DE102012007899B4

DE102012007899B4 - voltage regulators

Info

Publication number: DE102012007899B4
Application number: DE102012007899.4A
Authority: DE
Inventors: Andy NOIRET
Original assignee: TDK Micronas GmbH
Current assignee: TDK Micronas GmbH
Priority date: 2012-04-23
Filing date: 2012-04-23
Publication date: 2017-09-07
Anticipated expiration: 2032-04-24
Also published as: DE102012007899A1

Abstract

Spannungsregler (1) mit einem Regelkreis (50), wobei der Regelkreis (50) einen Eingang (51) zum Anlegen einer Führungsgröße (Vf) und einen Ausgang (59) zur Ausgabe einer Ausgangsspannung (Vout) aufweist, mit einem Versorgungsanschluss (71) zum Anlegen einer Versorgungsspannung (Vdd), wobei der Versorgungsanschluss (71) an den Regelkreis (50) zur Versorgung mittels der Versorgungsspannung (Vdd) angeschlossen ist, mit einer ersten Referenzspannungsquelle (10) zur Ausgabe einer ersten Referenzspannung (Vref1), wobei die erste Referenzspannungsquelle (10) mit dem Ausgang (59) des Regelkreises (50) zur Versorgung der ersten Referenzspannungsquelle (10) mittels der Ausgangsspannung (vout) verbunden ist, mit einer zweiten Referenzspannungsquelle (20) zur Ausgabe einer zweiten Referenzspannung (Vref2), wobei die zweite Referenzspannungsquelle (20) an den Versorgungsanschluss (71) zur Versorgung mittels der Versorgungsspannung (Vdd) angeschlossen ist, mit einer Schaltvorrichtung (30), die an den Eingang (51) des Regelkreises (50) und an einen ersten Spannungsausgang (19) der ersten Referenzspannungsquelle (10) und an einen zweiten Spannungsausgang (29) der zweiten Referenzspannungsquelle (20) angeschlossen ist, gekennzeichnet durch – eine Vergleicherschaltung (40), mit einem ersten Eingang (41) zum Anlegen der ersten Referenzspannung (Vref1) und mit einem zweiten Eingang (42) zum Anlegen der zweiten Referenzspannung (Vref2) und mit einem Ausgang (49), der mit einem Steuereingang (37) der Schaltvorrichtung (30) verbunden ist, wobei die Vergleicherschaltung (40) ausgebildet ist, mittels einer Ausgabe eines Steuersignals (St) den Spannungsausgang (19) der ersten Referenzspannungsquelle (10) auf den Eingang (51) des Regelkreises (50) mittels der Schaltvorrichtung (30) zu schalten, wenn die erste Referenzspannung (Vref1) größer als die zweite Referenzspannung (Vref2) ist, und den Spannungsausgang (29) der zweiten Referenzspannungsquelle (20) auf den Eingang (51) des Regelkreises (50) mittels der Schaltvorrichtung (30) zu schalten, wenn die erste Referenzspannung (Vref1) kleiner als die zweite Referenzspannung (Vref2) ist, – eine Justageschaltung (60), die an die zweite Referenzspannungsquelle (20) angeschlossen ist, zur Justierung der zweiten Referenzspannung (Vref2) auf einen Wert, der kleiner als die erste Referenzspannung (Vref1) im eingeregelten Zustand des Regelkreises (50) ist, ein Ausgang (68) der Justageschaltung (60) an einen Eingang (11) der ersten Referenzspannungsquelle (10) zur Justierung der ersten Referenzspannung (Vref1) angeschlossen ist, der Ausgang (49) der Vergleicherschaltung (40) an einen Eingang (61) der Justageschaltung (60) angeschlossen ist zur Justage der ersten Referenzspannung (Vref1) basierend auf einem Ergebnis eines Vergleichs zwischen der Justagespannung (Vj) und der ersten Referenzspannung (Vref1).A voltage regulator (1) having a control circuit (50), the control circuit (50) having an input (51) for applying a reference variable (Vf) and an output (59) for outputting an output voltage (Vout) to a supply terminal (71). for applying a supply voltage (Vdd), wherein the supply terminal (71) is connected to the control circuit (50) for supply by means of the supply voltage (Vdd), with a first reference voltage source (10) for outputting a first reference voltage (Vref1), the first Reference voltage source (10) to the output (59) of the control circuit (50) for supplying the first reference voltage source (10) by means of the output voltage (vout) is connected to a second reference voltage source (20) for outputting a second reference voltage (Vref2), wherein the second reference voltage source (20) is connected to the supply terminal (71) for supply by means of the supply voltage (Vdd), with a switching device (30) connected to the input (51) of the control circuit (50) and to a first voltage output (19) of the first reference voltage source (10) and to a second voltage output (29) of the second reference voltage source (20) is connected, characterized by - a comparator circuit (40), with a first input (41) for applying the first reference voltage (Vref1) and with a second input (42) for applying the second reference voltage (Vref2) and having an output (49) connected to a control input (37) of the switching device (30 ), wherein the comparator circuit (40) is formed by means of an output of a control signal (St) the voltage output (19) of the first reference voltage source (10) to the input (51) of the control circuit (50) by means of the switching device (30) switch when the first reference voltage (Vref1) is greater than the second reference voltage (Vref2), and the voltage output (29) of the second reference voltage source (20) to the input (51) of Regelk Rise (50) by means of the switching device (30), when the first reference voltage (Vref1) is smaller than the second reference voltage (Vref2), - an adjustment circuit (60), which is connected to the second reference voltage source (20), for adjustment the second reference voltage (Vref2) to a value which is smaller than the first reference voltage (Vref1) in the controlled state of the control circuit (50), an output (68) of the adjustment circuit (60) to an input (11) of the first reference voltage source (10 ) for adjusting the first reference voltage (Vref1), the output (49) of the comparator circuit (40) is connected to an input (61) of the adjustment circuit (60) for adjusting the first reference voltage (Vref1) based on a result of a comparison between the adjustment voltage (Vj) and the first reference voltage (Vref1).

Description

Die Erfindung betrifft einen Spannungsregler gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zu einem Betrieb eines solchen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 10.The invention relates to a voltage regulator according to the preamble of patent claim 1 and a method for operating the same according to the preamble of patent claim 10.

Aus der US 5 530 398 A ist eine Technik zur Generierung einer Referenz bekannt, wobei die Referenz gültig ist während der Einschaltphase. Aus der US 2011/0 109 296 A1 ist eine Architektur eines Spannungsreglers bekannt, die einen Bandgap-Referenz-Generator aufweist. Aus der US 2007/0 018 711 A1 ist eine Schaltung zur Leistungsversorgung bekannt. Aus der US 6 084 388 A ist ein System und ein Verfahren für eine leistungsarme Startschaltung für eine Bandgap-Spannungs-Referenz bekannt. Weiterhin ist aus der WO 2007/005 497 A1 ein Spannungsregler nach den oberbegrifflichen Merkmalen bekannt, wobei ein Umschaltzeitpunkt zwischen zwei Spannungs-/Stromquellen aus der Überwachung der Höhe der Ausgangsspannung ableitet. Aus der US 6 175 223 B1 ist ein Spannungsregler mit einem sanften Spannungshochlauf nach einem Reset offenbart. Aus der DE 10 2004 010 706 A1 ist ein sich selbst trimmender Spannungsregler bekannt. Aus der US 2006/0 061 346 A1 ist ein Spannungsregler mit einer reduzierten Stromaufnahme bekannt.From the US 5 530 398 A A technique for generating a reference is known, wherein the reference is valid during the switch-on phase. From the US 2011/0 109 296 A1 For example, an architecture of a voltage regulator having a bandgap reference generator is known. From the US 2007/0 018 711 A1 a circuit for power supply is known. From the US Pat. No. 6,084,388 A For example, a system and method for a low-power startup circuit for a bandgap voltage reference is known. Furthermore, from the WO 2007/005 497 A1 a voltage regulator according to the preamble features known, wherein a switching time between two voltage / current sources derived from the monitoring of the height of the output voltage. From the US Pat. No. 6,175,223 B1 a voltage regulator is disclosed with a gentle voltage ramp up after a reset. From the DE 10 2004 010 706 A1 is a self-adjusting voltage regulator known. From the US 2006/0 061 346 A1 is a voltage regulator with a reduced power consumption known.

