negativen Last (32) verbunden sind;
einem Operationsverstärker (21), der zum Vergleichen der Spannung des Masseknotens mit der Referenzspannung vorgesehen ist und im Ansprechen auf eine Differenz zwischen der Spannung des Massenknotens und der Refe renzspannung ein Fehlersignal erzeugt; und
einem Transistor (TR1; TR2), der zwischen dem Massekno ten und einem die geringere Spannung aufweisenden Span nungsversorgungsanschluß verbunden ist, wobei der Tran sistor (TR1; TR2) einen Basisanschluß aufweist, der zum Empfangen des Fehlersignals derart verschaltet ist, daß der Transistor die Spannung des Masseknotens in Rich tung zur Referenzspannung hin ansteuert, wodurch si chergestellt ist, daß eine an der positiven Last (31) anliegende erste Spannung hinsichtlich ihres Betrags im wesentlichen gleich einer an der negativen Last (32) anliegenden zweiten Spannung ist.
einer Widerstands-Spannungsteilerschaltung, die mit den Spannungsversorgungsanschlüssen derart verbunden ist, daß sie eine Referenzspannung erzeugt, die gleich der Hälfte der Gesamtspannung der Versorgungsspannung ist;
einem ersten und einem zweiten Kondensator (C1, C2), die in Serie über den Spannungsversorgungsanschlüssen liegen und gleiche Kapazitäten aufweisen, wobei ein ge meinsamer Kondensatorknoten zwischen dem ersten und dem zweiten Kondensator (C1, C2) liegt und mit einem Masse knoten verbunden ist und wobei der erste und der zweite Kondensator parallel mit der positiven Last (31) und der negativen Last (32) verbunden sind;
einem Operationsverstärker (21), der zum Vergleichen der Spannung des Masseknotens mit der Referenzspannung vorgesehen ist und im Ansprechen auf eine Differenz zwischen der Spannung des Massenknotens und der Refe renzspannung ein Fehlersignal erzeugt; und
einem Transistor (TR1; TR2), der zwischen dem Massekno ten und einem die geringere Spannung aufweisenden Span nungsversorgungsanschluß verbunden ist, wobei der Tran sistor (TR1; TR2) einen Basisanschluß aufweist, der zum Empfangen des Fehlersignals derart verschaltet ist, daß der Transistor die Spannung des Masseknotens in Rich tung zur Referenzspannung hin ansteuert, wodurch si chergestellt ist, daß eine an der positiven Last (31) anliegende erste Spannung hinsichtlich ihres Betrags im wesentlichen gleich einer an der negativen Last (32) anliegenden zweiten Spannung ist.
19. Spannungsabgleichschaltung nach Patentanspruch 18, be
stehend aus einer ersten und einer zweiten Zener-Diode
(D1, D2), die parallel zum ersten und zweiten Kondensa
tor (C1, C2) liegen, wodurch die jeweilige erste und
zweite Spannung auf eine vorbestimmte Zener-Diodenspan
nung festgeklemmt wird.
20. Spannungsabgleichschaltung nach Patentanspruch 18, wo
bei der Operationsverstärker (21) einen mit der Refe
renzspannung verbundenen invertierenden Eingang und ei
nen mit dem Masseknoten zwischen dem ersten und zweiten
Kondensator verbundenen nicht-invertierenden Eingang
aufweist, und der Operationsverstärker (21) einen Aus
gangsanschluß aufweist, der das Fehlersignal zum Tran
sistor (TR2) liefert.
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|---|---|---|---|---|
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| US20070195471A1 (en) * | 2006-02-17 | 2007-08-23 | Honeywell International Inc. | Voltage clamp |
| US7564229B2 (en) * | 2006-03-01 | 2009-07-21 | Power Integrations, Inc. | Method and apparatus for power conversion and regulation in a power converter having a plurality of outputs |
| US7839105B2 (en) * | 2006-09-26 | 2010-11-23 | Tai-Her Yang | Circuit installation capable of full voltage activation, division voltage operation and delayed breaking |
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|---|---|---|---|---|
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Cited By (1)
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