Möglichkeiten des Power Sequencing

Wie stelle ich sicher, dass absolute Grenzwerte, die von Spannungswerten an anderen Pins eines IC abhängen, während des Einschaltens nicht überschritten werden?

Wie Viktor Frankenstein schon feststellte, kann das fahrlässige Anlegen von Spannung ernsthafte Konsequenzen haben. „Power Sequencing” – die Steuerung der Einschaltreihenfolge mehrerer Spannungen eines Systems – ist bei den meisten modernen Analog-ICs im Gegensatz zu älteren Varianten weniger problematisch, da viele von ihnen mit nur einer Spannung versorgt und wieder andere durch eine Power-Sequenz nicht beschädigt werden.

Es gibt jedoch auch heute noch Bausteine, die beschädigt werden können, falls mehrere Stromversorgungen in der falschen Reihenfolge eingeschaltet werden – und es kommt sehr oft vor, dass Systeme mit mehreren Bausteinen anfällig dafür sind. Sobald ein System mehr als eine Spannungsversorgung hat, ist es wichtig, für alle Bereiche des Systems und für alle möglichen Reihenfolgen beim Einschalten das Worst-Case-Szenario zu analysieren. Falls eine der möglichen Szenarien Schäden bewirken kann, müssen die Stromversorgungen so ausgelegt werden, dass das System sicher ein- und ausschaltet.

Es gibt mehrere Möglichkeiten, sicherzustellen, dass Stromversorgungen in der richtigen Reihenfolge einschalten. Die einfachste Möglichkeit ist, sie über Dioden zu betreiben, damit alle Spannungen gleichzeitig ansteigen, bis die niedrigste Spannung den korrekten Wert hat. Dann steigen die verbleibenden Spannungen zusammen an, bis die nächste Spannung ihren richtigen Wert erreicht. Dies geht so lange, bis alle Spannungen ihren richtigen Wert haben.

Dies ist einfach und stellt außerdem sicher, dass alle Spannungen in der richtigen Reihenfolge ausschalten. Allerdings funktioniert dies nur, wenn alle Versorgungsspannungen die gleiche Polarität haben und die Sequenz ein Einschalten in ansteigender Reihenfolge verlangt (was sehr häufig der Fall ist).

Die Programmierung von Einschaltverzögerungen mit entsprechenden Filterkondensatoren ist ebenfalls einfach. Allerdings können dabei Timing-Probleme auftreten, wenn das System abgeschaltet wird oder „Glitches“ auf der Versorgungsspannung auftreten.

Die beste Lösung ist der Einsatz von Timern. Damit lässt sich sicherstellen, dass verschiedene Versorgungsspannungen in einem System in der richtigen Reihenfolge und mit geeigneten Verzögerungszeiten dazwischen einschalten. Bisher erfolgte dies mit dem allgegenwärtigen Timer 555. Heute jedoch gibt es eine Reihe spezieller, für das Sequencing von Spannungen entwickelter Bauteile. Einige enthalten viele (bis zu 12) Sequencer auf einem Chip und können 12 Versorgungsspannungen eines Systems überwachen, um zu verifizieren, dass sie in den richtigen Spannungsgrenzen liegen.

Andere Bauteile sind sehr einfach und kaskadiert (eine pro Versorgungsspannung), um genau die erforderliche Anzahl zu steuern. Selbst mit „Supply Sequencing” ist der Einsatz von Schottky-Dioden ratsam. Damit lässt sich sicherstellen, dass Versorgungsspannungen niemals ihre Polarität umkehren können, weil Ströme durch ICs und zurück in eine andere Versorgungsleitung fließen.

Von Uwe Bröckelmann nach Unterlagen von Analog Devices.

Analog Devices CEO Jerald G. Fishman verstorben

Der CEO des Chipherstellers Analog Devices, Jerald G. Fishman, erlag in der Nacht des 28. März 2013 den Folgen eines Herzinfarkts. Er wurde 67 Jahre alt. Interimsmäßig wird Unternehmenschef Vincent Roche die CEO-Funktionen wahrnehmen.

 Jerry Fishman, CEO und Visionär von Analog Devices, ist am Grün-Donnerstag überraschend verstorben
Jerry Fishman, CEO und Visionär von Analog Devices, ist am Grün-Donnerstag überraschend verstorben

„Das ist für mich persönlich und alle hier bei ADI ein schrecklicher Verlust“, erklärt Gründer und Vorstandsvorsitzender Ray Stata. „Jerry widmete seine gesamte Karriere dem Aufbau von ADI, einem großartigen Unternehmen, auf das wir alle enorm stolz sind.“ Fishman genoss einen großen Respekt sowohl innerhalb als auch außerhalb des Unternehmens. Viele bewunderten seine Direktheit, Offenherzigkeit und Freimütigkeit wie auch seinen Sinn für Humor.

Der in Flushing (NY) geborene und in den New Yorker Stadtteilen Bronx und Queens aufgewachsene Fishman studierte Elektrotechnik am City College New York (BSEE) und an der Northeastern University (MSEE) sowie an der Boston University (MBA) und an der Suffolk Law School (Abschluss in Rechtswissenschaften).

Bei Analog Devices begann Fishman seine Karriere 1971 im Produktmarketing und arbeitete sich im Unternehmen hoch. 1991 wurde er als Präsident und COO, 1996 als Unternehmenschef und CEO berufen und war die rechte Hand des Gründers Stata. Während Stata aber eher der Technologe war, fungierte Fishman als Geschäftsmann und Anwalt für die Firma. Pragmatisch, ergebnisorientiert und mit aggressiven Geschäftspraktiken stand er in starkem Kontrast zum freundlichen und sanftmütigen Stata.

Fishman führte ADI von einer elitären Ingenieursenklave zu einem der führenden Halbleiterunternehmen mit Milliarden-Umsätzen. Haupt-Umsatzträger ist dabei die High-Performance-Analog-Sparte mit ihren Datenwandlern.