Aus der DE 10 2008 053 536 A1 ist eine Schaltung bekannt. Die Schaltung weist eine geregelte erste Spannungsquelle zur Bereitstellung einer Versorgungsspannung an einem Ausgang der ersten Spannungsquelle für eine Teilschaltung auf. Die Schaltung weist eine justierbare zweite Spannungsquelle zur Bereitstellung einer Ausgangsspannung zur Versorgung der Teilschaltung auf. Die Schaltung weist eine Auswerteschaltung auf, die mit einem Ausgang der zweiten Spannungsquelle und mit einem Steuereingang der zweiten Spannungsquelle und dem Ausgang der ersten Spannungsquelle verbunden ist. Die Auswerteschaltung ist ausgebildet, die Ausgangsspannung der zweiten Spannungsquelle mittels eines Steuersignals am Steuereingang der zweiten Spannungsquelle unter Auswertung der Versorgungsspannung am Ausgang der ersten Spannungsquelle zu justieren. Die Auswerteschaltung und/oder die zweite Spannungsquelle weisen einen Speicher zur Speicherung von Werten der Justage auf.From the DE 10 2008 053 536 A1 is a circuit known. The circuit has a regulated first voltage source for providing a supply voltage at an output of the first voltage source for a subcircuit. The circuit has an adjustable second voltage source for providing an output voltage for supplying the subcircuit. The circuit has an evaluation circuit which is connected to an output of the second voltage source and to a control input of the second voltage source and to the output of the first voltage source. The evaluation circuit is designed to adjust the output voltage of the second voltage source by means of a control signal at the control input of the second voltage source while evaluating the supply voltage at the output of the first voltage source. The evaluation circuit and / or the second voltage source have a memory for storing values of the adjustment.

Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung darin, einen Spannungsregler anzugeben, die den Stand der Technik weiterbildet.Against this background, the object of the invention is to provide a voltage regulator, which further develops the prior art.

Die Aufgabe wird durch einen Spannungsregler mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen und in der Beschreibung enthalten.The object is achieved by a voltage regulator with the features of patent claim 1. Advantageous embodiments of the invention are the subject of dependent claims and included in the description.

Gemäß dem Gegenstand der Erfindung ist ein Spannungsregler vorgesehen. Der Spannungsregler weist einen Regelkreis auf, wobei der Regelkreis einen Eingang zum Anlegen einer Führungsgröße und einen Ausgang zur Ausgabe einer Ausgangsspannung aufweist.According to the subject invention, a voltage regulator is provided. The voltage regulator has a control circuit, wherein the control circuit has an input for applying a reference variable and an output for outputting an output voltage.

Der Spannungsregler weist einen Versorgungsanschluss zum Anlegen einer Versorgungsspannung auf, wobei der Versorgungsanschluss an den Regelkreis zur Versorgung mittels der Versorgungsspannung angeschlossen ist.The voltage regulator has a supply connection for applying a supply voltage, wherein the supply connection is connected to the control circuit for supply by means of the supply voltage.

Der Spannungsregler weist eine erste Referenzspannungsquelle zur Ausgabe einer ersten Referenzspannung auf, wobei die erste Referenzspannungsquelle mit dem Ausgang des Regelkreises zur Versorgung der ersten Referenzspannungsquelle mittels der Ausgangsspannung verbunden ist.The voltage regulator has a first reference voltage source for outputting a first reference voltage, wherein the first reference voltage source is connected to the output of the control circuit for supplying the first reference voltage source by means of the output voltage.

Der Spannungsregler weist eine zweite Referenzspannungsquelle zur Ausgabe einer zweiten Referenzspannung auf, wobei die zweite Referenzspannungsquelle an den Versorgungsanschluss zur Versorgung mittels der Versorgungsspannung angeschlossen ist.The voltage regulator has a second reference voltage source for outputting a second reference voltage, wherein the second reference voltage source is connected to the supply terminal for supply by means of the supply voltage.

Der Spannungsregler weist eine Schaltvorrichtung auf, die an den Eingang des Regelkreises und an einen ersten Spannungsausgang der ersten Referenzspannungsquelle und an einen zweiten Spannungsausgang der zweiten Referenzspannungsquelle angeschlossen ist.The voltage regulator has a switching device which is connected to the input of the control circuit and to a first voltage output of the first reference voltage source and to a second voltage output of the second reference voltage source.

Der Spannungsregler weist eine Vergleicherschaltung auf, mit einem ersten Eingang zum Anlegen der ersten Referenzspannung und mit einem zweiten Eingang zum Anlegen der zweiten Referenzspannung und mit einem Ausgang, der mit einem Steuereingang der Schaltvorrichtung verbunden ist.The voltage regulator comprises a comparator circuit having a first input for applying the first reference voltage and a second input for applying the second reference voltage and having an output which is connected to a control input of the switching device.

Die Vergleicherschaltung ist ausgebildet, mittels einer Ausgabe eines Steuersignals den Spannungsausgang der ersten Referenzspannungsquelle auf den Eingang des Regelkreises mittels der Schaltvorrichtung zu schalten, wenn die erste Referenzspannung größer als die zweite Referenzspannung ist.The comparator circuit is configured to switch the voltage output of the first reference voltage source to the input of the control circuit by means of the switching device by means of an output of a control signal when the first reference voltage is greater than the second reference voltage.

Die Vergleicherschaltung ist ausgebildet, mittels einer Ausgabe eines Steuersignals den Spannungsausgang der zweiten Referenzspannungsquelle auf den Eingang des Regelkreises mittels der Schaltvorrichtung zu schalten, wenn die erste Referenzspannung kleiner als die zweite Referenzspannung ist.The comparator circuit is designed to switch the voltage output of the second reference voltage source to the input of the control circuit by means of the switching device by means of an output of a control signal when the first reference voltage is smaller than the second reference voltage.

Der Spannungsregler weist eine Justageschaltung auf, die an die zweite Referenzspannungsquelle angeschlossen ist, zur Justierung der zweiten Referenzspannung auf einen Wert, der kleiner als die erste Referenzspannung im eingeregelten Zustand des Regelkreises ist. The voltage regulator has an adjustment circuit, which is connected to the second reference voltage source, for adjusting the second reference voltage to a value which is smaller than the first reference voltage in the controlled state of the control loop.

Ein Vorteil einer konkreten Realisierung der Erfindung, wie diese beispielsweise, in den Figuren dargestellt wird, ist es, dass bei einem Start kein Überschwingen der Ausgangsspannung entsteht. Dennoch steigt die Ausgangsspannung nach dem Anlegen der Versorgungsspannung steil an und es wird schnell eine ausreichend hohe Ausgangsspannung zur Verfügung gestellt, so dass auch die erste Referenzspannungsquelle schnell mit der Ausgangsspannung versorgt wird.An advantage of a concrete realization of the invention, as illustrated, for example, in the figures, is that no overshoot of the output voltage occurs at a start. Nevertheless, the output voltage rises sharply after the application of the supply voltage and it is quickly provided a sufficiently high output voltage, so that the first reference voltage source is supplied quickly with the output voltage.

