專利名稱：電路及運(yùn)行電路的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電路及一種運(yùn)行電路的方法。
背景技術(shù)：
數(shù)字電路可以在用于信息處理的工作模式中和在與工作模式相比具有更
少的電能消耗的休眠模式(英語(yǔ)sleep mode或者standby)中被控制。在此， 如果數(shù)字電路的存儲(chǔ)元件在休眠模式中也由一個(gè)電壓供電，那么存儲(chǔ)元件中 的信息內(nèi)容就可以得到保存。為此，可以例如設(shè)置電池和域蓄電池，它們?cè)?休眠模式中與存儲(chǔ)元件相連接。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于，盡可能地改進(jìn)電路。
該任務(wù)通過(guò)具有獨(dú)立權(quán)利要求1的特征的電路來(lái)解決。有利的進(jìn)一步構(gòu) 型是從屬權(quán)利要求的主題并且包括在說(shuō)明書中。
因此，提出了一種電路，該電路優(yōu)選地被單片地集成在一個(gè)半導(dǎo)體芯片上。
所述電路具有一個(gè)子電路，其中，該子電路具有多個(gè)特別是易失性的存 儲(chǔ)元件，例如寄存器、鎖存器或觸發(fā)器。
所述電路具有一個(gè)第一電壓調(diào)節(jié)器，該第一電壓調(diào)節(jié)器可以特別地通過(guò) 開(kāi)關(guān)與該子電路相連接或與該子電路固定地相連接，以便運(yùn)行該子電路。
所述電路具有一個(gè)第二電壓調(diào)節(jié)器，該第二電壓調(diào)節(jié)器可以特別地通過(guò) 開(kāi)關(guān)與該子電路相連接或與該子電路固定地相連接，以便保存包含在所述存 儲(chǔ)元件中的信息。
所述電路具有與所述子電路相連接的開(kāi)關(guān)裝置。該開(kāi)關(guān)裝置被構(gòu)造用于 禁用和啟用所述子電路的輸入端。為了所述禁用和啟用，所述開(kāi)關(guān)裝置有利 地連接在所述子電路的輸入端的前面。優(yōu)選的是，所述開(kāi)關(guān)裝置具有用于啟
5用和禁用所述輸入端的開(kāi)關(guān)元件，例如半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)和/或邏輯元件和/或可開(kāi) 關(guān)的電平移位器。
所述電路被構(gòu)造用于控制所述第一電壓調(diào)節(jié)器的禁用和啟用以及所述子 電路的輸入端的禁用和啟用。有利的是，所述子電路被構(gòu)造和設(shè)置用于控制。 替代地或組合地，所述電路具有其他的用于控制的控制裝置。
此外，本發(fā)明的任務(wù)還在于，提出一種盡可能改進(jìn)的方法。
該任務(wù)通過(guò)具有獨(dú)立權(quán)利要求10的特征的方法來(lái)解決。有利的進(jìn)一步構(gòu)
型是從屬權(quán)利要求的主題并且包括在說(shuō)明書中。
因此，提出了一種用于運(yùn)行電路的方法。
對(duì)于休眠模式，所述電路的子電路的輸入端被禁用，其中，該子電路具 有多個(gè)存儲(chǔ)元件。優(yōu)選的是，所述輸入端被構(gòu)造和設(shè)置用于進(jìn)入所述子電路 的信息-例如個(gè)別的比特或被串行或并行傳輸?shù)谋忍刈?。為了禁用，?yōu)選的
是，輸入值被連接到一個(gè)固定的、預(yù)先確定的邏輯電位上，例如0或1。
在禁甩了所述子電路的輸入端之后，第一電壓調(diào)節(jié)器被禁用，從而使得 所述子電路的存儲(chǔ)元件由所述第二電壓調(diào)節(jié)器供電。優(yōu)選的是，為了禁用所 述第一電壓調(diào)節(jié)器，該第一電壓調(diào)節(jié)器被無(wú)電流地連接。
