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Dokumentenidentifikation DE60307776T2 13.09.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001437815
Titel Stromversorgungsauswahlschaltung
Anmelder Infineon Technologies AG, 81669 München, DE
Erfinder Baglin, Thomas Jean Ludovic, 06250 Mougins le Haut, FR
DE-Aktenzeichen 60307776
Vertragsstaaten AT, DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 08.01.2003
EP-Aktenzeichen 030002687
EP-Offenlegungsdatum 14.07.2004
EP date of grant 23.08.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.09.2007
IPC-Hauptklasse H02J 9/06(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse H03K 19/007(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
Erfindungsgebiet

Die Erfindung betrifft eine Auswahlschaltung und ein Verfahren zum Betätigen der Auswahlschaltung. Die Erfindung kann beispielsweise verwendet werden, um die größte Versorgungsspannung aus einer Menge von Versorgungsspannungen zu wählen.

Das Einschalten von Chips, die mehrere Stromversorgungsquellen aufweisen, ist ein schwieriges Problem. Damit ein beliebiger Chip korrekt funktionieren kann, benötigt er tatsächlich eine kleinste Versorgungsspannung. Wenn mehrere Spannungsversorgungsquellen mit einer anderen Spannung an jeder vorliegen, ist es notwendig zu bestimmen, welche dieser Quellen dem Chip eine Spannung liefern kann, die hoch genug ist. Nachdem diese Entscheidung gefallen ist, kann eine Mischung dieser gültigen Stromversorgungsquellen erfolgen, um den Chip zu versorgen. Die Entscheidungs- oder Auswahlschaltung ist schwierig zu entwerfen, weil die Entscheidungsschaltung selbst ebenfalls nicht von einer konstanten Stromversorgungsquelle versorgt wird, sondern von mehreren, und sie muß ungeachtet dessen funktionieren, was die Werte dieser Spannungen an diesen sind.

Allgemeiner Stand der Technik

Wie aus dem Stand der Technik bekannt, zeigt 1 eine Lösung für eine Entscheidungsschaltung, die verwendet wird, um eine Stromversorgung von zwei Stromversorgungsquellen VDD1 und VDD2 zu erzeugen. Sie basiert auf einer Rückkopplungsschleife.

Die Schaltung umfaßt einen Vergleicher CMP, wobei ein Vergleichereingang 1 an einen ersten Spannungseingang IN1 und ein Vergleichereingang 2 an einen zweiten Spannungseingang IN2 angeschlossen ist. Der erste Vergleichereingang 1 wird mit der ersten Versorgungsspannung VDD1 versorgt, während der zweite Vergleichereingang 2 mit der zweiten Versorgungsspannung VDD2 versorgt wird. Eine erste Diode D1, die parallel zu einem ersten steuerbaren Schalter SW1 geschaltet ist, ist auf der einen Seite an den ersten Spannungseingang IN1 und auf der anderen Seite an einen Schaltungsausgang OVDD angeschlossen. Eine zweite Diode D2, die parallel zu einem zweiten steuerbaren Schalter SW2 geschaltet ist, ist auf der einen Seite an den zweiten Spannungseingang IN2 und auf der anderen Seite an den Schaltungsausgang OVDD angeschlossen. Der Steuereingang des ersten steuerbaren Schalters wird von dem Ausgang 3 des Vergleichers CMP gesteuert. Der Ausgang 3 des Vergleichers CMP ist auch an einen Inverter INV angeschlossen, wodurch der Ausgang 6 des Inverters INV den Steuereingang des zweiten steuerbaren Schalters SW2 steuert. Beide Stromversorgungsverbinder 4 und 7 des Vergleichers CMP und des Inverters INV sind an die Ausgangsspannung VDD angeschlossen.

