Энергонезависимое запоминающее устройство с резервным источником питания Советский патент 1988 года по МПК G11C14/00 G11C11/34 

Изобретение относится к вычислительной технике, конкретно - к технике хранения информации. Оно может быть использовано в вычислительных системах, где требуется сохранение информации при отключении питания. Цель изобретения - увеличение времени хранения информации при отключении основного источника питания. Устройство содержит микросхемы 1 памяти, характеризуемые микромощным режимом хранения информации, основной источник 2 питания, разделительный элемент 3, резервный источник 4 питания, выполненный в виде емкостного накопителя, разделительный элемент 5, дополнительный источник 6 питания, токостабилизирующий элемент 7, выполненный в виде полевого транзистора 8 с п-ка- налом. Устройство позволяет существенно увеличить время хранения информации. 2 ил.

GO 00

Oi

;o

cpuei

Изобретение относится к вычислительной технике, конкретно к технике хранения информации и может быть использовано в вычислительных системах, где требуется сохранение информации при отключении питания.

Цель изобретения - увеличение времени хранения информации при отключении основного источника питания.

На фиг. 1 показан пример реализации предлагаемого устройства; на фиг. 2 - зависимость, характеризующая эффективность его работы.

Устройство содержит микросхемы 1 памяти, характеризуемые микромощным режимом информации (например, КМОП ОЗУ) основной источник 2 питания (Vi), подключенный к входам питания микросхем 1 через разделительный элемент 3 (например, диод), резервный источник 4 питания, выполненный в виде емкостного накопителя, соединенный через второй разделительный элемент 5 (например, диод) с дополнительным источником 6 питания с напряжением, пре- выщающим предельно допустимое напряжение питания микросхем (V2) и токостабили- зирующий элемент 7, выполненный, например, в виде полевого транзистора 8 с п-ка- на.том, включенного между емкостным накопителем 4 и входами питания микросхем 1, и потенциометра 9, служащего источником опорного напряжения и подключенного к затвору транзистора 8.

Коэффициент деления потенциометра 9 равен

V хр.мнн. - V jTt-

Vxp мин

1 +

V,,r.

Vxn мин

(1)

где VOTC - напряжение отсечки транзистора 8 (для полевого транзистора с п-каналом напряжение отсечки отрицательно).

Устройство работает следующим образом.

Если источники 2 и 6 питания исправны, то диоды 3 и 5 открыты, .микросхемы 1 памяти питаются напряжением Vi от основного источника 2, а накопитель 4 через диод 5 заряжен от источника б до напряжения, близкого к Va. При использовании, например, в качестве микросхем 1 памяти КМОП ОЗУ напряжения источника 2 питания должно быть равным V| +5В± 10%; минимальное значение этого напряжения равно VI«HH

4,5 В. Источник 6 питания должен иметь напряжение Va, существенно превыщающее Vi; в бортовых устройствах в качестве источника 6 может быть использована борт- сеть с напряжением V2 +27 В.

При включенном источнике 2 питания напряжение на истоке транзистора 8 устанавливается равным Vi -VxpMHH, а на затворе

Vj V,-K Vi +-.

VtlTC.

(2)

Так как напряжение между затвором и истоком

Ч. v; -у„ ,, у„(v 0),

Vxp мин

(3)

то транзистор 8 оказывается закрытым. В -этом случае питание микросхем 1 памяти осуществляется от источника 2 питания, а источник 6 служит только для заряда емкостного накопителя 4 до напряжения, близкого к V2.

При отключении основного питания (источников 2 и 6) напряжение питания микросхем I падает до значения Улрмин, напряже- ние на затворе транзистора 8 становится равным

V :j.xp V-Хр.мин i к хр.мнн-р

(4)

20

а напряжение между затвором и истоком достигает величины

V:lH р Vxp И VoTC (5)

фи которой начинается открывание транзистора 8.

При этом питание микросхем 1 осуществляется через транзистор 8 от емкостного накопителя 4 током Ьр , который определяется количеством и типом микросхем I памяти и величиной напряжения Х хрмин.

Транзистор 8 и потенциометр 9 представляет собой источник тока, управляемый напряжением, при чем в качестве управляющего используется напряжение отрицательной обратной связи (Vi), снимаемое через

потенциометр 9 с выхода указанного источника (Vxp мин). В силу этого ток I.XP , протекающий через транзистор 8, будет оставаться приблизительно постоянным в течение всего времени разряда емкостного накопителя 4 до напряжения «ии. Время хранения информации, равное времени разряда накопителя 4, оценивается выражением:

tx

(Uz- Цхр.мин) Сн

Ьр+ 1у

(6)

где Сн - емкость накопителя 4 и Ь - его суммарный ток утечки.

Величина Ijlp (6) определяет максималь- 0 но допустимую длительность перерыва питания. После включения .источников 2 и 6 питания восстанавливается исходное состояние: на микросхемах 1 памяти напряжение питания нарастает до величины U|, а накопитель вновь заряжается до напряжеНИЯ V2.

Устройство позволяет существенно увеличить время хранения информации.

Формула изобретения Энергонезависимое запоминающее устройство с резервным источником питания, содержащее основной источник питания, выход которого через первый разделительный элемент подключен к входам питания микросхем памяти, резервный источник питания, выполненный в виде емкостного накопителя, второй разделительный элемент и токостабилизнрующий элемент, отличающееся тем, что, с целью увеличения времени хра3

/

/

4

/ -хр

I

I

Up

5iO Число конденФи&.2.с а тор о 6 п

нения информации при отключении основного источника питания, устройство содержит дополнительный источник питания с напряжением, превыщающим предельно допустимое напряжение питания микросхем памяти, выход дополнительного источника питания через второй разделительный элемент подключен к емкостному накопителю, выход которого через токостабилизирующий

элемент подключен к входам питания микросхем памяти.

/

/

/