用于对集成电路电源预充电的方法和对应的集成电路技术

本公开涉及用于对集成电路电源预充电的方法和对应的集成电路。一种集成电路包括：包括主电源节点的主电源级，主电源级被配置成将主电源电压递送到主电源节点；包括次电源节点的次电源级，次电源级被配置成将次电源电压递送到次电源节点；电源切换电路；预充电电路，经由电源切换电路可控地耦合到次电源节点；以及易失性存储器电路，经由电源切换电路可控地耦合到主电源节点和次电源节点，其中切换电路被配置成将易失性存储器电路的电源在主电源模式中连接到主电源节点、或者在次电源模式中连接到次电源节点。

Method for pre-charging IC power supply and corresponding IC

【技术实现步骤摘要】
用于对集成电路电源预充电的方法和对应的集成电路相关申请的交叉引用本申请要求于2018年2月6日提交的法国申请No.1850969的权益，该申请通过引用并入本文。
实施例和实现涉及集成电路，并且在具体的示例中涉及用于对集成电路电源预充电的方法和对应的集成电路。
技术介绍
包括易失性存储器的集成电路(例如微控制器的集成电路)通常配备有主电源和次电源。在集成电路的主操作模式中使用主电源，并且在例如待机操作模式或备用操作模式的次操作模式中使用次电源，在主电源意外中断的情况下切换到次电源。在易失性存储器中，主操作模式例如对应于其中写入和读取数据的操作被执行的操作模式，而次操作模式旨在防止数据从易失性存储器的至少一部分的丢失。无论次操作模式是待机模式还是备用模式，次操作模式通常旨在节省电力。因此，期望最小化在所谓的次操作模式中的功耗。另外，由于集成电路的所谓的电流消耗，即在转变的时刻突然从次电源汲取，电源电压在从主电源模式到次电源模式的转变期间下降。在易失性存储器的示例中，电流消耗可能是由于存储器的组件的泄漏电流。诸如被设计成传递预充电电阻器电流的电阻器、或基于多个晶体管并且被设计成传递给定的预充电电流的电路之类的常规预充电设备旨在通过在模式转变之前将电流传递通过次电源来准备次电源。在影响其制造过程中的一些或全部的意外事件方面、以及在关于温度的行为方面和关于电源电压的实际水平的行为方面，这些设备通常不全部相同。然而，如果预充电电流低于电流消耗，则在电源上产生瞬态电压降，这对于数据的保持是有问题的。相反，如果预充电电流高于电流消耗，则在电源上产生瞬态过电压，这对集成电路的组件上的应力是有问题的。因此，期望优化用于对集成电路的次电源预充电的设备，尤其是为了降低功耗，特别是次电源模式的功耗。
技术实现思路
根据一方面，提出了一种集成电路，该电路包括旨在将主电源电压递送到主电源节点的主电源级、旨在将次电源电压递送到次电源节点的次电源级、电源切换电路、预充电电路和易失性存储器电路，切换电路被配置成将存储器电路的电源在主电源模式中连接到主电源节点、或者在次电源模式中连接到次电源节点，次电源级被配置成在主电源模式期间向次电源节点供应次电源电压，其中预充电电路包括复制电路，复制电路具有与存储器电路的至少一部分相同的配置并且旨在传递复制电流，预充电电路被配置成在主电源模式中从复制电流生成表示在次电源模式中由存储器电路传递的电流的预充电电流、并且使预充电电流传递到次电源节点。包括复制电路的这种预充电电路允许准确地再现在次电源模式中由存储器电路传递的电流的预充电电流被生成。这特别地允许次电源级上的瞬态电压降和瞬态过电压被限制或甚至被消除，并且因此允许次电源电压的值减小。根据一个实施例，预充电电路包括电流放大电路，该电流放大电路被配置成将由复制电路传递的复制电流放大为放大的电流，并且预充电电路被配置成传递包括复制电流和放大的电流的总和的预充电电流。这特别地允许限制复制电路的体积，同时仅非常轻微地降低预充电电路的精度。根据其中存储器电路包括包含存储器单元的存储器平面的一个实施例，复制电路包括是存储器平面的存储器单元的双生的存储器单元。“双生的存储器单元”意指复制电路的存储器单元在制造工艺、组件类型、取向、环境和配置方面与存储器平面的那些存储器单元相同。