Der erste Schalter SW1 ist leitend, wenn die erste Steuerspannung SWVDD1 niedriger ist als die Differenz zwischen VDD1 – Vt oder wenn die erste Steuerspannung SWVDD1 niedriger ist als die Differenz zwischen VDD–Vt. In diesem Fall ist die erste Spannung VDD gleich VDD1. Wenn die erste Steuerspannung SWVDD1 höher ist als die Differenz zwischen VDD1 – Vt und höher als die Differenz zwischen VDD – Vt, dann ist der erste Schalter SW1 nicht leitend und die Spannungen VDD und VDD1 sind unabhängig. Die Spannung Vt ist eine konstante Spannung. Im Prinzip gilt dies auch für den zweiten Schalter SW2. Der zweite Schalter SW2 ist leitend, wenn die zweite Steuerspannung SWVDD2 niedriger ist als die Differenz zwischen VDD2 – Vt oder wenn die zweite Steuerspannung SWVDD2 niedriger ist als die Differenz zwischen VDD – Vt. In diesem Fall ist die Ausgangsspannung VDD gleich VDD2. Wenn die zweite Steuerspannung SWVDD2 höher ist als die Differenz zwischen VDD2 – Vt und höher als die Differenz zwischen VDD – Vt, ist der zweite Schalter SW2 nicht leitend und die Spannungen VDD und VDD2 sind unabhängig.

Beim Einschalten ziehen die Dioden D1 und D2 den Knoten OVDD, der der Ausgang der Schaltung ist, auf die Spannung VDD gleich dem Maximum der drei Werte VDD1–Vdiode, VDD2 – Vdiode oder 0 hoch. Die Spannung Vdiode ist die Diodenspannung und ist für beide Dioden D1 und D2 gleich.

Wenn diese Spannung VDD kleiner ist als die konstante Spannung Vt, dann sind der Vergleicherausgang 3 und der Inverterausgang 6 potentialfrei und deshalb undefiniert. In einigen Fällen kann dies zu einem großen Kurzschlußstrom führen. Es sei beispielsweise angenommen, daß die erste Versorgungsspannung VDD1 = Vt + Vdiode, die zweite Versorgungsspannung VDD2 = 0, die erste Steuerspannung, auch als Vergleicherausgangsspannung bezeichnet, SWVDD1 = 0 und auch die zweite Steuerspannung, auch als Inverterausgangsspannung bezeichnet, SWVDD2 = 0. Der erste Schalter SW1 ist leitend und wird versuchen, die Spannung VDD = VDD1 = Vt + Vdiode am Knoten OVDD zu erzwingen. Weil die Steuerspannung SWDVDD2 = 0 und diese niedriger ist als VDD – Vt = VDD1 – Vt = Vt + Vdiode – Vt, ist auch der zweite Schalter SW2 leitend und wird versuchen, am Knoten OVDD eine Ausgangsspannung VDD = 0 zu erzwingen.

Im folgenden Text wird angenommen, daß die Spannungsdifferenz VDD1 – Vdiode oder die Spannungsdifferenz VDD2 – Vdiode höher ist als die konstante Spannung Vt. Der stabile Zustand der Schaltung wird bestimmt. Der Vergleicherausgang 3 wird 0 sein, wenn die erste Spannung VDD1 höher ist als die zweite Spannung VDD2, und der Vergleicherausgang 3 wird die höchste Spannung sein, wenn die zweite Spannung VDD2 höher ist als die erste Spannung VDD1. Die höchste Spannung ist der höhere Wert der beiden Werte VDD1 – Vdiode oder VDD2–Vdiode. Der Inverter INV, ebenfalls mit der Ausgangsspannung VDD versorgt, wird eine zweite Steuerspannung SWVDD2 erzeugen, die das Maximum ist von VDD1 – Vdiode und VDD2 – Vdiode, wenn die erste Steuerspannung SWVDD1 = 0. Der Inverter INV wird eine zweite Steuerspannung SWVDD2 = 0 erzeugen, wenn die erste Steuerspannung SWVDD1 das Maximum von VDD1–Vdiode und VDD2 – Vdiode ist. Die erste Steuerspannung SWVDD1 schaltet den ersten Schalter SW1 ein, dies bedeutet, der erste Schalter SW1 ist leitend, und die zweite Steuerspannung SWVDD2 schaltet den zweiten Schalter SW2 ab, dies bedeutet, daß der zweite Schalter SW2 nicht leitend ist, wenn die erste Spannung VDD1 höher ist als die zweite Spannung VDD2. Die Steuerspannungen SWVDD1 und SWVDD2 schalten den ersten Schalter SW1 aus und schalten den zweiten Schalter SW2 ein, wenn die zweite Spannung VDD2 höher ist als die erste Spannung VDD1. Die Ausgangsspannung VDD geht dann von max (VDD1, VDD2) – Vdiode auf max (VDD1, VDD2). Analog bleiben die Steuerspannungen SWVDD1 und SWVDD2 entweder bei 0 oder gehen hoch auf max (VDD1, VDD2).

