本发明专利技术涉及电容器电源的干扰保护和可靠性测试。一种用于电容器供电源的验证电路，其在两个时间点测量电容器的端子之间的至少两个电压，所述两个时间点限定了时间间隔dT。确定在时间间隔dT中的电压变化dV。通过根据时间间隔dT和/或电压变化dV推断出完成操作的总需求时间或者总需求电压，并且将总需求时间或者总需求电压分别与预定的必要的总时间或者预定的必要的总电压比较（“时间间隔测试”）来开始或者不开始由电容器供电的操作。
【技术实现步骤摘要】
电容器电源的干扰保护和可靠性测试背景附图说明图1示出了具有两个供电源的非易失性的静态随机存取存储器(nvSRAM)设备。主供电在此被称为VCCX。对于nvSRAM设备，主供电电压的标准范围是2.7V-3.6V。nvSRAM包括每个都与对应的非易失性存储单元(nv单元)稱合的易失性存储单元(RAM单元)。只要VCCX接通，nvSRAM执行不同的操作，例如读取、写入、软储存(soft stores)以及软召回(soft recalls)。后备供电源在此被称为VCAP。VCAP由一个或者多个电容器提供，这些电容器通常地是具有相对于常规电容器而言高能量容量的“超级电容器”。当外部供电VCCX被切换为关断时，或者“降低(browns out)”(下降到阈值电压电平以下)，nvSRAM依赖VCAP操作一段时间。VCAP通常被预充电至电压VCap>=VCCX，其中Vcap是跨后备电容器的端子的电压，而Vccx是主供电源的电压。通常地，由VCAP提供电力的唯一操作是将nvSRAM的RAM单元的内容传送到nvSRAM的nv单元(在此被称为“自动存储”操作)。当VCCX被再次加电时，nv单元的内容通过被称为RECALL (召回)的过程传递回RAM单元。RAM单元的状态由此被保持，即使缺少主电源也是如此。在一个实现中，当VCCX被接通时，VCAP被预充电至Vcap>=Vccx。带有配置在NMOS设备的源极和漏极之间的二极管的NMOS设备可以被用于给VCAP充电(参见图2)。NMOS设备的栅极被升压至2*Vccx，以便使得在NMOS设备的两端没有电压降。一旦VCAP被充电至Vccx，启动nvSRAM用于易失性的和非易失性的存储器操作两者。当主供电源VCCX变得不可用时，开始自动存储。图3示出了 VCCX和VCAP在加电和掉电期间可如何被操作的实施例。在该实施例中，Vccx上升到大约2.7V。在加电时Vccx的上升期间，其通过阈值Vswp。在该点，信号VCCX_HI被置为有效，其指示Vccx达到足够高的电平，以便在有需要的情况下为RECALL操作提供电力。在VswpJf VCCX耦合到VCAP的NMOS栅极接通。启用存储设备用于读取和写入，例如，在VCCX通电后约20ms (或者在任意预定的时间延迟后)。当VCCX被切换至关断时，意味着当VCCX下降至Vsws的阈值电平以下时，VCCX_HI走低，指示失去了主电源。进行自动存储的请求，其被(内部微控制器)存储控制器开始。VCAP提供能量以完成自动存储操作，以便使得数据在存储器掉电之前不会丢失。附图简述在附图中，为了简化理解和方便，相同的参考数字和首字母缩略词识别具有相同或者相似的功能的元件或者动作。为了容易地识别任意特定的元件或者行为的讨论，在参考数字中的最高的一个数字或者多个数字指示第一次弓I入该元件的附图的编号。图1示出了具有两个供电源的非易失性的静态随机存取存储器(nvSRAM)设备。图2示出了用于给VCAP充电的、带有配置在NMOS设备的源极和漏极之间的二极管的NMOS设备。图3示出了 VCCX和VCAP在加电和掉电期间可如何操作的实施例。图4示出了使用用来校验电容器是否可以传递足够用于操作的能量的两个比较器的电路和技术。图5示出了用于监测电容器上的电量以及延迟操作直到电容器被充分地充电以完成操作时为止的技术。图6示出了用于通过泄漏检测电路对电容器充电的电路和技术。图7到9示出了用于确定电容器是否具有足够的储存能量的技术和电路。图10示出了使用模拟数字转换器(ADC)来测量电容器电压和/或电压的变化速率的逻辑电路。图11示出了用于测量在负载状态下的两个预定的电容器电压值之间的时间间隔的示例性电路。图12示出了电容测量电路的实施例。图13示出了使用充电泵在预定时期内将电容器电压提高或者降低一预定量的方法来测量电容的实施例电路。详细描述序言对“一个实施方式”或者“一实施方式”的引用不必指相同的实施方式，即使它们可以也是如此。