可能存在的唯一区别是由于可能分离存储器单元的距离。根据其中存储器电路包括访问和控制元件的一个实施例，复制电路包括是存储器电路的访问和控制元件的双生的访问和控制元件。根据一个实施例，电流放大电路包括至少一个电流镜，至少一个电流镜包括连接在次电源节点和复制电路之间的输入晶体管，并且电流放大电路被配置成用反映输入晶体管的导电端子之间的电位差的增益来放大复制电流。根据其中易失性存储器电路被配置成以高于用于数据保持的最小电压的电源电压来保持存储器中的数据的一个实施例，次电源级旨在递送具有被包括在用于数据保持的最小电压的值的1.0倍和1.15倍之间的值的次电源电压。具体地，由于预充电电路防止电源模式转变时的电压降，因此次电源电压可以降低到用于数保持据的最小值，而没有丢失存储在存储器中的数据的风险。例如，集成电路包含诸如处理器或控制器的计算单元。还提出了一种包括如上所限定的集成电路的电子装置，诸如移动电话或个人计算机。根据另一方面，提出了一种用于向包括易失性存储器电路的集成电路供电的方法，包括其中主电源电压被递送到存储器电路的主电源模式、以及其中次电源电压被递送到存储器电路的次电源模式，其中在主电源模式中，次电源电压被递送到次电源节点，方法包括在主电源模式的预充电阶段期间，从复制电流生成表示在次电源模式中由存储器电路传递的电流的预充电电流，并且使预充电电流传递到次电源节点，在预充电阶段中使复制电流传递通过连接到次电源节点并且具有与存储器电路的至少一部分相同的配置的复制电路。根据一个实现，预充电电流的生成包括将复制电流放大为放大的电流，并且将复制电流和放大的电流总和。根据一个实现，复制电流的放大被确定大小以补偿由放大引入的、在复制电路和次电源节点之间的电位差，次电源电压被递送到次电源节点。根据其中易失性存储器电路被配置成以高于用于数据保持的最小电压的电源电压来保持存储器中的数据的一个实现，次电源电压具有被包括在用于数据保持的最小电压的值的1.0倍和1.15倍之间的值。换言之，所提出的实施例和实现允许极大地限制或甚至防止在电源模式转变期间的电压降，并且允许优化集成电路在次电源模式中的消耗。具体地，次电源模式因此可以经由次电源电压的最小化而具有非常低的功耗(与主电源模式相比)，同时保证存储器中的数据的保持。另外，所提出的实施例和实现允许增加可以由给定的次电压源供电的存储器的大小。附图说明通过研究完全非限制性的实施例和实现以及附图的详细描述，本专利技术的其他优点和特征将变得显而易见，在附图中：图1至图6示意性地图示了本专利技术的各种实施例和实现。具体实施方式实施例和实现涉及集成电路，例如微控制器的集成电路，并且特别涉及具有次电源模式和与其相关的预充电设备的集成电路。图1和图2示出了包括易失性存储器电路RAM的集成电路CI的一个示例，该易失性存储器电路RAM能够在主电源模式MAlmP或次电源模式MAlmS中操作。图1图示了在主电源模式MAlmP中的集成电路CI。图2图示了在次电源模式MAlmS中的集成电路CI。例如，主电源模式对应于强电源，即，例如通过插入市电中或从高电荷的电池获得的电源。次电源模式例如对应于其功率将被维持的源，例如在寻求限制功耗的待机配置中，或者在由专用电池供应功率的备用电源配置中。由图2图示的集成电路CI处于备用电源类型的次电源模式中。在易失性存储器RAM的情况下，主配置允许写入和读取数据的操作被执行，而次配置防止保持在易失性存储器RAM的至少一部分中的数据的丢失。集成电路CI包括旨在将主电源电压VregP递送到主电源节点NP的主电源级AlmP、以及旨在将次电源电压VregS递送到次电源节点NS的次电源级AlmS。在该示例中，主电源级AlmP包括主调节器RegP，主调节器RegP的输入连接到主电压端子SCT，主电压端子SCT递送例如从市电电源或从充电的电池获得的主电压。主调节器RegP包括形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成电路，包括：主电源级，包括主电源节点，所述主电源级被配置成将主电源电压递送到所述主电源节点；次电源级，包括次电源节点，所述次电源级被配置成将次电源电压递送到所述次电源节点；电源切换电路；预充电电路，经由所述电源切换电路而可控地耦合到所述次电源节点；以及易失性存储器电路，经由所述电源切换电路而可控地耦合到所述主电源节点和所述次电源节点，其中所述电源切换电路被配置成将所述易失性存储器电路的电源在主电源模式中连接到所述主电源节点、或者在次电源模式中连接到所述次电源节点，所述次电源级被配置成在所述主电源模式期间向所述次电源节点供应所述次电源电压。