Diese Schaltung weist mehrere Mängel auf. Sie funktioniert nicht, wenn die erste Spannung VDD1 und die zweite Spannung VDD2 niedriger sind als Vt + Vdiode. Wenn die erste Spannung VDD1 und die zweite Spannung VDD2 niedriger sind als Vt + Vdiode, dann kann es einen starken parasitären Kurzschlußstrom geben.

Die Erfindung

Eine Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Auswahlschaltung und eines Verfahrens zum Betätigen der Auswahlschaltung, die die größte Versorgungsspannung aus zwei verschiedenen Versorgungsspannungen unabhängig von der Größe dieser Versorgungsspannungen wählt.

Ein Vorteil der Auswahlschaltung und des Verfahrens zum Betreiben der Auswahlschaltung besteht darin, daß keine Kurzschlußströme auftreten können.

Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch eine Auswahlschaltung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren zum Betreiben der Auswahlschaltung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 8.

Die Auswahlschaltung gemäß der Erfindung umfaßt einen Vergleicher, wobei Vergleichereingänge an einen ersten und einen zweiten Spannungseingang und ein Vergleicherausgang an einen Steuereingang eines ersten steuerbaren Schalters und einen Inverter angeschlossen sind. Die Auswahlschaltung umfaßt weiterhin einen zweiten steuerbaren Schalter, wobei ein zweiter Steuereingang an den Inverter angeschlossen ist. Der erste Spannungseingang kann mit Hilfe des ersten steuerbaren Schalters mit einem Auswahlschaltungsausgang verbunden werden, und der zweite Spannungseingang kann mit Hilfe des zweiten steuerbaren Schalters mit dem Auswahlschaltungsausgang verbunden werden. Der Inverter mit seinem Stromversorgungsverbinder ist mit dem ersten Spannungseingang verbunden, und zumindest der Vergleicher mit seinem Stromversorgungsverbinder ist mit dem zweiten Spannungseingang verbunden.

Das Verfahren zum Betreiben einer Auswahlschaltung gemäß der Erfindung umfaßt die folgenden Schritte:

Eine erste Spannung wird an den ersten Spannungseingang und/oder eine zweite Spannung wird an den zweiten Spannungseingang angelegt. Wenn die erste Spannung höher ist als die zweite Spannung, zieht ein Pull-down-Element den Ausgang des Vergleichers herunter und der erste Spannungseingang wird mit Hilfe des ersten steuerbaren Schalters mit dem Auswahlschaltungsausgang verbunden. Wenn die erste Spannung unter der zweiten Spannung liegt, zieht ein weiteres Pull-down-Element den Ausgang des Inverters herunter und der zweite Spannungseingang wird mit Hilfe des zweiten steuerbaren Schalters mit dem Auswahlschaltungsausgang verbunden.

Vorteilhafte weitere Entwicklungen der Erfindung ergeben sich aus den in den abhängigen Patentansprüchen angegebenen Charakteristiken.

In einer Ausführungsform gemäß der Erfindung umfaßt die Auswahlschaltung weiterhin ein steuerbares Pull-down-Element, das zwischen den Vergleicherausgang und ein Referenzpotential geschaltet ist.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Auswahlschaltung weiterhin ein weiteres steuerbares Pull-down-Element, das zwischen den Inverterausgang und das Referenzpotential geschaltet ist.

Vorteilhafterweise sind bei der Auswahlschaltung gemäß der Erfindung das Pull-down-Element und das weitere Pull-down-Element NMOS-Transistoren.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Auswahlschaltung umfaßt das steuerbare Pull-down-Element einen Steuereingang, der an den ersten Spannungseingang angeschlossen ist und von einer ersten Stromversorgung gesteuert werden kann.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Auswahlschaltung umfaßt das weitere steuerbare Pull-down-Element einen Steuereingang, der an den zweiten Spannungseingang angeschlossen ist und von einer zweiten Stromversorgung gesteuert werden kann.

Zumindest in der Auswahlschaltung gemäß der Erfindung kann der Vergleicher ein Operationsverstärker sein.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Im folgenden Text wird die Erfindung mit den Zeichnungen näher beschrieben.

1 zeigt eine Ausführungsform einer Auswahlschaltung gemäß dem Stand der Technik.