對(duì)于在休眠模式之后的工作模式，所述第一電壓調(diào)節(jié)器被啟用，以向所 述子電路供電。與休眠模式相比，工作模式具有更高的電流消耗，特別是以 便執(zhí)行大量的功能，尤其執(zhí)行程序流程的方法步驟。
對(duì)于工作模式，在啟用了所述第一電壓調(diào)節(jié)器之后，所述子電路的輸入 端被啟用，特別是以便由所述子電路來(lái)處理通過(guò)所述輸入端進(jìn)入的信息。
此外，本發(fā)明的任務(wù)還在于，提出一種應(yīng)用。
該任務(wù)通過(guò)具有獨(dú)立權(quán)利要求11的特征的應(yīng)用來(lái)解決。有利的進(jìn)一步構(gòu) 型是從屬權(quán)利要求的主題并且在說(shuō)明書中對(duì)其進(jìn)行了說(shuō)明。
因此，提出了一種用于工作模式的第一電壓調(diào)節(jié)器和用于休眠模式的第 二電壓調(diào)節(jié)器的應(yīng)用。所述第一電壓調(diào)節(jié)器和所述第二電壓調(diào)節(jié)器優(yōu)選地是 同一個(gè)單片集成的電路的組成部分。與休眠模式相比，信息處理在工作模式
中顯著地增加。而與工作模式相比，電流消耗在休眠模式中顯著地降低。所 述電路的存儲(chǔ)元件的存儲(chǔ)內(nèi)容在休眠模式中優(yōu)選地保持不變。
電路的第一電壓調(diào)節(jié)器在工作模式中為所述電路的子電路提供供電電壓和工作電流。
所述電路的第二電壓調(diào)節(jié)器在休眠模式中為所述子電路提供休眠電壓和 休眠電流。
所述第二電壓調(diào)節(jié)器具有比所述電路的第一電壓調(diào)節(jié)器更小的電流消 耗。優(yōu)選的是，所述第一電壓調(diào)節(jié)器被構(gòu)造成專門用于提供工作電流。優(yōu)選 的是，所述第二電壓調(diào)節(jié)器被構(gòu)造成專門用于提供休眠電流。優(yōu)選的是，休
眠電流與工作電流相比至少小100倍。
所描述的進(jìn)一步構(gòu)型不僅涉及所述電路，還涉及應(yīng)用及方法。 根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的進(jìn)一步構(gòu)型，所述電路被構(gòu)造用于控制具有所述子電路 的數(shù)字狀態(tài)轉(zhuǎn)變的工作模式以及不具有數(shù)字狀態(tài)轉(zhuǎn)變或具有與工作模式相比 較少數(shù)字狀態(tài)轉(zhuǎn)變的休眠模式。有利的是，與工作模式相比，在休眠模式中 的電流消耗較少。
根據(jù)一個(gè)有利的進(jìn)一步構(gòu)型方案，所述電路具有一個(gè)另外的子電路。優(yōu) 選的是，所述另外的子電路與所述子電路的輸入端和/或輸出端相連接。特別 地，在工作模式中，所述另外的子電路的電流消耗大于所述子電路的電流消 耗。優(yōu)選的是，所述另外的子電路具有發(fā)送和接收通過(guò)無(wú)線電傳輸?shù)男盘?hào)的 功能，尤其具有一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理裝置。
優(yōu)選的是，所述電路具有一個(gè)開(kāi)關(guān)，該開(kāi)關(guān)與所述另外的子電路和所述 第二電壓調(diào)節(jié)器相連接。附加地，該開(kāi)關(guān)還可以與所述第一電壓調(diào)節(jié)器相連 接或可連接。優(yōu)選地，所述電路被構(gòu)造用于控制對(duì)于休眠模式而使所述另外 的子電路和所述第二電壓調(diào)節(jié)器斷開(kāi)的開(kāi)關(guān)。
在一個(gè)另外的進(jìn)一步構(gòu)型中提出，所述開(kāi)關(guān)裝置具有多個(gè)可開(kāi)關(guān)的電平
