Запоминающее устройство с сохранением информации при отключении питания ранением Советский патент 1991 года по МПК G11C29/00 

а 00

ы со

XI

Изобретение относится к запоминающим устройствам и может быть использовано в различных системах управления, в которых запоминающее устройства с произвольной выборкой используются в качестве постоянных запоминающих устройств, т.е. устройств в которых требуется надежное и длительное сохранение накопленной информации при отключенном электропитании, а изменение информации не является основным режимом работы.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства и увеличение времени хранения информации в накопителе при отключении основного питания.

На фиг.1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - вольт-амперные характеристики ограничителя тока и разделительного элемента.

Основной источник питания (не показан) подключен к входу 1 питания устройства и соединен с входом преобразователя 2 напряжения, входом питания блока 3 сопряжения, анодом первого разделительного элемента 4 и катодом опорного элемента 5. Управляющий б, адресный 7 и информационный 8 входы устройства соединены через блок 3 сопряжения и элементы 9 гальванической развязки с соответствующими входами накопителя 10, информационный выход которого соединен через блок 3 сопряжения с информационным выходом 11 устройства. Входы накопителя 10соединены через нагрузочные элементы 12 с входом питания накопителя 10, катодами первого 4, второго 13 и третьего 14 разделительных элементов, через фильтрующий элемент 15 - с шиной нулевого потенциала, через ограничитель 16 тока - с анодом третьего разде- лительного элемента 14 и входом резервного источника 17 питания. Выход преобразователя 2 напряжения соединен через балластный элемент 18санодами второго разделительного элемента 13 и опорного элемента 5.

Основной источник питания запитыва- ет преобразователь 2 напряжения, блок 3 сопряжения и все узлы системы, в которую входит предлагаемое устройство. Напряжение основного источника питания в предла- таемом устройстве выполняет также функции опорного напряжения при формировании напряжения питания накопителя 10. Преобразователь 2 напряжения предназначен для обеспечения на входе балластного элемента 18 напряжения, превышающего напряжения основного источника питания на величину не менее одного вольта. Балластный элемент 18, опорный элемент 5 и второй разделительный элемент 13 предназначены

для формирования номинального напряжения на питающем входе накопителя 10 в штатном режиме. Второй разделительный элемент 13 также препятствует разряду резервного источника 17 питания в режиме хранения информации при отключении питания.

Первый разделительный элемент 4 предотвращает выход из строя накопителя

0 10 вследствие перекоса напряжений на его питающем входе по отношению к остальным входам накопителя 10 при включенном питании устройства и напряжения на выходе резервного источника V питания, близ5 кого к нулю (например, при первом включении устройства), так как маломощный преобразователь 2 напряжения из-за повышенного тока заряда резервного источника 17 питания не в состоянии обеспе0 чить на питающем входе накопителя 10 напряжение, при котором перекос напряжений на его входах отсутствует. Первый разделительный элемент 4 также препятствует разряду резервного источника 17 питания в

5 режиме хранения информации при отключении питания.

Третий разделительный элемент 14 препятствует возникновению недопустимо большого тока заряда резервного источника

0 17 питания и предназначен для уменьшения провала напряжения на питающем входе накопителя 10 вовремя переходных процессов при отключении основного источника питания.

5 Устройство работает следующим образом.

В штатном режиме напряжения основного источника питания подается с входа 1 устройства на вход преобразователя 2 на0 пряжения, опорный элемент 5, вход питания блока 3 сопряжения и первый разделительный элемент 4. Входное напряжение преобразователя 2 подается на вход балластного элемента 18. Величина напряжения на вы5 ходе балластного элемента 18 выше напряжения, поступающего на вход 1 устройства с основного источника питания, на величину падения напряжения на опорном элементе 5. Величина напряжения на питающем вхо0 де накопителя 10 меньше величины напря- жения на выходе балластного элемента 18 на величину падения напряжения на втором разделительном элементе 13. При использовании опорного элемента 5 и второго разде5 лительного элемента 13 одного типа величины падений напряжений на них равны, вследствие чего напряжение на питающем входе накопителя 10 в штатном режиме равно напряжению основного источника питания, т.е. номинальному, что исключает

возможность перекоса величины напряжения питания накопителя 10 и всей системы в целом и штатном режиме. Это повышает надежность работы устройства в штатном режиме.