Untersuchungen der Anmelder haben gezeigt, dass durch das Umschalten zwischen der ersten Referenzspannung und der zweiten Referenzspannung ein Überschwingen wirkungsvoll unterdrückt wird.Applicant's research has shown that overshooting is effectively suppressed by switching between the first reference voltage and the second reference voltage.

Im Folgenden werden Weiterbildungen und Ausgestaltungen des Spannungsreglers erläutert.In the following, developments and refinements of the voltage regulator are explained.

In einer vorteilhaften Weiterbildung weist der Spannungsregler einen Anschlusspin zum Anlegen einer Justagespannung auf, wobei der Anschlusspin an einen dritten Eingang der Vergleicherschaltung angeschlossen ist. Der Ausgang der Vergleicherschaltung ist an einen Eingang der Justageschaltung angeschlossen zur Justage der zweiten Referenzspannung basierend auf einem, Ergebnis eines Vergleichs zwischen der Justagespannung und der zweiten Referenzspannung.In an advantageous development, the voltage regulator has a connection pin for applying an adjustment voltage, wherein the connection pin is connected to a third input of the comparator circuit. The output of the comparator circuit is connected to an input of the adjustment circuit for adjusting the second reference voltage based on a result of a comparison between the adjustment voltage and the second reference voltage.

Gemäß einer anderen Weiterbildung weist die zweite Referenzspannungsquelle Mittel zur Justierung der zweiten Referenzspannung auf. Ein derartiges Mittel ist beispielsweise eine programmierbare Stromquelle. In einer anderen vorteilhaften Weiterbildung weist die zweite Referenzspannungsquelle als Mittel zur Justierung einen programmierbaren Spannungsteiler aufweist.According to another embodiment, the second reference voltage source has means for adjusting the second reference voltage. Such a means is, for example, a programmable power source. In another advantageous development, the second reference voltage source has a programmable voltage divider as the means for adjustment.

Vorzugsweise ist die zweite Referenzspannungsquelle unabhängig von der Ausgangsspannung des Regelkreises, betrieben. Eine Änderung der Ausgangsspannung des Regelkreises führt daher nicht zu einer Änderung der Funktionsweise oder des Arbeitspunktes der zweiten Referenzspannungsquelle.Preferably, the second reference voltage source is independent of the output voltage of the control loop operated. A change in the output voltage of the control loop therefore does not lead to a change in the mode of operation or the operating point of the second reference voltage source.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung ist ein Ausgang der Justageschaltung an einen Eingang der ersten Referenzspannungsquelle zur Justierung der ersten Referenzspannung angeschlossen. Vorzugsweise ist der Ausgang der Vergleicherschaltung an einen Eingang der Justageschaltung angeschlossen zur Justage der ersten Referenzspannung basierend auf einem Ergebnis eines Vergleichs zwischen der Justagespannung und der ersten Referenzspannung.According to another advantageous development, an output of the adjustment circuit is connected to an input of the first reference voltage source for adjusting the first reference voltage. Preferably, the output of the comparator circuit is connected to an input of the adjustment circuit for adjusting the first reference voltage based on a result of a comparison between the adjustment voltage and the first reference voltage.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vergleicherschaltung einen Komparator und einen Multiplexer auf, wobei ein erster Ausgang und/oder ein zweiter Ausgang des Multiplexers an einen Eingang des Komparators angeschlossen ist, wobei der erste Eingang und der zweite Eingang und der dritte Eingang der Vergleicherschaltung an Eingänge des Multiplexers angeschlossen sind, und wobei ein Ausgang der Vergleicherschaltung an einen Ausgang des Komparators angeschlossen ist. Vorteilhafterweise ist ein Steuerausgang der Justageschaltung an einen Steuereingang der Vergleicherschaltung zur Steuerung des Multiplexers angeschlossen.In a preferred embodiment, the comparator circuit comprises a comparator and a multiplexer, wherein a first output and / or a second output of the multiplexer is connected to an input of the comparator, wherein the first input and the second input and the third input of the comparator circuit to inputs the multiplexer are connected, and wherein an output of the comparator circuit is connected to an output of the comparator. Advantageously, a control output of the adjustment circuit is connected to a control input of the comparator circuit for controlling the multiplexer.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Betrieb eines Spannungsreglers mit einem Regelkreis zur Ausgabe einer Ausgangsspannung.Another aspect of the invention is a method of operating a voltage regulator having a control circuit for outputting an output voltage.

Das Verfahren weist die Schritte auf:

– Anlegen einer Justagespannung und Justierung einer ersten Referenzspannung einer ersten Referenzspannungsquelle in einem eingeregelten Zustand eines Regelkreises des Spannungsreglers,
– Anlegen der Justagespannung und Justierung einer zweiten Referenzspannung einer zweiten Referenzspannungsquelle auf einen Wert kleiner als die erste Referenzspannung, und
– Starten eines Betriebsmodus nach der Justierung der ersten Referenzspannung und der zweiten Referenzspannung, wobei im Betriebsmodus die erste Referenzspannung mit der zweiten Referenzspannung fortlaufend verglichen wird, wobei im Betriebsmodus ein Spannungsausgang der ersten Referenzspannungsquelle auf einen Eingang, des Regelkreises geschaltet wird, wenn die erste Referenzspannung größer als die zweite Referenzspannung ist, und wobei im Betriebsmodus ein Spannungsausgang der zweiten Referenzspannungsquelle auf den Eingang des Regelkreises geschaltet wird, wenn die erste Referenzspannung kleiner als die zweite Referenzspannung ist.

The method comprises the steps:

Applying an adjustment voltage and adjusting a first reference voltage of a first reference voltage source in a controlled state of a control loop of the voltage regulator,
- Applying the adjustment voltage and adjusting a second reference voltage of a second reference voltage source to a value smaller than the first reference voltage, and
- Starting an operating mode after the adjustment of the first reference voltage and the second reference voltage, wherein in the operating mode, the first reference voltage to the second reference voltage is continuously compared, wherein in the operating mode, a voltage output of the first reference voltage source is switched to an input of the control loop, when the first reference voltage is greater than the second reference voltage, and wherein in the operating mode, a voltage output of the second reference voltage source is switched to the input of the control loop, when the first reference voltage is smaller than the second reference voltage.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Hierbei werden gleichartige Schaltungsteile und Bauelemente mit identischen Bezeichnungen beschriftet. Die dargestellten Ausführungsformen sind stark schematisiert, d. h. Funktionen der Schaltung sind durch Schaltungsblöcke zusammengefasst. Dabei zeigen die:The invention will be explained in more detail with reference to the drawings. Here, similar circuit parts and components are labeled with identical names. The illustrated embodiments are highly schematic, d. H. Functions of the circuit are summarized by circuit blocks. The show:

1 einen schematischen Blockschaltplan einer ersten Ausführungsform eines Spannungsreglers, 1 a schematic block diagram of a first embodiment of a voltage regulator,

2 einen schematischen Blockschaltplan einer zweiten Ausführungsform eines Spannungsreglers, 2 a schematic block diagram of a second embodiment of a voltage regulator,

3 einen schematischen Blockschaltplan einer dritten Ausführungsform eines Spannungsreglers, 3 FIG. 2 shows a schematic block diagram of a third embodiment of a voltage regulator, FIG.