移位器。優(yōu)選的是，所述電路具有限定用于至少兩個(gè)不同的電壓——例如3,3V 和1.8V——的元件。所述電平移位器被優(yōu)選地構(gòu)造和連接用于對(duì)來(lái)自和進(jìn)入 所述子電路中一個(gè)子電路的信息在該子電路輸入端上的不同的邏輯電平之間 進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
在一個(gè)另外的進(jìn)一步構(gòu)型中，所述電路具有一個(gè)復(fù)位裝置，該復(fù)位裝置 被構(gòu)造用于輸出用于復(fù)位所述子電路和/或所述另外的子電路的復(fù)位信號(hào)。優(yōu) 選地，該復(fù)位裝置被構(gòu)造用于借助控制信號(hào)來(lái)控制所述開(kāi)關(guān)裝置。
根據(jù)一個(gè)有利的構(gòu)型提出，所述復(fù)位裝置與所述第一電壓調(diào)節(jié)器相連接。優(yōu)選的是，所述復(fù)位裝置被構(gòu)造成在輸入電壓——特別是電池電壓——第一 次施加到所述電路上時(shí)啟用所述第一電壓調(diào)節(jié)器。
在一個(gè)另外的有利的構(gòu)型中，所述復(fù)位裝置具有一個(gè)存儲(chǔ)元件，該存儲(chǔ) 元件的存儲(chǔ)值表示輸入電壓第一次施加到所述電路。
優(yōu)選的是，所述復(fù)位裝置被構(gòu)造用于通過(guò)所述子電路來(lái)使能所述第一電 壓調(diào)節(jié)器的啟用。優(yōu)選的是，該使能在第一次施加輸入電壓之后進(jìn)行。
根據(jù)一個(gè)特別優(yōu)選的構(gòu)型提出，所述兩個(gè)電壓調(diào)節(jié)器中僅第一電壓調(diào)節(jié) 器具有一個(gè)調(diào)節(jié)回路，該調(diào)節(jié)回路——特別地通過(guò)分壓器——與所述第一電 壓調(diào)節(jié)器的供電電壓輸出端相連接。優(yōu)選的是，所述第一分壓器與一個(gè)參考
電壓源相連。優(yōu)選地，該參考電壓源是一個(gè)帶隙參考電壓源(Bandgab-Referenzspannungsquelle)。優(yōu)選的是，所述第二電壓調(diào)節(jié)器具有自己的電流 參考。由此，所述第二電壓調(diào)節(jié)器產(chǎn)生自己的偏置電流(英語(yǔ)self bias)。 所述第二電壓調(diào)節(jié)器的電流參考具有比所述第一電壓調(diào)節(jié)器的帶隙參考電壓 源更低的精度和穩(wěn)定性。優(yōu)選的是，所述第二電壓調(diào)節(jié)器具有用于由所述偏 置電流生成供電電壓的電流-電壓轉(zhuǎn)換裝置。優(yōu)選的是，所述第二電壓調(diào)節(jié)器 與所述第一電壓調(diào)節(jié)器并聯(lián)地連接，從而使得該第一電壓調(diào)節(jié)器的輸出端和 第二電壓調(diào)節(jié)器的輸出端相互連接。在此，所述第二電壓調(diào)節(jié)器優(yōu)選地具有 起二極管作用的裝置。有利的是，所述第二電壓調(diào)節(jié)器具有連接為發(fā)射極跟 隨器或源極跟隨器的晶體管。在此，所述晶體管起二極管的作用，從而使得 沒(méi)有較大的電流在二極管的截止方向上流入所述第二電壓調(diào)節(jié)器。
特別有利的是，以上所述的進(jìn)一步構(gòu)型方案既可單獨(dú)地也可組合地出現(xiàn)。 在此情況下，所有的進(jìn)一步構(gòu)型方案可彼此組合。特別地，從所述電路的功 能中可以得到所述方法和應(yīng)用的進(jìn)一步構(gòu)型。 一些可能的組合在結(jié)合附圖對(duì). 實(shí)施例的描述中進(jìn)行了說(shuō)明。但那里所示的進(jìn)一步構(gòu)型方案的組合的可能性 并未窮盡。