2 zeigt eine Ausführungsform einer Auswahlschaltung gemäß der Erfindung.

Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung

Im Gegensatz zu der oben in 1 dargestellten Lösung basiert die Lösung gemäß der Erfindung wie in 2 gezeigt nicht auf einer Rückkopplungsschleife.

Die Auswahlschaltung umfaßt einen Vergleicher CMP mit einem an einen ersten Spannungseingang IN1 angeschlossenen Vergleichereingang 1 und einem an einen zweiten Spannungseingang IN2 angeschlossenen Vergleichereingang 2. Der erste Vergleichereingang 1 wird mit einer ersten Versorgungsspannung VDD1 versorgt, während der zweite Vergleichereingang 2 mit der zweiten Versorgungsspannung VDD2 über die Spannungseingänge IN1 und IN2 versorgt wird. Ein erster steuerbarer Schalter SW1 ist auf der einen Seite mit dem ersten Spannungseingang IN1 und auf der anderen Seite mit einem Schaltungsausgang O verbunden. Ein zweiter steuerbarer Schalter SW2 ist auf der einen Seite mit dem zweiten Spannungseingang IN2 und auf der anderen Seite mit dem Schaltungsausgang O verbunden. Der Steuereingang CI1 des ersten steuerbaren Schalters SW1 wird vom Ausgang 3 des Vergleichers CMP gesteuert. Der Ausgang 3 des Vergleichers CMP ist auch mit einem Inverter INV verbunden, wodurch der Ausgang 6 des Inverters INV den Steuereingang CI2 des zweiten steuerbaren Schalters SW2 steuert. Der Stromversorgungsverbinder 4 des Vergleichers CMP wird mit der zweiten Spannung VDD2 versorgt, während der Stromversorgungsverbinder 7 des Inverters INV mit der ersten Spannung VDD1 versorgt wird. Der Ausgang 3 des Vergleichers CMP ist weiter mit einem ersten Pull-down-Element PD1 verbunden, das nichtlinear sein kann. Wenn die Spannung am Steuereingang CI3 des ersten Pull-down-Elements PD1 höher ist als die Spannung Vt, wird der Ausgang 3 des Vergleichers mit Hilfe des ersten Pull-down-Elements PD1 auf Masse GND heruntergezogen. Der Steuereingang CI3 des ersten Pull-down-Elements PD1 wird mit der ersten Spannung VDD1 versorgt. Der Ausgang 6 des Inverters INV ist weiter mit einem zweiten Pull-down-Element PD2 verbunden, das ebenfalls nichtlinear sein kann. Wenn die Spannung am Steuereingang CI4 des zweiten Pull-down-Elements PD2 höher ist als die Spannung Vt, wird der Ausgang 6 des Inverters INV mit Hilfe des zweiten Pull-down-Elements PD2 auf Masse GND heruntergezogen. Der Steuereingang CI4 des zweiten Pull-down-Elements PD2 wird mit der zweiten Spannung VDD2 versorgt.

Die Pull-down-Elemente PD1 und PD2 sind bevorzugt Transistoren und arbeiten auf die gleiche Weise. Wenn die Spannungen an den Steuereingängen CI3 oder CI4 der Pull-down-Elemente PD1 oder PD2 niedriger sind als die Spannung Vt, sind die Spannungen SWVDD1 oder SWVDD2 undefiniert. Wenn die Spannungen an den Pull-down-Elementen PD1 oder PD2 potentialfrei sind, können die Pull-down-Elemente ignoriert werden.

Die Pull-down-Elemente PD1 und PD2 werden dazu verwendet, den Bereich zu erweitern, in dem die Schaltung arbeitet. Ohne sie würde die Schaltung nur arbeiten, wenn die beiden Versorgungsspannungen VDD1 und VDD2 beide höher sind als die Spannung Vt. Normalerweise ist das erste Pull-down-Element PD1 ein schwacher NMOS-Transistor, und auch das zweite Pull-down-Element PD2 ist ein schwacher NMOS-Transistor.