4 einen schematischen Blockschaltplan einer Ausführungsform einer justierbaren Referenzspannungsquelle mit angeschlossener Justageschaltung, 4 FIG. 2 shows a schematic block diagram of an embodiment of an adjustable reference voltage source with connected adjustment circuit, FIG.

5 einen schematischen Blockschaltplan einer anderen Ausführungsform einer justierbaren Referenzspannungsquelle mit angeschlossener Justageschaltung, und 5 a schematic block diagram of another embodiment of an adjustable reference voltage source with connected Justageschaltung, and

6 ein schematisches Spannungsdiagramm. 6 a schematic voltage diagram.

In der Abbildung der 1 ist eine erste Ausführungsform eines Spannungsreglers 1 als Blockschaltplan schematisch dargestellt. Der Spannungsregler 1 weist einen Regelkreis 50 auf. Der Regelkreis 50 basiert beispielsweise auf einer Spannungsgegenkopplung. Der Regelkreis 50 weist einen Eingang 51 zum Anlegen einer Führungsgröße Vf auf. Die Führungsgröße stellt den Sollwert dar. Der Regelkreis 50 weist einen Ausgang 59 zur Ausgabe einer Ausgangsspannung Vout auf. Der Ausgang 59 des Regelkreises 50 ist zur Ausgabe der Ausgangsspannung Vout beispielsweise an einen Ausgang 79 des Spannungsreglers angeschlossen. Die Ausgangsspannung Vout ist die Regelgröße, die den Istwert darstellt. Beispielsweise mittels einer negativen Spannungsrückkopplung wird die Regelabweichung ausgeregelt. Häufig wird im Rückkopplungszweig ein Spannungsteiler verwendet, um die Ausgangsspannung Vout zu teilen und die geteilte Ausgangsspannung Vout mittels Differenzverstärker mit der Eingangsspannung Vf des Regelkreises 50 zu vergleichen.In the picture of the 1 is a first embodiment of a voltage regulator 1 shown schematically as a block diagram. The voltage regulator 1 has a control loop 50 on. The control loop 50 is based, for example, on a voltage negative feedback. The control loop 50 has an entrance 51 for applying a reference variable Vf. The reference variable represents the setpoint. The control loop 50 has an exit 59 for outputting an output voltage Vout. The exit 59 of the control loop 50 is to output the output voltage Vout, for example, to an output 79 connected to the voltage regulator. The output voltage Vout is the controlled variable representing the actual value. For example, by means of a negative voltage feedback, the control deviation is corrected. Frequently, a voltage divider is used in the feedback branch to divide the output voltage Vout and the divided output voltage Vout by means of differential amplifiers with the input voltage Vf of the control loop 50 to compare.

Der Spannungsregler 1 der Ausführungsform der 1 weist einen Versorgungsanschluss 71 zum Anlegen einer Versorgungsspannung Vdd auf. Für die Anwendung in einem Kraftfahrzeug ist die Versorgungsspannung Vdd üblicherweise die Bordnetzspannung Vdd des Kraftfahrzeugs. Der Versorgungsanschluss 71 ist beispielsweise als Pin aus einem Gehäuse eines integrierten Schaltkreises herausgeführt. Der Versorgungsanschluss 71 ist zur Versorgung des Regelkreises 50 mittels der Versorgungsspannung Vdd an den Regelkreis 50 angeschlossen. Der Regelkreis 50 weist hierzu beispielsweise einen Versorgungseingang 55 auf.The voltage regulator 1 the embodiment of the 1 has a supply connection 71 for applying a supply voltage Vdd. For the application in a motor vehicle, the supply voltage Vdd is usually the vehicle electrical system voltage Vdd of the motor vehicle. The supply connection 71 is for example led out as a pin from a housing of an integrated circuit. The supply connection 71 is to supply the control circuit 50 by means of the supply voltage Vdd to the control loop 50 connected. The control loop 50 has, for example, a supply input 55 on.

Der Spannungsregler 1 der Ausführungsform der 1 weist eine erste Referenzspannungsquelle 10 zur Ausgabe einer ersten Referenzspannung Vref1 auf. Die erste Referenzspannungsquelle 10 ist beispielsweise als Bandgap-Spannungsquelle ausgebildet. Die erste Referenzspannungsquelle 10 ist mit dem Ausgang 59 des Regelkreises 50 zur Versorgung der ersten Referenzspannungsquelle 10 mit der Ausgangsspannung Vout verbunden. Diese Verschaltung ist zweckmäßig, um den Einfluss von Störungen auf der Versorgungsspannung Vdd auf die erste Referenzspannung Vref1 zu minimieren. Solange die erste Referenzspannungsquelle 10 nicht gestartet ist, kann die erste Referenzspannung Vref1 nicht als Führungsgröße Vf dienen, wobei zugleich der Regelkreis 50 mit der Ausgangsspannung Vout die erste Referenzspannungsquelle 10 versorgt. Um diese wechselseitige Abhängigkeit bedingt durch eine Startphase oder bedingt durch einen Spannungseinbruch der Versorgungsspannung Vdd aufzuheben, weist der Spannungsregler 1 der Ausführungsform der 1 eine zweite Referenzspannungsquelle 20 auf, die nicht an den Ausgang 59 des Regelkreises 50 zur Versorgung angeschlossen ist.The voltage regulator 1 the embodiment of the 1 has a first reference voltage source 10 for outputting a first reference voltage Vref1. The first reference voltage source 10 is designed for example as a bandgap voltage source. The first reference voltage source 10 is with the exit 59 of the control loop 50 for supplying the first reference voltage source 10 connected to the output voltage Vout. This interconnection is expedient in order to minimize the influence of disturbances on the supply voltage Vdd on the first reference voltage Vref1. As long as the first reference voltage source 10 is not started, the first reference voltage Vref1 can not serve as a reference variable Vf, wherein at the same time the control loop 50 with the output voltage Vout, the first reference voltage source 10 provided. To relieve this interdependence due to a start phase or due to a voltage dip of the supply voltage Vdd, the voltage regulator indicates 1 the embodiment of the 1 a second reference voltage source 20 on, not at the exit 59 of the control loop 50 connected to the supply.

Die zweite Referenzspannungsquelle 20 ist zur Ausgabe einer zweiten Referenzspannung Vref2 ausgebildet. Die zweite Referenzspannungsquelle 20 ist mit ihrem Versorgungseingang 25 an den Versorgungsanschluss 71 zur Versorgung mittels der Versorgungsspannung Vdd angeschlossen. Somit ist die Versorgung der zweiten Referenzspannungsquelle 20 unabhängig von der Ausgangsspannung Vout des Regelkreises 50.The second reference voltage source 20 is designed to output a second reference voltage Vref2. The second reference voltage source 20 is with her supply entrance 25 to the supply connection 71 connected to the supply by means of the supply voltage Vdd. Thus, the supply of the second reference voltage source 20 independent of the output voltage Vout of the control loop 50 ,