以下借助附圖通過(guò)實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
附圖示出
圖l:電路的第一示意性電路框圖，圖2:電路的第二示意性電路框圖， 圖3:復(fù)位電路的示意性電路框圖，以及 圖4:第二電壓調(diào)節(jié)器的示意性電路框圖。
具體實(shí)施例方式
在圖1中通過(guò)一個(gè)電路框圖示意性地示出了一個(gè)電路。數(shù)字子電路300 具有多個(gè)存儲(chǔ)單元311、 312、 313，例如為觸發(fā)器或寄存器。在此，存儲(chǔ)單 元311、 312、 313是易失性的，從而使得在沒(méi)有所施加的供電電壓VDD的情 況下存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元311、 312、 313中的信息會(huì)丟失。圖1所示的實(shí)施例中 的電路由電池電壓VB供電。該電池電壓VB可以例如在直到3.6V的電壓范 圍內(nèi)變化。與之相反，數(shù)字子電路300具有被限定用于額定為1.8V至最高為 2.0V的較低的供電電壓VDD的元件。
第一電壓調(diào)節(jié)器100與電池電壓VB相連接。該第一電壓調(diào)節(jié)器100被 構(gòu)造用于在其輸出端上為數(shù)字子電路300提供供電電壓VDD。在此，第一電 壓調(diào)節(jié)器100被構(gòu)造用于在工作模式中為數(shù)字子電路300輸出供電電流。在 工作模式中，數(shù)字子電路300執(zhí)行信息處理的步驟，即例如執(zhí)行計(jì)算、存儲(chǔ) 或類似的信息處理的步驟。為此，數(shù)字的基本單元，例如門電路、觸發(fā)器等 的邏輯值發(fā)生改變，其中，這些狀態(tài)轉(zhuǎn)變導(dǎo)致電容的充電和放電。在此，通 過(guò)所有電容的總位移電流由第一電壓調(diào)節(jié)器100通過(guò)供電電流來(lái)提供。此外， 為了將供電電壓VDD調(diào)節(jié)到一個(gè)穩(wěn)定的值上，第一電壓調(diào)節(jié)器IOO需要約為 10(HiA的自己的工作電流。
此外，圖1中所示的電路在休眠模式中可被控制。為此，所述電路具有 初始化休眠模式的裝置。例如休眠模式可以由子電路100自己或由一個(gè)相連 接的電路(未在圖1中示出)初始化。在休眠模式中，所述電路的電流消耗 應(yīng)被最小化。例如電流消耗約為O.lnA，以保證長(zhǎng)的電池壽命。
由于第一電壓調(diào)節(jié)器100具有高的自電流消耗，它在休眠模式中被禁用。 為了禁用第一電壓調(diào)節(jié)器IOO，它可以例如借助一個(gè)開(kāi)關(guān)(未示出)被斷開(kāi)。
在休眠模式中，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)元件311、 312、 313中的信息應(yīng)被保存。原 則上，子電路300可以與圖1所示的實(shí)施例相反地由用于電池電壓VB的元 件構(gòu)造，從而使得該子電路在休眠模式中僅需與用于保存所存儲(chǔ)的信息的電池電壓VB相連接。但在圖1中，提出了一種另外的解決方案。
在圖l所示的實(shí)施例中，一個(gè)第二電壓調(diào)節(jié)器200與第一電壓調(diào)節(jié)器100 并聯(lián)地連接，該第二電壓調(diào)節(jié)器200同樣提供供電電壓VDD，并和第一電壓 調(diào)節(jié)器IOO—樣與第一子電路IOO相連接。作為圖1的替代方案，也可以在 電壓調(diào)節(jié)器100或200與子電路300之間這樣地連接多個(gè)開(kāi)關(guān)，使得該子電 路可以借助所述開(kāi)關(guān)與第一電壓調(diào)節(jié)器100和/或與第二電壓調(diào)節(jié)器200相連 接。