Wenn die erste Versorgungsspannung VDD1 höher ist als die Spannung Vt und auch die zweite Versorgungsspannung VDD2 höher ist als die Spannung Vt, treten die Pull-down-Elemente PD2 und PD1 in einen Konflikt mit dem Ausgang 3 des Vergleichers CMP oder dem Ausgang 6 des Inverters INV ein, da beide Pull-down-Elemente PD1 und PD2 versuchen, die Steuerspannungen SWVDD1 und SWVDD2 herabzuziehen, während entweder der Vergleicher CMP oder der Inverter INV versucht, diese Knoten SWVDD1 und SWVDD2 zu der zweiten Versorgungsspannung VDD2 oder der ersten Versorgungsspannung VDD1 heraufzuziehen. Da aber die Stärken der Pull-down-Elemente PD2 und PD1 viel niedriger sind als der Vergleicher CMP und der Inverter INV sind es diese letzteren, die die Spannungen SWVDD1 und SWVDD2 festlegen.

Wenn die erste Versorgungsspannung VDD1 niedriger ist als die Spannung Vt und die Spannung Vt niedriger ist als die zweite Versorgungsspannung VDD2, dann sind die Ausgänge aller Elemente, die die erste Stromversorgung VDD1 verwenden, potentialfrei. Das erste Pull-down-Element PD1 kann ignoriert werden und der Inverterausgang 6 ist potentialfrei. Dank des zweiten Pull-down-Elements PD2 wird jedoch der Knoten SWVDD2 auf GND heruntergezogen. Deshalb ist der Ausgang O durch den Schalter SW2 mit der zweiten Versorgungsspannung VDD2 verbunden.

Wenn die zweite Versorgungsspannung VDD2 niedriger ist als die Spannung Vt und die Spannung Vt niedriger ist als die erste Versorgungsspannung VDD1, dann sind die Ausgänge aller Elemente, die die zweite Stromversorgung VDD2 verwenden, potentialfrei. Das Pull-down-Element PD2 kann ignoriert werden und der Vergleicherausgang 3 ist potentialfrei. Dank des ersten Pull-down-Elements PD1 wird jedoch der Knoten SWVDD1 auf GND heruntergezogen. Deshalb ist der Ausgang O durch den Schalter SW1 mit der ersten Versorgungsspannung VDD1 verbunden.

Die Schalter SW1 und SW2 sind bevorzugt Transistoren und arbeiten auf die gleiche Weise. Als Beispiel wird im folgenden Text die Funktionsweise des ersten Schalters SW1 beschrieben.

Der erste Schalter SW1 ist leitend, wenn die erste Steuerspannung SWVDD1 niedriger ist als die Differenz zwischen VDD1 – Vt oder die erste Steuerspannung SWVDD1 niedriger ist als die Differenz zwischen VDD – Vt. In diesem Fall ist die Ausgangsspannung VDD VDD1. Wenn die erste Steuerspannung SWVDD1 höher ist als die Differenz zwischen VDD1 – Vt und höher als die Differenz zwischen VDD – Vt, ist der erste Schalter SW1 nicht leitend und die Spannungen VDD und VDD1 sind unabhängig.

Der Vergleicher CMP arbeitet wie folgt. Wenn die Spannung VDD2 am Vergleichereingang 2 höher ist als die Spannung VDD1 am Vergleichereingang 1, liefert der Vergleicherausgang 3 eine erste Steuerspannung SWVDD1, die gleich der zweiten Spannung VDD2 ist. Wenn die Spannung VDD2 am Vergleichereingang 2 niedriger ist als die Spannung VDD1 am Vergleichereingang 1, liefert der Vergleicherausgang 3 eine erste Steuerspannung SWVDD1, die gleich 0 ist. Wenn die zweite Spannung VDD2 niedriger ist als die Spannung Vt, dann ist der Vergleicherausgang 3 potentialfrei.

Der Inverter INV erzeugt eine zweite Steuerspannung SWVDD2 = 0, wenn die Spannung an seinem Eingang 5 VDD2 ist. Wenn die Spannung am Eingang 5 des Inverters INV 0 ist, erzeugt der Inverter INV eine zweite Steuerspannung SWVDD2 = VDD1. Wenn die erste Spannung VDD1, die die Arbeitsspannung des Inverters INV ist, niedriger ist als die Spannung Vt, dann ist der Inverterausgang 6 potentialfrei.

Es gibt im Grunde fünf Fälle des Funktionierens:

  • 1. Die zweite Spannung VDD2 ist niedriger als die konstante Spannung Vt:

    Dann ist die erste Steuerspannung SWVDD1 am Vergleicherausgang 3 potentialfrei. Wenn die erste Spannung VDD1 höher ist als die konstante Spannung Vt, dann zieht das erste Pull-down-Element PD1 die erste Steuerspannung SWVDD1 auf 0 und der Ausgang O ist mit dem ersten Spannungseingang IN1 verbunden.
  • 2. Die erste Spannung VDD1 ist niedriger als die konstante Spannung Vt:

    Dann ist der Inverterausgang 6 potentialfrei. Wenn die zweite Spannung VDD2 höher ist als die konstante Spannung Vt, dann ist die erste Steuerspannung SWVDD1 am Vergleicherausgang 3 gleich der zweiten Spannung VDD2. Das zweite Pull-down-Element PD2 wird die zweite Steuerspannung SWVDD2 am Inverterausgang 6 auf 0 herunterziehen.
  • 3. Die erste Spannung VDD1 ist höher als die zweite Spannung VDD2, und die zweite Spannung VDD2 ist höher als die Spannung Vt:

    Die erste Steuerspannung SWVDD1 am Vergleicherausgang 3 geht auf 0 und die zweite Steuerspannung SWVDD2 am Inverterausgang 6 nimmt den Wert der ersten Spannung VDD1 an.
  • 4. Die zweite Spannung VDD2 ist höher als die erste Spannung VDD1, und die erste Spannung VDD1 ist höher als die Spannung Vt:

    Die erste Steuerspannung SWVDD1 am Vergleicherausgang 3 wird die zweite Spannung VDD2, und die zweite Steuerspannung SWVDD2 am Inverterausgang 6 wird 0.
  • 5. Die erste Spannung VDD1 ist niedriger als die Spannung Vt, und die zweite Spannung VDD2 ist niedriger als die Spannung Vt:

    Dann werden der Vergleicherausgang 3 und der Inverterausgang 6 potentialfrei, und die Ausgangsspannung VDD am Schaltungsausgang O wird potentialfrei.

In allen Fällen ist der Wert der Ausgangsspannung VDD immer das Maximum der beiden Spannungen VDD1 und VDD2.

Indem mehrere Auswahlschaltungen wie in 2 gezeigt verwendet werden, kann die höchste Versorgungsspannung aus einer Gruppe verschiedener Versorgungsspannungen V1– Vn ungeachtet dessen gewählt werden, was ihre Anzahl ist, und zwar dank der Formel:

max(V1, V2, V3, V4,...) = max(...max(max(max(V1, V2), V3), V4)...).

Folgendes sind u.a. die Vorteile der Auswahlschaltung gemäß der Erfindung.

Die Auswahlschaltung arbeitet auch mit niedrigen Spannungen. Wenn die erste Spannung VDD1 oder die zweite Spannung VDD2 über der Spannung Vt liegt, liefert die Auswahlschaltung an ihrem Ausgang O eine nicht potentialfreie Ausgangsspannung VDD.

Ein weiterer Vorteil ist der geringe Stromverbrauch der Schaltung. Im allgemeinen verbraucht der Vergleicher CMP viel mehr Strom als der Inverter INV. So ist es möglich, den Stromverbrauch an einer Stromversorgung zu optimieren, indem sie mit VDD1 verbunden wird.

In allen Fällen ist diese Schaltung schneller als die in 1 gezeigte Lösung nach dem Stand der Technik, da sie nicht auf einer Schleife basiert und ihren Endzustand schneller erreicht.

Nachdem bevorzugte Ausführungsformen für eine neuartige Auswahlschaltung dargestellt und beschrieben worden sind, wird angemerkt, daß Variationen und Modifikationen in der Schaltung vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzbereich der beigefügten Ansprüche abzuweichen.

VDD1
erste Versorgungsspannung
VDD2
zweite Versorgungsspannung
VDD
Ausgangsspannung
OVDD
Schaltungsausgang
CMP
Vergleicher
SW1
erster Schalter
SW2
zweiter Schalter
SWVDD1
erste Steuerspannung
SWVDD2
zweite Steuerspannung
INV
Inverter
PD1
erstes Pull-down-Element
PD2
zweites Pull-down-Element
D1
erste Diode
D2
zweite Diode
1
erster Vergleichereingang
2
zweiter Vergleichereingang
3
Vergleichereungang
4
Vergleicherstromversorgungsverbinder
5
Invertereingang
6
Inverterausgang
7
Inverterstromversorgungsverbinder
IN1
erster Spannungseingang
IN2
zweiter Spannungseingang
O
Auswahlschaltungsausgang