【技术特征摘要】
2018.02.06 FR 18509691.一种集成电路，包括：主电源级，包括主电源节点，所述主电源级被配置成将主电源电压递送到所述主电源节点；次电源级，包括次电源节点，所述次电源级被配置成将次电源电压递送到所述次电源节点；电源切换电路；预充电电路，经由所述电源切换电路而可控地耦合到所述次电源节点；以及易失性存储器电路，经由所述电源切换电路而可控地耦合到所述主电源节点和所述次电源节点，其中所述电源切换电路被配置成将所述易失性存储器电路的电源在主电源模式中连接到所述主电源节点、或者在次电源模式中连接到所述次电源节点，所述次电源级被配置成在所述主电源模式期间向所述次电源节点供应所述次电源电压。2.根据权利要求1所述的集成电路，其中所述预充电电路包括复制电路，所述复制电路具有与所述易失性存储器电路的至少一部分相同的配置，所述复制电路被配置成生成复制电流，其中所述预充电电路被配置成在所述主电源模式中从所述复制电流生成预充电电流并且将所述预充电电流传递到所述次电源节点，所述预充电电流表示在所述次电源模式中由所述易失性存储器电路传递的电流。3.根据权利要求2所述的集成电路，其中所述预充电电路还包括电流放大电路，所述电流放大电路被配置成放大所述复制电流以产生放大的电流，并且其中所述预充电电流包括所述复制电流和所述放大的电流的总和。4.根据权利要求2所述的集成电路，其中所述易失性存储器电路包括包含存储器单元的存储器平面，其中所述复制电路包括另外的存储器单元，所述另外的存储器单元是所述存储器平面的所述存储器单元的双生。5.根据权利要求2所述的集成电路，其中所述易失性存储器电路包括访问和控制元件，其中所述复制电路包括另外的访问和控制元件，所述另外的访问和控制元件是所述易失性存储器电路的所述访问和控制元件的双生。6.根据权利要求3所述的集成电路，其中所述电流放大电路包括至少一个电流镜，所述至少一个电流镜包括连接在所述次电源节点和所述复制电路之间的输入晶体管，所述至少一个电流镜被配置成用指示所述输入晶体管的导电端子之间的电位差的增益来放大所述复制电流。7.根据权利要求1所述的集成电路，其中所述易失性存储器电路被配置成以高于用于数据保持的最小电压的电源电压来保持数据，并且其中所述次电源级被配置成递送次电源电压，所述次电源电压具有在所述用于数据保持的所述最小电压的1.0倍和1.15倍之间的范围内的值。8.根据权利要求1所述的集成电路，其中所述主电源级包括：主电压端子，被配置成接收主电压；以及主调节器，被配置成从所述主电压生成所述主电源电压。9.根据权利要求8所述的集成电路，其中所述次电源级包括：次电压端子，被配置成接收次电压；以及次调节器，被配置成从所述次电压生成所述次电源电压。10.根据权利要求9所述的集成电路，其中所述电源切换电路包括：第一可控开关，耦合在所述次调节器的输入端子和所述主电压端子之间；第二可控开关，耦合在所述次调节器的所述输入端子和所述次电压端子之间；第三可控开关，耦合在所述易失性存储器电路和所述主电源节点之间；第四可控开关，耦合在所述易失性存储器电路和所述次电源节点之间；以及第五可控开关，耦...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·特鲁费穆斯，S·奥特，
申请(专利权)人：意法半导体鲁塞公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR