[發(fā)明專利]一種具有系統(tǒng)及電池電量仲裁的低功率實時時鐘電路

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• 申請日: 2013-11-28
• 公開（公告）號: CN103631319A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設計）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權）人: 蘇州貝克微電子有限公司
• 主分類號: G06F1/14
• 分類號: G06F1/14;H02J7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發(fā)明涉及到工作在低功率水平并使用電池作為備份電源的系統(tǒng)，更具體地，有關一個實時時鐘電路，該電路包括功率仲裁電路，用于在系統(tǒng)電源和電池電源之間轉換，在系統(tǒng)電源的電壓范圍與電池的電壓范圍重疊的情況下。

背景技術：

便攜式和連續(xù)工作的電子系統(tǒng)，通常包括工作在低功率水平的電路。通常包含電池作為備份電源，來補充系統(tǒng)電源。這些系統(tǒng)還包括在兩個電源之間仲裁的電路，選擇激勵由系統(tǒng)電源提供還是由電池提供，并提供一個開關裝置用于選擇合適的電源。

這些系統(tǒng)通常還包括一個監(jiān)測電池電壓的電路，如果電池電壓降低于臨界水平它將會發(fā)出警報，還包括一個低功率，低電壓振蕩器，允許低功率狀態(tài)機操作使用電池作為電源。系統(tǒng)電源典型的電壓范圍是5V（±10％），電池的典型電壓范圍為3V(±20％）。

圖1（a）到（c）是框圖，顯示了先前技術中便攜式或連續(xù)工作的系統(tǒng)的（1a）功率仲裁，（1b）電池電壓檢測，（1c）低功率振蕩器電路。如圖1（a）所示，功率仲裁電路20輸入為系統(tǒng)電源(V_Sys)22和電池電源電壓(V_Batt）24。電源22和24輸入到比較器26，比較器26產生一個輸出信號，表明哪個輸入更高。比較器26的輸出信號提供到反相器28，并作為一個控制信號提供到晶體管32的柵極。反相器32的輸出作為一個控制信號提供給晶體管30的柵極。仲裁電路20功能為選擇V_Sys和V_Batt24中更高的作為系統(tǒng)內部電源總線（V_PP）34的電源電壓。當系統(tǒng)被驅動時，系統(tǒng)電源22被選擇，當系統(tǒng)處于斷電狀態(tài)時，電池電源24被選擇。內部總線34連接到更高的電源，在另一個電源低于更高的電壓幾毫伏。以這種方式，內部總線上保持恒定的功率。

當電池電壓V_Batt24低于一個預定的水平V_ref40時，圖1（b）低電池電壓檢測電路36提供一個警報信號38。在圖1（b）的例子中，V_ref40被設置約等于比較器42中包含的MOS晶體管導通電壓V_T的兩倍。如圖所示，V_Batt24和V_ref作為比較器42的輸入，當V_Batt24低于V_tef時，輸出低電池電壓檢測報警信號38。

圖1（c）的低功率振蕩電路44功能為提供一個實時時鐘信號，以振蕩器46的形式，對于狀態(tài)機或計數器48這些裝置的操作。這種情況下，內部總線V_PP34上的電壓（該電壓等于系統(tǒng)電壓或電池電壓中的）充當振蕩器46及其他電池支持電路的電源。

圖1（a）的功率仲裁電路提供一個可靠的電源，當系統(tǒng)電源電壓不與電池電源電壓重疊時。這是因為仲裁電路可以明確識別較高的電源電壓。但是，當系統(tǒng)電源電壓范圍和電池電源電壓范圍重疊時，這“較高的電源”是不可靠的，例如，一個系統(tǒng)的系統(tǒng)電壓為3.3V±10％，電池電壓為3V±20％，這種情況就可能發(fā)生。這樣類型的較低電壓系統(tǒng)變得越來越普通，電壓仲裁和低電量檢測的其他方法必須被開發(fā)。

電路圖1（a）—（c）的另一個方面，對于大多數應用，電路圖必須與高速邏輯裝置結合，電路的部件被限制于高速數字處理可得到的部件。這對可用的結構和方法是一個約束，這些結構和方法可被用來形成電路圖，并影響電路的設計。

所需的是功率仲裁，低電池電量檢測電路，系統(tǒng)的電池支持電路的操作，這個系統(tǒng)中系統(tǒng)電源電壓范圍與電池電源重疊。對于那些在該領域熟悉的人，只要閱讀了本發(fā)明的詳細說明以及附圖，本發(fā)明的這些及其他優(yōu)點將會是顯而易見的。

發(fā)明內容：

本發(fā)明針對功率仲裁，低電池電壓檢測電路，及電池支持電路的操作，系統(tǒng)電源電壓范圍與電池電源電壓范圍重疊。本發(fā)明根據實時時鐘的應用描述，但它的原理也可應用到其他工作在低功率的系統(tǒng)，包括一個備份電池電源。

本發(fā)明的技術解決方案：