Um die Führungsgröße Vf zwischen der ersten Referenzspannung Vref1 und der zweiten Referenzspannung Vref2 umschalten zu können, weist in der Ausführungsform der 1 der Spannungsregler 1 eine Schaltvorrichtung 30 mit den Schalteingängen 31 und 32 und dem Schaltausgang 39 auf. Die Schaltvorrichtung 30 weist beispielsweise eine Anzahl von Schalttransistoren zum Schalten mittels eines Steuersignals St auf. In der Ausführungsform der 1 ist für ein einfacheres Verständnis die Funktion der Schaltvorrichtung 30 schematisch dargestellt. Die Schaltvorrichtung 30 ist an den Eingang 51 des Regelkreises und an einen ersten Spannungsausgang 19 der ersten Referenzspannungsquelle 10 und an einen zweiten Spannungsausgang 29 der zweiten Referenzspannungsquelle 10 angeschlossen. Somit kann wahlweise die ersten Referenzspannung Vref1 oder die zweite Referenzspannung Vref2 als Führungsgröße Vf auf den Eingang 51 des Regelkreises 50 aufgeschaltet werden.In order to switch the reference variable Vf between the first reference voltage Vref1 and the second reference voltage Vref2, in the embodiment of FIG 1 the voltage regulator 1 a switching device 30 with the switch inputs 31 and 32 and the switching output 39 on. The switching device 30 has, for example, a number of switching transistors for switching by means of a control signal St. In the embodiment of the 1 is the function of the switching device for easier understanding 30 shown schematically. The switching device 30 is at the entrance 51 of the control circuit and to a first voltage output 19 the first reference voltage source 10 and to a second voltage output 29 the second reference voltage source 10 connected. Thus, optionally, the first reference voltage Vref1 or the second reference voltage Vref2 as a reference variable Vf to the input 51 of the control loop 50 be switched on.

Zur Erzeugung des Steuersignals St weist der Spannungsregler 1 der Ausführungsform der 1 eine Vergleicherschaltung 40 auf. Die Vergleicherschaltung 40 ist zum Vergleich zweier Spannungen eingerichtet. In der Ausführungsform der 1 weist die Vergleicherschaltung 40 einen ersten Eingang 41 zum Anlegen der ersten Referenzspannung Vref1 und einen zweiten Eingang 42 zum Anlegen der zweiten Referenzspannung Vref2 und einen Ausgang 49 zur Ausgabe des Steuersignals St auf. Der Ausgang 49 der Vergleicherschaltung 40 ist mit einem Steuereingang 37 der Schaltvorrichtung 30 verbunden. To generate the control signal St, the voltage regulator points 1 the embodiment of the 1 a comparator circuit 40 on. The comparator circuit 40 is set up to compare two voltages. In the embodiment of the 1 has the comparator circuit 40 a first entrance 41 for applying the first reference voltage Vref1 and a second input 42 for applying the second reference voltage Vref2 and an output 49 to output the control signal St on. The exit 49 the comparator circuit 40 is with a control input 37 the switching device 30 connected.

Die Vergleicherschaltung 40 ist ausgebildet mittels der Ausgabe des Steuersignals St an die Schaltvorrichtung 30 den Spannungsausgang 19 der ersten Referenzspannungsquelle 10 dann auf den Eingang 51 des Regelkreises 50 mittels der Schaltvorrichtung 30 zu schalten, wenn die erste Referenzspannung Vref1 größer als die zweite Referenzspannung Vref2 ist.The comparator circuit 40 is formed by means of the output of the control signal St to the switching device 30 the voltage output 19 the first reference voltage source 10 then on the entrance 51 of the control loop 50 by means of the switching device 30 when the first reference voltage Vref1 is greater than the second reference voltage Vref2.

Die Vergleicherschaltung 40 ist ausgebildet mittels der Ausgabe des Steuersignals St an die Schaltvorrichtung 30 den Spannungsausgang 29 der zweiten Referenzspannungsquelle 20 dann auf den Eingang 51 des Regelkreises 50 mittels der Schaltvorrichtung 30 zu schalten, wenn die erste Referenzspannung Vref1 kleiner als die zweite Referenzspannung Vref2 ist.The comparator circuit 40 is formed by means of the output of the control signal St to the switching device 30 the voltage output 29 the second reference voltage source 20 then on the entrance 51 of the control loop 50 by means of the switching device 30 when the first reference voltage Vref1 is smaller than the second reference voltage Vref2.

Der Spannungsregler 1 der Ausführungsform der 1 weist eine Justageschaltung 60 auf. Die Justageschaltung 60 weist Steuerausgänge 67, 68 und 69 und einen Eingang 61 auf. Die Justageschaltung 60 ist beispielsweise als feste und/oder programmierbare digitale Logik ausgebildet.The voltage regulator 1 the embodiment of the 1 has an adjustment circuit 60 on. The adjustment circuit 60 has control outputs 67 . 68 and 69 and an entrance 61 on. The adjustment circuit 60 is designed, for example, as fixed and / or programmable digital logic.

Ein Steuerausgang 69 der Justageschaltung 60 ist an einen Eingang 21 der zweiten Referenzspannungsquelle 20 angeschlossen zur Justierung der zweiten Referenzspannung Vref2 auf einen Wert, der kleiner als die erste Referenzspannung Vref1 im eingeregelten Zustand des Regelkreises 50 ist. Ein anderer Steuerausgang 68 ist an einen Eingang 11 der ersten Referenzspannungsquelle 10 angeschlossen zur Justage der ersten Referenzspannung Vref1 auf einen Wert, der durch Anlegen einer Justagespannung Vj an einen Justageanschluss 73 festgelegt werden kann. In der Ausführungsform der 1 ist der Justageanschluss 73 an einen dritten Eingang 43 der Vergleicherschaltung 40 angeschlossen, so dass mittels der Vergleicherschaltung 40 die Justagespannung Vj mit der ersten Referenzspannung Vref1 oder der zweiten Referenzspannung Vref2 für die Justage der ersten Referenzspannung Vref1 beziehungsweise der zweiten Referenzspannung Vref2 verglichen werden kann.A control output 69 the adjustment circuit 60 is at an entrance 21 the second reference voltage source 20 connected to the adjustment of the second reference voltage Vref2 to a value which is smaller than the first reference voltage Vref1 in the controlled state of the control loop 50 is. Another control output 68 is at an entrance 11 the first reference voltage source 10 connected to the adjustment of the first reference voltage Vref1 to a value by applying an adjustment voltage Vj to a Justageanschluss 73 can be determined. In the embodiment of the 1 is the adjustment connection 73 to a third entrance 43 the comparator circuit 40 connected so that by means of the comparator circuit 40 the adjustment voltage Vj can be compared with the first reference voltage Vref1 or the second reference voltage Vref2 for the adjustment of the first reference voltage Vref1 and the second reference voltage Vref2, respectively.

Ein weiterer Steuerausgang 67 der Justageschaltung 60 ist an einen Steuereingang 47 der Vergleicherschaltung 47 zum Umschalten der zu vergleichenden Spannungen Vj, Vref1, Vref2 angeschlossen. Hierdurch kann die Justageschaltung 60 verschiedene Modi steuern.Another control output 67 the adjustment circuit 60 is to a control input 47 the comparator circuit 47 for switching over the voltages Vj, Vref1, Vref2 to be compared. This allows the adjustment circuit 60 control different modes.

In einem ersten Justagemodus wird die Justagespannung Vj angelegt und mittels der Steuerung durch die Justageschaltung 60 ausgewählt zur Justierung der ersten Referenzspannung Vref1 der ersten Referenzspannungsquelle 10 in einem eingeregelten Zustand eines Regelkreises 50 des Spannungsreglers 1.In a first adjustment mode, the adjustment voltage Vj is applied and by means of the control by the adjustment circuit 60 selected for adjusting the first reference voltage Vref1 of the first reference voltage source 10 in a controlled state of a control loop 50 of the voltage regulator 1 ,

In einem zweiten Justagemodus wird die Justagespannung Vj angelegt und mittel der Steuerung durch die Justageschaltung 60 ausgewählt zur Justierung der zweiten Referenzspannung Vref2 der zweiten Referenzspannungsquelle 20 auf einen Wert kleiner als die erste Referenzspannung Vref1.In a second adjustment mode, the adjustment voltage Vj is applied and controlled by the adjustment circuit 60 selected for adjusting the second reference voltage Vref2 of the second reference voltage source 20 to a value smaller than the first reference voltage Vref1.