Напряжение на питающем входе накопителя 10 поступает также на ограничитель 16 тока, предназначенный для ограничения тока заряда резервного источника 17 питания с целью обеспечения накопления максимально возможной энергии заряда. Напряжение на входе резервного источника 17 питания после полного его заряда равно напряжению на питающем входе накопителя 10, т.е. номинальному.

При отключении основного источника питания блок 3 сопряжения обеспечивает снятие в необходимой последовательности сигналов с управляющего, адресного и информационного входов накопителя 10, элементы 9 гальванической развязки предотвращают утечку энергии резервного источника 17 питания через выходные цепи блока 3 сопряжения, а через нагрузочные элементы 12 потенциал резервного источника питания подается на управляющий, ад- ресный и информационный входы накопителя 10, заставляя его перейти в режим хранения с минимальным потреблением энергии.

Питание накопителя 10 в режим хранения информации при отключенном питании осуществляется напряжением резервного источника 17 питания через ограничитель 16 тока и третий разделительный элемент 14. Так как ток потребления I Потр (фиг.2) накопителя 10 в режиме хранения при отключенном питании очень мал, то и падение напряжения Ui (фиг.2) в соответствии с вольт-амперной характеристикой 19 (фиг.2) параллельной цепи, состоящей из ограничителя 16 тока и третьего разделительного элемента 14, будет мало. При использовании лишь третьего разделительного элемента 14, что имеет место в известном устройстве, падение напряжения U2 (фиг.2) в соответствии с вольт-амперной характеристикой 20 (фиг.2) разделительного элемента будет больше при одинаковом токе потребления накопителя 10 в режиме хранения при отключенном питании, что снижает напряжение на питающем входе накопителя 10. На фиг.2 изображена также вольт-амперная характеристика 21 ограничителя 16 тока.

Таким образом, резервный источник 17 питания в предлагаемом устройстве используется более эффективно, чем в известном, как при заряде, так и при разряде, в результате чего достигается увеличение времени

хранения информации в накопителе 10 в режиме хранения при отключенном питании при одинаковых параметрах резервных источников питания и накопителей.

В качестве накопителя 10 могут быть

использованы интегральные элементы КМОП ОЗУ, а в качестве резервного источника 17 питания - ионистор или группа ионисторов. В качестве преобразователя 2

напряжения может быть использован любой маломощный преобразователь (например, умножитель) или любой источник постоянного тока, имеющийся в системе, напряжение которого превышает напряжение основного источника питания не менее чем на 1В.

Предлагаемое устройство по сравнению с известным более надежно работает в штатном режиме. Кроме того, увеличено

время хранения информации в накопителе в режиме хранения при отключенном источнике питания.

Формула изобретения

Запоминающее устройство с сохранением информации при отключении питания, содержащее накопитель, вход питания которого через фильтрующий элемент соединен с шиной нулевого потенциала, а через

третий разделительный элемент - с резервным источником питания, первыми выводами нагрузочных элементов и первым выводом первого разделительного элемента, второй вывод которого является входом

основного питания устройства и подключен к входу питания блока сопряжения, выходы которого через элементы гальванической развязки подключены к соответствующим входам накопителя и вторым выводам нагрузочных элементов, входы блока сопряжения являются информационным, адресным и управляющим входами устройства, выход накопителя является информационным выходом устройства, второй разделительный

элемент, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства и увеличения времени хранения информации при отключении основного питания, оно содержит преобразователь напряжения, балластный и опорный элементы и ограничитель тока, причем вход основного питания устройства подключен к входу преобразователя напряжения, выход которого через балластный и опорный элементы подключей к входу основного питания устройства, а через балластный и второй разделительный элементы - к входу питания накопителя и входу ограничителя тока, выход которого подключен к резервному источнику питания.

I notp.

Изобретение относится к запоминающим устройствам и может быть использовано в различных системах управления, в качестве постоянных запоминающих устройств, когда требуется надежное и длительное сохранение накопленной информации при отключенном электропитании, а изменение информации не является основным режимом работы. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства и увеличение времени хранения информации в накопителе при отключении питания. Устройство содержит преобразователь 2 напряжения, блок 3 сопряжения, разделительные элементы 4, 13, 14, опорный элемент 5, элементы 9 гальванической развязки, накопитель 10, нагрузочные элементы 12, фильтрующий элемент 15, ограничитель 16 тока, резервный источник 17 питания, балластный элемент 18. 2 ил. « Ё