除非语境明确地要求，否则，贯穿描述和权利要求，词语“包括(comprise)”、“包括(comprising)”和类似词语以与排它性的或者详尽无遗的含义相反的包容性的含义来解释；换言之，以“包括(including)，但是不局限于”的含义来解释。使用单数或者复数的词语也分别包括复数或者单数，除非明确地限制了是单独一个或者多个物体。另外地，词语“在此”、“以上”、“以下”以及类似意义的词语，当其被用于本申请中时，参考的是本申请的全部内容，而不是参考本申请的任意特定部分。当权利要求关于一列两个或者更多项目使用词语“或者”时，该词语覆盖该词语的随后解释的全部内容:该列中的任意项目、该列中的全部项目和该列中项目的任意组合，除非明确地限定到一个或者其它的项目。“逻辑电路”涉及到机器存储电路、机器可读介质和/或通过其材料和/或材料-能量配置的方式的电路，该配置包括控制和/或程序信号、和/或设定和值(例如电阻、阻抗、电容、感应系数、额定电流/电压等等)，其可以被应用以影响设备的操作。磁介质、电子电路、电气和光学存储器(易失性和非易失性两者)以及固件是逻辑电路的实施例。本领域中的技术人员将认识到逻辑电路可以被分布遍及一个或者多个设备，和/或可以由存储器、媒介、处理电路和控制器、其它电路等等的组合组成。因此，为了清晰度和正确性，逻辑电路可以不总是被清楚地图示在设备和系统的附图中，即使它固有地存在于在其中。在此描述的技术和程序可以通过分布在一个或者多个计算设备中的逻辑电路来实施。逻辑电路的特定分布和选择是将根据执行过程变化的执行过程决策。综述在此描述的内容是用于校验和/或确保可以从电容器供电源得到足够电力用于特定的设备操作的逻辑电路和技术，例如给用于特定的预定义的时间和负载的集成电路供电。该操作可以在掉电操作之前，将数据从nvSRAM的易失性单元传递到非易失性单元(自动存储)。如果当VCCX降低到Vsws以下时VCAP被未充分地充电，则在电容器中储存的能量可能不足以执行完全的自动存储。来自SRAM的数据可能丢失或者损坏，因此需要在进行自动存储操作之前校验电容器的功率容量。特定实施方式的描述一种技术使用两个比较器来校验VCAP是否可以为自动存储传递充足的能量。在图4中示出了该技术及相关的逻辑电路。当Vccx下降到Vsws以下时，一个比较器402将一信号置为有效。当Vcap下降到第一阈值Vcl以下时，第二比较器403将第一信号置为有效，并且当Vcap下降到第二阈值Vc2以下时将第二信号置为有效。通过存储控制器406测量在由比较器403将第一信号Vcl置为有效和将第二信号Vc2置为有效之间的时差dT。如果时差dT小于预定的间隔Tas，则Vcap衰减过于迅速，指示VCAP将在自动存储操作能够完成之前耗尽电力。在这种情况下，存储控制器406不在nvSRAM 408上开始自动存储逻辑电路407。如果时差dT大于预定的间隔Tas，则Vcap衰减得足够慢以便在没有耗尽VCAP能量的情况下完成成功的自动存储。在这种情况下，开始自动存储。由此，即使Vccx下降到Vsws以下，并且可能发生主电源的损耗，但是如果dT小于预定的间隔Tas，自动存储都不会开始。VCAP控制本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于电容器供电源的验证电路，包括：（a）在两个时间点测量所述电容器的端子之间的至少两个电压的逻辑电路，所述两个时间点限定了时间间隔dT；（b）用于确定在所述时间间隔dT上的电压变化dV的逻辑电路，所述电压变化由所测量的两个电压来限定；以及（c）用于确定是否开始由所述电容器供电的操作的逻辑电路，所述确定是否开始由所述电容器供电的操作是通过根据所述时间间隔dT和/或所述电压变化dV推断出完成所述操作的总需求时间或者总需求电压，并且将所述总需求时间或者总需求电压分别与完成所述操作的预定的必要的总时间或者预定的必要的总电压进行比较来完成的；其中在（a）?（c）执行的动作合起来是“时间间隔测试”。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：司瑞坎斯·R·提亚古拉，大卫·斯蒂尔，贾亚特·阿肖克库马尔，大卫·G·怀特，
申请(专利权)人：赛普拉斯半导体公司，
类型：发明
国别省市：
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