Ein Betriebsmodus wird nach der Justierung der ersten Referenzspannung Vref1 und der zweiten Referenzspannung Vref2 gestartet. Im Betriebsmodus wird die erste Referenzspannung Vref1 mit der zweiten Referenzspannung Vref2 fortlaufend verglichen. Im Betriebsmodus wird der Spannungsausgang 19 und damit die erste Referenzspannung Vref1 der ersten Referenzspannungsquelle 10 auf den Eingang 51 des Regelkreises 50 geschaltet, wenn die erste Referenzspannung Vref1 größer als die zweite Referenzspannung Vref2 ist. Hingegen wird im Betriebsmodus ein Spannungsausgang 29 der zweiten Referenzspannungsquelle 20 und somit die zweite Referenzspannung Vref2 auf den Eingang 51 des Regelkreises 50 geschaltet, wenn die erste Referenzspannung Vref1 kleiner als die zweite Referenzspannung Vref2 ist.An operation mode is started after the adjustment of the first reference voltage Vref1 and the second reference voltage Vref2. In the operating mode, the first reference voltage Vref1 is continuously compared with the second reference voltage Vref2. In operating mode, the voltage output 19 and thus the first reference voltage Vref1 of the first reference voltage source 10 on the entrance 51 of the control loop 50 when the first reference voltage Vref1 is greater than the second reference voltage Vref2. On the other hand, in the operating mode, a voltage output 29 the second reference voltage source 20 and thus the second reference voltage Vref2 to the input 51 of the control loop 50 when the first reference voltage Vref1 is smaller than the second reference voltage Vref2.

In der Abbildung der 2 ist eine weitere Ausführungsform eines Spannungsreglers 1 dargestellt. Im Folgenden werden nur die Unterschiede zu der Abbildung der 1 erläutert. Die Justageschaltung ist für eine bessere Übersichtlichkeit in 2 nicht gezeigt. Eine erste Referenzspannungsquelle 10 weist eine Bandgap-Schaltung 18 auf, die an einen Eingang 15 zur Versorgung anschlossen ist. Der Eingang 15 ist wiederum an einen Ausgang 59 eines Regelkreises 50 angeschlossen. Die Bandgap-Schaltung 18 gibt die Bandgap-Spannung Vbg an einen Differenzverstärker 17 der ersten Referenzspannungsquelle 10 aus. Der Ausgang des Differenzverstärkers 17 ist an den Spannungsausgang 19 der ersten Referenzspannungsquelle 10 angeschlossen. Ein programmierbarer Spannungsteiler 16 ist mit dem Differenzverstärker 17 zu programmierbaren Verstärkung der Bandgap-Spannung Vbg zur Erzeugung der ersten Referenzspannung Vref1 verbunden. Über den Steuereingang 11 kann der programmierbare Spannungsteiler 16 eingestellt werden.In the picture of the 2 is another embodiment of a voltage regulator 1 shown. The following are just the differences from the illustration of 1 explained. The adjustment circuit is in for better clarity 2 Not shown. A first reference voltage source 10 has a bandgap circuit 18 on, on an entrance 15 is connected to the supply. The entrance 15 is in turn to an exit 59 a control loop 50 connected. The bandgap circuit 18 gives the bandgap voltage Vbg to a differential amplifier 17 the first reference voltage source 10 out. The output of the differential amplifier 17 is at the voltage output 19 the first reference voltage source 10 connected. A programmable voltage divider 16 is with the differential amplifier 17 to programmable gain of the bandgap voltage Vbg for generating the first reference voltage Vref1 connected. About the control input 11 can be the programmable voltage divider 16 be set.

Eine zweite Referenzspannungsquelle 20 des Spannungsreglers 1 der Ausführungsform der 2 weist in Reihe geschaltet eine Stromquelle 28, einen programmierbaren Spannungsteiler 26 und eine Diode 27 auf. Über den Steuereingang 21 kann der programmierbare Spannungsteiler 26 eingestellt werden.A second reference voltage source 20 of the voltage regulator 1 the embodiment of the 2 has a power source connected in series 28 , a programmable voltage divider 26 and a diode 27 on. About the control input 21 can be the programmable voltage divider 26 be set.

Eine Vergleicherschaltung 40 des Spannungsreglers 1 der Ausführungsform der 2 weist einen Multiplexer 45 und einen Komparator 48 auf. Dabei ist je ein Ausgang 45.8, 45.9 des Multiplexers 45 an je einem Eingang 48.1, 48.2 des Komparators 48 angeschlossen. Der Multiplexer 45 weist zum Schalten beispielsweise eine Anzahl von Schalttransistoren auf. In der 2 ist für eine leichtere Verständlichkeit lediglich die Schaltlogik des Multiplexers 45 schematisch dargestellt. Die Schaltlogik des Multiplexers 45 wird durch ein digitales Schaltsignal am Steuereingang 47 der Vergleicherschaltung 40 gesteuert. Eingänge 45.1, 45.2, 45.3 des Multiplexers 45 sind an Eingänge der Vergleicherschaltung 40 angeschlossen. Ebenfalls ist der Ausgang 48.9 des Komparators 48 an den Ausgang 49 der Vergleicherschaltung 40 angeschlossen, so dass das Ausgangssignals des Komparators 48 das Steuersignal St ist.A comparator circuit 40 of the voltage regulator 1 the embodiment of the 2 has a multiplexer 45 and a comparator 48 on. There is one output each 45.8 . 45.9 of the multiplexer 45 at one entrance each 48.1 . 48.2 of the comparator 48 connected. The multiplexer 45 has, for example, a number of switching transistors for switching. In the 2 is for ease of understanding only the switching logic of the multiplexer 45 shown schematically. The switching logic of the multiplexer 45 is triggered by a digital switching signal at the control input 47 the comparator circuit 40 controlled. inputs 45.1 . 45.2 . 45.3 of the multiplexer 45 are at inputs of the comparator circuit 40 connected. Likewise is the exit 48.9 of the comparator 48 to the exit 49 the comparator circuit 40 connected so that the output signal of the comparator 48 the control signal is St.

Weiterhin ist in der Ausführungsform der 2 eine einfache Möglichkeit dargestellt, wie mittels der als Spannungsteiler verschalteten Widerstände R1, R2 die Justagespannung Vj aus der Versorgungsspannung Vdd gewonnen werden kann. Natürlich kann die Justagespannung Vj durch jede andere stabile Spannungsquelle erzeugt werden. Die Mittel R1, R2 zur Erzeugung der Justagespannung Vj sind dabei von außen an den integrierten Schaltkreis mit dem Spannungsregler 1 angeschlossen.Furthermore, in the embodiment of the 2 illustrated a simple way, as can be obtained from the supply voltage Vdd by means of the connected as a voltage divider resistors R1, R2, the adjustment voltage Vj. Of course, the adjustment voltage Vj can be generated by any other stable voltage source. The means R1, R2 for generating the adjustment voltage Vj are from the outside to the integrated circuit with the voltage regulator 1 connected.

