[發明專利]持續低電壓檢測電路和方法

無效

• 申請號: 200680011925.X
• 申請日: 2006-04-11
• 公開（公告）號: CN101163976A
• 公開（公告）日: 2008-04-16
• 發明（設計）人: 泰耶·塞特
• 申請（專利權）人: 愛特梅爾公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 孟銳

技術領域

本發明涉及持續低電壓檢測系統。

背景技術

新近的技術進步已促使半導體微控制器或微處理器芯片的性能提高且尺寸減小。微控制器通常從處于微控制器外部的電源電壓接收電力。為了確保適當操作，許多常規微控制器使用持續低電壓檢測系統。

持續低電壓檢測系統通常檢測電源電壓電平何時下降到微控制器和/或使用微控制器的物件的適當操作所必需的最小電平以下。持續低電壓檢測系統有助于保護微控制器免受總電力故障以及所接收的電壓信號的“下跌”的影響。

幫助保護微控制器并維持適當運作的能力廣泛有益，但在關鍵的應用環境(包含醫學環境)中尤其重要。需要一種簡單、高效且有效的持續低電壓檢測系統。本發明解決這種需要。

發明內容

本文描述持續低電壓檢測的各方面。這些方面中包含一種持續低電壓檢測電路。所述持續低電壓檢測電路包含讀出放大器，其用于感測由快閃單元展示出的電流電平。組合邏輯耦合到所述讀出放大器，用于基于所述感測到的電流電平來識別所述快閃單元的編程狀況(包含持續低電壓狀況)，以便提供警報從而避免由于持續低電壓狀況而引起潛在故障。

通過本發明，使用快閃存儲器的編程狀態來提供持續低電壓檢測。本發明以簡單且有效的方式提供檢測器電路，所述檢測器電路監視所編程的快閃存儲器單元的電流電平的下降以便識別持續低電壓狀況。可通過使用警報信號以允許重新編程或關閉控制器來避免潛在故障。結合以下具體實施方式和附圖將更充分理解本發明的這些和其它優點。

附圖說明

圖1說明根據本發明的持續低電壓檢測器的示范性實施例的電路圖。

圖2說明根據本發明對圖1的電路的操作的示范性模擬。

具體實施方式

本發明涉及持續低電壓檢測系統。提供以下描述以使所屬領域的一般技術人員能夠制造和使用本發明，且在專利申請案及其要求的上下文中提供以下描述。所屬領域的技術人員將易于了解對優選實施例的各種修改以及本文描述的一般原理和特征。因此，不希望本發明限于所展示的實施例，而是本發明應符合與本文描述的原理和特征一致的最廣泛范圍。

根據本發明，使用快閃存儲器的編程狀態來提供持續低電壓檢測。如此項技術中眾所周知的，快閃存儲器是一種可以塊形式被擦除和重新編程的類型的EEPROM。許多現代PC的BIOS存儲在快閃存儲器芯片上使得其可在必要時容易更新。典型的快閃存儲器包括存儲器陣列，所述存儲器陣列包含以行和列的方式排列的大量存儲器單元。存儲器單元的每一者包含能夠保持電荷的浮動柵極場效應晶體管。所述單元通常分組為塊。塊內單元的每一者可通過為浮動柵極充電而以隨機方式進行電編程。可通過塊擦除操作從浮動柵極中去除電荷。通過浮動柵極中是否存在電荷來確定單元中的數據。

根據本發明，利用快閃單元中的數據來提供持續低電壓檢測。圖1說明互阻抗讀出放大器的電路圖以示范根據本發明以快閃單元來提供持續低電壓檢測。如圖所示，所述電路包含放大器100，所述放大器100包括晶體管102和104。電流比較器106耦合到放大器100，所述電流比較器106包括晶體管108和110。同樣耦合到放大器的是快閃單元，其由電流源112表示。通過鎖存器114取樣和保持來自電流比較器106的數據。反相器116緩沖來自鎖存器114的輸出以提供DATA_OUT(數據_輸出)信號。

包括晶體管120和122的第二電流比較器118耦合到放大器100。鎖存器124耦合到比較器118。采用XOR門的形式的組合邏輯126耦合到鎖存器124，并輸出信號(WARNING(警報))作為持續低電壓檢測輸出。

操作中，當電流源112的電流對于未編程的單元為低時，DATA_OUT將為低。當電流對于經編程的單元為高時，DATA_OUT將為高。在檢測持續低電壓狀況時，通過監視觀察到的電流來監視快閃單元上電荷的維持。當快閃單元開始損失其電荷時，電流將下降。如果電流下降到預定閾值以下(例如，如果電流下降到最大值的約80％以下)，那么基于通過XOR門126對由鎖存器114和124鎖存的電流比較器106和118的取樣狀態的組合而輸出WARNING信號。

以此方式，持續低電壓檢測器感測快閃單元何時開始損失其內含物。這可能(例如)在快閃存儲器在延長的時段內經受高溫、經受輻射等時發生。然而，其還將檢測單元電流何時過低，這將在電源電壓較低時乃至在芯片的時鐘頻率過高(且快閃存儲器沒有足夠的時間來解析正確的數據)時發生。因此，對于關鍵的應用(例如，醫學)，可使用警報信號來提示控制器對其本身重新編程或完全關閉以防止故障，正如所屬領域的技術人員充分理解的。