Anspruch[de]
Auswahlschaltung, die folgendes umfaßt:

einen Vergleicher (CMP) mit Vergleichereingängen (1, 2), an einen ersten und einen zweiten Spannungseingang (IN1, IN2) angeschlossen, und einen Vergleicherausgang (3), an einen Steuereingang (CI1) eines ersten steuerbaren Schalters (SW1) angeschlossen, und einen Inverter (INV),

einen zweiten steuerbaren Schalter (SW2) mit einem an den Inverter (INV) angeschlossenen zweiten Steuereingang (CI2),

wodurch der erste Spannungseingang (IN1) mit Hilfe des ersten steuerbaren Schalters (SW1) mit einem Auswahlschaltungsausgang (O) und der zweite Spannungseingang (IN2) mit Hilfe des zweiten steuerbaren Schalters (SW2) mit dem Auswahlschaltungsausgang (O) verbunden werden kann,

wobei der Inverter (INV) mit seinem Stromversorgungsverbinder (7) mit dem ersten Spannungseingang (IN1) verbunden wird und

wodurch der Vergleicher (CMP) mit seinem Stromversorgungsverbinder (4), mit dem zweiten Spannungseingang (IN2) verbunden wird.
Auswahlschaltung nach Anspruch 1, weiterhin mit einem steuerbaren Pull-down-Element (PD1), das zwischen den Vergleicherausgang (3) und ein Referenzpotential (GND) geschaltet ist. Auswahlschaltung nach Anspruch 1 oder 2, weiterhin mit einem weiteren steuerbaren Pull-down-Element (PD2), das zwischen den Inverterausgang (6) und das Referenzpotential (GND) geschaltet ist. Auswahlschaltung nach Anspruch 2 oder 3, wobei das Pull-down-Element (PD1) und das weitere Pull-down-Element (PD2) NMOS-Transistoren sind. Auswahlschaltung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei das steuerbare Pull-down-Element (PD1) einen Steuereingang (CI3) umfaßt, der an den ersten Spannungseingang (IN1) angeschlossen ist und von einer ersten Versorgungsspannung (VDD1) gesteuert werden kann. Auswahlschaltung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei das weitere steuerbare Pull-down-Element (PD2) einen Steuereingang (CI4) umfaßt, der an den zweiten Spannungseingang (IN2) angeschlossen ist und von einer zweiten Versorgungsspannung (VDD2) gesteuert werden kann. Auswahlschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Vergleicher (CMP) ein Operationsverstärker ist. Verfahren zum Betreiben einer Auswahlschaltung gemäß einem der vorhergehenden Anspruche 3 bis 6, mit den folgenden Schritten:

Anlegen einer ersten Spannung (VDD1) an den ersten Spannungseingang (IN1) und/oder einer zweiten Spannung (VDD2) an den zweiten Spannungseingang (IN2),

wenn die erste Spannung (VDD1) höher ist als die zweite Spannung (VDD2), sorgt die Spannung am Ausgang (3) des Vergleichers (CMP) dafür, daß der erste Spannungseingang (IN1) mit Hilfe des ersten steuerbaren Schalters (SW1) mit dem Auswahlschaltungsausgang (O) verbunden wird, und

wenn die erste Spannung (VDD1) unter der zweiten Spannung (VDD2) liegt, sorgt die Spannung am Ausgang (6) des Inverters (INV) dafür, daß der zweite Spannungseingang (IN2) mit Hilfe des zweiten steuerbaren Schalters (SW2) mit dem Auswahlschaltungsausgang (O) verbunden wird.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei

wenn die erste Spannung (VDD1) oder die zweite Spannung (VDD2) niedriger ist als eine Mindestspannung (Vt), zieht entweder

das Pull-down-Element (PD1) den Ausgang (3) des Vergleichers (CMP) herunter und der erste Spannungseingang (IN1) wird mit Hilfe des ersten steuerbaren Schalters (SW1) mit dem Auswahlschaltungsausgang (O) verbunden, oder

das weitere Pull-down-Element (PD2) den Ausgang (6) des Inverters (INV) herunter und der zweite Spannungseingang (IN2) wird mit Hilfe des zweiten steuerbaren Schalters (SW2) mit dem Auswahlschaltungsausgang (O) verbunden.






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