In der Ausführungsform der 3 ist ein weiterer Blockschaltplan eines Spannungsreglers 1 dargestellt für den Betriebsmodus. Der Komparator 48 schaltet die Schalter 34, 36 durch sein Ausgangssignal St, das mittels des Inverters 35 invertiert wird. Ist die zweite Referenzspannung Vref2 größer als die erste Referenzspannung Vref1 wird die Ausgangspannung am Ausgang des Komparators 48 klein (Masse). Durch die Invertierung mittels des Inverters 35 wird der Schalter 34 geschlossen und die zweite Referenzspannung Vref2 auf den Regelkreis 50 geschaltet. Bei positiver Ausgangsspannung des Komparators 48 wird entsprechend Schalter 36 geschlossen.In the embodiment of the 3 is another block diagram of a voltage regulator 1 shown for the operating mode. The comparator 48 turns off the switches 34 . 36 by its output signal St, by means of the inverter 35 is inverted. If the second reference voltage Vref2 is greater than the first reference voltage Vref1, the output voltage at the output of the comparator 48 small (mass). By the inversion by means of the inverter 35 becomes the switch 34 closed and the second reference voltage Vref2 to the control loop 50 connected. At positive output voltage of the comparator 48 will switch accordingly 36 closed.

In der Ausführungsform der 4 ist ein Blockschaltplan der zweiten Referenzspannungsquelle 20 dargestellt. Die zweite Referenzspannungsquelle 20 ist über eine Schnittstelle 21 an die Justageschaltung 60 angeschlossen. Die zweite Referenzspannungsquelle 20 weist eine Logik (Dekodierer) 22 zur Ansteuerung der Schalter 22.1, 22.2, 22.3, 22.4, 22.5, 22.6, 22.7 und 22.8 auf. Die Schalter 22.1, 22.2, 22.3, 22.4, 22.5, 22.6, 22.7 und 22.8 sind beispielsweise als Schalttransistoren ausgebildet. Jeder Schalter 22.1, 22.2, 22.3, 22.4, 22.5, 22.6, 22.7. und 22.8 kann den Komparator 48 mit einem Abgriff des Spannungsteilers aus den Widerständen 26.1, 26.2, 26.3, 26.4, 26.5, 26.6, 26.7, 26.8 verbinden. Die Justageschaltung 60 weist einen Zähler 63 und einen nicht-flüchtigen Speicher 62 auf. Beispielsweise wird der Zähler 63 solange gezählt, bis sich das Ausgangssignal des Komparators 48 ändert. Der Wert des Zählers 63 wird im nicht-flüchtigen Speicher 62 gespeichert und im Bedarfsfall über den Steuerausgang 69 ausgegeben.In the embodiment of the 4 is a block diagram of the second reference voltage source 20 shown. The second reference voltage source 20 is via an interface 21 to the adjustment circuit 60 connected. The second reference voltage source 20 has a logic (decoder) 22 for controlling the switches 22.1 . 22.2 . 22.3 . 22.4 . 22.5 . 22.6 . 22.7 and 22.8 on. The switches 22.1 . 22.2 . 22.3 . 22.4 . 22.5 . 22.6 . 22.7 and 22.8 are formed, for example, as switching transistors. Every switch 22.1 . 22.2 . 22.3 . 22.4 . 22.5 . 22.6 . 22.7 , and 22.8 can the comparator 48 with a tap of the voltage divider from the resistors 26.1 . 26.2 . 26.3 . 26.4 . 26.5 . 26.6 . 26.7 . 26.8 connect. The adjustment circuit 60 has a counter 63 and a non-volatile memory 62 on. For example, the counter 63 counted as long as the output signal of the comparator 48 changes. The value of the meter 63 will be in non-volatile memory 62 stored and if necessary via the control output 69 output.

In der Ausführungsform der 5 ist ein Blockschaltplan der ersten Referenzspannungsquelle 10 dargestellt. Die erste Referenzspannungsquelle 10 ist über eine Schnittstelle 11 an die Justageschaltung 60 angeschlossen. Die erste Referenzspannungsquelle 10 weist ebenfalls eine Logik (Dekodierer) 12 zur Ansteuerung der Schalter 12.1, 12.2, 12.3, 12.4, 12.5, 12.6, 12.7 und 12.8 auf. Die Schalter 12.1, 12.2, 12.3, 12.4, 12.5, 12.6, 12.7 und 12.8 sind beispielsweise als Schalttransistoren ausgebildet. Jeder Schalter 12.1, 12.2, 12.3, 12.4, 12.5, 12.6, 12.7, 12.8 kann den Ausgang des Differenzverstärkers 17 mit einem Abgriff der in Reihe geschalteten Widerstände 16.1, 16.2, 16.3, 16.4, 16.5, 16.6, 16.7, 16.8 verbinden, um die Gegenkopplung und damit die Verstärkung der Bandgap-Spannung Vbg einzustellen. Die Justageschaltung 60 weist einen Zähler 63 und einen nicht-flüchtigen Speicher 62 auf. Beispielsweise wird der Zähler 63 solange gezählt, bis sich das Ausgangssignal des Komparators 48 ändert. Der Wert des Zählers 63 wird im nicht-flüchtigen Speicher 62 gespeichert und im Bedarfsfall über den Steuerausgang 68 ausgegeben.In the embodiment of the 5 is a block diagram of the first reference voltage source 10 shown. The first reference voltage source 10 is via an interface 11 to the adjustment circuit 60 connected. The first reference voltage source 10 also has a logic (decoder) 12 for controlling the switches 12.1 . 12.2 . 12.3 . 12.4 . 12.5 . 12.6 . 12.7 and 12.8 on. The switches 12.1 . 12.2 . 12.3 . 12.4 . 12.5 . 12.6 . 12.7 and 12.8 are formed, for example, as switching transistors. Every switch 12.1 . 12.2 . 12.3 . 12.4 . 12.5 . 12.6 . 12.7 . 12.8 can be the output of the differential amplifier 17 with a tap of the series resistors 16.1 . 16.2 . 16.3 . 16.4 . 16.5 . 16.6 . 16.7 . 16.8 connect to set the negative feedback and thus the gain of the bandgap voltage Vbg. The adjustment circuit 60 has a counter 63 and a non-volatile memory 62 on. For example, the counter 63 counted as long as the output signal of the comparator 48 changes. The value of the meter 63 will be in non-volatile memory 62 stored and if necessary via the control output 68 output.

Die Abbildung der 6 zeigt ein schematisches Diagramm für eine Ausgangsspannung Vout, Vout' eines Spannungsreglers 1 versorgt durch eine Bordnetzspannung in einem Kraftfahrzeug. Die Ausgangsspannung Vout' zeigt dabei den Fall, wenn der Eingang 51 des Regelkreises 50 in 1 permanent mit dem Ausgang 19 der ersten Referenzspannungsquelle 10 verbunden ist. Beispielsweise wird zum Zeitpunkt t1 der Motor und damit die Lichtmaschine gestartet. Zwischen den Zeitpunkten t2 und t3 ist die Bordnetzspannung relativ stabil. Hingegen treten in der Bordnetzspannung zu den Zeitpunkten t1 und t3 Störungen, häufig sogenannte Spikes (Spannungsspitzen oder Spannungseinbrüche) auf, die an den Spannungsregler 1 hohe Anforderungen stellen. So ist in der 6 dargestellt, dass die Störungen Spannungsüberhöhungen der Ausgangsspannung Vout' verursachen.The picture of the 6 shows a schematic diagram for an output voltage Vout, Vout 'of a voltage regulator 1 powered by a vehicle electrical system voltage in a motor vehicle. The output voltage Vout 'shows the case when the input 51 of the control loop 50 in 1 permanently with the output 19 the first reference voltage source 10 connected is. For example, the engine and thus the alternator is started at time t1. Between the times t2 and t3, the vehicle electrical system voltage is relatively stable. On the other hand occur in the vehicle electrical system voltage at the times t1 and t3 disturbances, often called spikes (voltage spikes or voltage dips) on the voltage regulator 1 high demands. So is in the 6 illustrated that the disturbances cause voltage overshoots of the output voltage Vout '.

