[发明专利]在低压下实现数据断电保持的电路和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在低压下实现数据断电保持的电路及方法，更具体地讲，涉及这样一种电路和方法，在集成电路芯片断电的情况下，通过比较电源电压与参考电压来判断是否需要关闭耗电模块，延缓芯片电源电容上的放电速度，从而有效地保护了数据。

背景技术

集成电路(IC)芯片在人们的生活以及工作得到广泛的应用。如果集成电路在工作状态下发生断电或者电源变低，则IC芯片中的数据将会丢失。

图1是根据现有技术的IC供电系统。如图1所示，VDD是施加到IC芯片的电源，Cpower是用于稳定IC芯片的工作电压的电源电容，nRESET是芯片的外部复位信号。

目前一些应用商利用图1来实现芯片数据的暂时断电保持。当再次上电时，程序能正常运行。具体原理为：将存储器中的数据设置成某个特定的值来显示程序的进程，当外部工作电压突然掉电时，由于供电系统的电容Cpower的蓄电作用，可以使IC芯片的VDD维持一段时间。如果VDD电压保持在一定电压以上的话，芯片内部的数据就能保持，一旦外部电压恢复正常，芯片就可以继续工作，此时可以检测所设定的数据值仍旧为掉电前的值。

现有的技术中主要就是利用电容的蓄电作用来实现数据断电保持，但是随着工艺的不断发展，尤其在深亚微米领域，芯片内部电路的工作电压越来越低，甚至有部分逻辑电路可以工作在1V以下。当电源掉电后，芯片仍是处于正常工作模式并消耗大量电流，那么大电容上的电荷也会急剧下降C×ΔU＝I×Δt，也就是说电容上的电压会瞬间耗电完毕。电源再次上电后，芯片reset后开始新的工作，无法继续以前的状态。

发明内容

为了解决上述的技术问题，提供了一种用于IC芯片的在低压下实现数据断电保持的电路和方法。通过所述电路和方法，在芯片断电的情况下，通过比较电源电压与参考电压来判断是否要关闭耗电模块，从而有效地保护的数据。

根据本发明的一方面，提供了一种用于集成电路IC芯片的在低压下实现数据断电保持的电路，所述电路包括：参考电压产生电路，产生稳定的参考电压；电压检测电路，检测电源电压；比较电路，将电压检测电路检测的电源电压与参考电压进行比较；其中，当检测的电源电压小于参考电压时，比较电路产生关断信号来关闭IC芯片中的耗电模块。

此外，根据本发明的另一方面，参考电压产生电路具有自调节功能，通过检测产生的参考电压随工艺的变化情况来将参考电压校准至所需值。

此外，根据本发明的另一方面，电压检测器和比较电路具有低功耗特性。

此外，根据本发明的另一方面，电压检测电路通过串联电阻器或者二极管式连接晶体管来检测电源电压。

此外，根据本发明的另一方面，具有自调节功能的参考电压产生电路包括第一非门、第二非门、第一与门、第二与门、第三与门、第一电阻器电阻、第二电阻器、第三电阻器、第一N沟道晶体管、第二N沟道晶体管和第三N沟道晶体管，其中，第一非门的输入端接收第二自调节输入信号；第二非门的输入端接收第一自调节输入信号；第一与门的第一输入端接收第二自调节输入信号，第二输入端连接到第二非门输出端；第二与门的第一输入端连接到第二非门的输出端，第二输入端连接到第一非门的输出端；第三与门的第一输入端连接到第一非门的输出端，第二输入端接收第一自调节输入信号；第一N沟道晶体管的漏极连接到第一电阻器的第二端，栅极连接到第三与门的输出端，源极接地；第二N沟道晶体管的漏极连接到第二电阻器的第二端，栅极连接到第二与门的输出端，源极接地；第三N沟道晶体管的漏极连接到第三电阻器的第二端，栅极连接到第一与门的输出端，源极接地；第一电阻器的第一端接地，第二端连接到第二电阻器的第一端；第二电阻器的第一端连接到第一电阻器的第二端，第二端连接到第三电阻器的第一端；第三电阻器的第一端连接到第二电阻器第二端。

此外，根据本发明的另一方面，第一自调节输入信号和第二自调节输入信号是数字信号。

此外，根据本发明的另一方面，比较电路包括二级反相电路以增强输出的关断信号的驱动能力。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于集成电路IC芯片的在低压下实现数据断电保持的方法，所述方法包括：产生参考电压；检测电源电压；将参考电压与检测的电源电压进行比较；根据比较结果，当检测的电源电压小于参考电压时，产生关断信号来关闭IC芯片中的耗电模块。

附图说明

通过下面结合附图对实施例进行的描述，本发明的这些和/或其他方面和优点将会变得清楚和更易于理解，其中：

图1是根据现有技术的IC供电系统；