Wird hingegen zwischen der ersten Referenzspannungsquelle 10 und der zweiten Referenzspannungsquelle 20 entsprechend dem zuvor erläuterten Spannungsvergleich umgeschaltet, wird eine Spannungsüberhöhung vermieden, wie durch die Ausgangsspannung Vout in 6 dargestellt ist.If, however, between the first reference voltage source 10 and the second reference voltage source 20 Switched according to the voltage comparison explained above, a voltage overshoot is avoided, as by the output voltage Vout in 6 is shown.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsformen der 1 bis 6 beschränkt. Beispielsweise können andere Schaltungen für die Referenzspannungsquellen, den Regelkreis, die Vergleicherschaltung, die Schaltvorrichtung oder die Justageschaltung verwendet werden.The invention is not limited to the illustrated embodiments of 1 to 6 limited. For example, other circuits may be used for the reference voltage sources, the control loop, the comparator circuit, the switching device or the adjustment circuit.

Claims

Voltage regulator ( 1 ) with a control loop ( 50 ), whereby the control loop ( 50 ) an entrance ( 51 ) for applying a reference variable (Vf) and an output ( 59 ) for outputting an output voltage (Vout), having a supply connection ( 71 ) for applying a supply voltage (Vdd), wherein the supply connection ( 71 ) to the control loop ( 50 ) is connected to the supply by means of the supply voltage (Vdd), with a first reference voltage source ( 10 ) for outputting a first reference voltage (Vref1), wherein the first reference voltage source ( 10 ) with the output ( 59 ) of the control loop ( 50 ) for supplying the first reference voltage source ( 10 ) is connected by means of the output voltage (vout) to a second reference voltage source ( 20 ) for outputting a second reference voltage (Vref2), the second reference voltage source ( 20 ) to the supply connection ( 71 ) is connected to the supply by means of the supply voltage (Vdd), with a switching device ( 30 ), which are connected to the entrance ( 51 ) of the control loop ( 50 ) and to a first voltage output ( 19 ) of the first reference voltage source ( 10 ) and to a second voltage output ( 29 ) of the second reference voltage source ( 20 ), characterized by - a comparator circuit ( 40 ), with a first input ( 41 ) for applying the first reference voltage (Vref1) and with a second input ( 42 ) for applying the second reference voltage (Vref2) and having an output ( 49 ), which is equipped with a control input ( 37 ) of the switching device ( 30 ), the comparator circuit ( 40 ) is formed, by means of an output of a control signal (St) the voltage output ( 19 ) of the first reference voltage source ( 10 ) on the entrance ( 51 ) of the control loop ( 50 ) by means of the switching device ( 30 ) when the first reference voltage (Vref1) is greater than the second reference voltage (Vref2), and the voltage output ( 29 ) of the second reference voltage source ( 20 ) on the entrance ( 51 ) of the control loop ( 50 ) by means of the switching device ( 30 ), when the first reference voltage (Vref1) is smaller than the second reference voltage (Vref2), - an adjustment circuit ( 60 ) connected to the second reference voltage source ( 20 ) is connected, for adjusting the second reference voltage (Vref2) to a value which is smaller than the first reference voltage (Vref1) in the controlled state of the control loop ( 50 ) is an output ( 68 ) of the adjustment circuit ( 60 ) to an entrance ( 11 ) of the first reference voltage source ( 10 ) is connected to adjust the first reference voltage (Vref1), the output ( 49 ) of the comparator circuit ( 40 ) to an entrance ( 61 ) of the adjustment circuit ( 60 ) is connected to adjust the first reference voltage (Vref1) based on a result of a comparison between the adjustment voltage (Vj) and the first reference voltage (Vref1).

Voltage regulator ( 1 ) according to claim 1, characterized by a connection pin ( 73 ) for applying an adjustment voltage (Vj), wherein the connection pin ( 73 ) to a third input ( 43 ) of the comparator circuit ( 40 ) and the output ( 49 ) of the comparator circuit ( 40 ) to an entrance ( 61 ) of the adjustment circuit ( 60 ) is connected to adjust the second reference voltage (Vref2) based on a result of a comparison between the adjustment voltage (Vj) and the second reference voltage (Vref2).

Voltage regulator ( 1 ) according to claim 1 or claim 2, characterized in that the second reference voltage source ( 20 ) Medium ( 26 ) for adjusting the second reference voltage (Vref2).

Voltage regulator ( 1 ) according to claim 3, characterized in that the second reference voltage source ( 20 ) as a means for adjusting a programmable voltage divider ( 26 ) having.

Voltage regulator ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the second reference voltage source ( 20 ) independent of the output voltage (Vout) of the control loop ( 50 ) is operated.

Voltage regulator ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the comparator circuit ( 40 ) a comparator ( 48 ) and a multiplexer ( 45 ), wherein a first output ( 45.8 ) and / or a second output ( 45.9 ) of the multiplexer ( 45 ) to an entrance ( 48.1 . 48.2 ) of the comparator ( 48 ), the first input ( 41 ) and the second input ( 42 ) and the third input ( 43 ) of the comparator circuit ( 40 ) to inputs ( 45.1 . 45.2 . 45.3 ) of the multiplexer ( 45 ) are connected, and where an output ( 49 ) of the comparator circuit ( 40 ) to an output ( 48.9 ) of the comparator ( 48 ) connected.

Voltage regulator ( 1 ) according to claim 6, characterized in that a control output ( 67 ) of the adjustment circuit ( 60 ) to a control input ( 47 ) of the comparator circuit ( 40 ) for controlling the multiplexer ( 45 ) connected.

Method for operating a voltage regulator ( 1 ) with a control loop ( 50 ) for outputting an output voltage (Vout), comprising the steps of: applying an adjustment voltage (Vj) and adjusting a first reference voltage (Vref1) of a first reference voltage source ( 10 ) in a controlled state of a control loop ( 50 ) of the voltage regulator ( 1 ), Applying the adjustment voltage (Vj) and adjusting a second reference voltage (Vref2) of a second reference voltage source ( 20 ) to a value smaller than the first reference voltage (Vref1), starting an operation mode after the adjustment of the first reference voltage (Vref1) and the second reference voltage (Vref2), wherein in the operation mode the first reference voltage (Vref1) is continuous with the second reference voltage (Vref2) is compared, wherein in the operating mode, a voltage output ( 19 ) of the first reference voltage source ( 10 ) on an entrance ( 51 ) of the control loop ( 50 ) is switched when the first reference voltage (Vref1) is greater than the second reference voltage (Vref2), and wherein in the operating mode, a voltage output ( 29 ) of the second reference voltage source ( 20 ) on the entrance ( 51 ) of the control loop ( 50 ) is switched when the first reference voltage (Vref1) is smaller than the second reference voltage (Vref2), wherein an output ( 68 ) of the adjustment circuit ( 60 ) to an entrance ( 11 ) of the first reference voltage source ( 10 ) is connected to adjust the first reference voltage (Vref1) and the output ( 49 ) of the comparator circuit ( 40 ) to an entrance ( 61 ) of the adjustment circuit ( 60 ) is connected to adjust the first reference voltage (Vref1) based on a result of a comparison between the adjustment voltage (Vj) and the first reference voltage (Vref1).