第二電壓調(diào)節(jié)器200具有比第一電壓調(diào)節(jié)器100的自電流消耗更小的白 電流消耗。第一電壓調(diào)節(jié)器100提供比第二電壓調(diào)節(jié)器200的最大供電電流 更大的最大供電電流。在圖1所示的實(shí)施例中，第一電壓調(diào)節(jié)器100與第二 電壓調(diào)節(jié)器200并聯(lián)地連接。
在圖1所示的實(shí)施例中，既可以通過(guò)子電路300也可以通過(guò)復(fù)位裝置500 來(lái)受控制地啟用第一電壓調(diào)節(jié)器IOO。在施加輸入電壓VB (電池電壓)之后 的第一次電壓升高時(shí)，通過(guò)復(fù)位裝置500來(lái)啟用第一電壓調(diào)節(jié)器100。與第 一次電壓升高相關(guān)聯(lián)的信息被存儲(chǔ)在復(fù)位裝置500的一個(gè)存儲(chǔ)元件510中， 例如存儲(chǔ)在一個(gè)觸發(fā)器中。然后，啟用和禁用的控制功能通過(guò)復(fù)位裝置500 移交到子電路300。為此，復(fù)位電路500借助開(kāi)關(guān)裝置400斷開(kāi)子電路300 與第一電壓調(diào)節(jié)器100之間的連接?，F(xiàn)在，子電路300可以在它那邊借助控 制信號(hào)enjdd來(lái)控制第一電壓調(diào)節(jié)器100的啟用和禁用。有利的是，復(fù)位電 路500也被構(gòu)造用于例如在第一次電壓升高時(shí)復(fù)位子電路300。
開(kāi)關(guān)裝置400被構(gòu)造用于啟用和禁用子電路300的輸入端E1、 E2、 E3。 在圖1所示的實(shí)施例中，輸入端E1、 E2、 E3的啟用和禁用的開(kāi)關(guān)功能由第 一電壓調(diào)節(jié)器100控制，該第一電壓調(diào)節(jié)器100將用于啟用和禁用輸入端E1、 E2、 E3的控制信號(hào)vdd_ok33輸出到開(kāi)關(guān)裝置400。
在圖2中以電路框圖示意性地示出了一個(gè)另外的實(shí)施例。通過(guò)分別與電 路的端子930或920相連接的供電電壓VDD和VSS向具有控制功能和測(cè)試 功能的子電路300供電。電容器320與子電路300并聯(lián)地連接。借助端子920 和930可以附加地并聯(lián)連接一個(gè)外部電容器910。
供電電壓VDD (約1.8V)由施加到端子900上的輸入電壓VB (約3.3V) 通過(guò)一個(gè)可被啟用和可被禁用的電壓調(diào)節(jié)器IOO (Vreg)產(chǎn)生。此外，還設(shè)置有一個(gè)振蕩器電路700 (Xosc)和一個(gè)帶隙參考電壓源710，它們由端子970 和971上的電壓EVDD和AVSS供電。
開(kāi)關(guān)裝置的模塊410、 402、 403和404具有多個(gè)功能。模塊401、 402和 403具有電平移位器，以將位于輸入電壓VB的電位和供電電壓VDD的電位 之間的信號(hào)傳輸?shù)礁鱾€(gè)方向上。模塊401和403的電平移位器將輸入電壓VB 的電位的輸入信號(hào)變換到相應(yīng)的具有供電電壓VDD的電位的信號(hào)。模塊402 的電平移位器將供電電壓VDD的電位的輸入信號(hào)變換到相應(yīng)的具有輸入電 壓VB的電位的信號(hào)。
此外，設(shè)置有一個(gè)復(fù)位電路500，該復(fù)位電路500與端子950相連接， 用于接收復(fù)位信號(hào)RSTN (英語(yǔ)reset)。復(fù)位信號(hào)RSTN用于獨(dú)立于當(dāng)前模 式地通過(guò)外部的復(fù)位信號(hào)RSTN來(lái)復(fù)位電路。復(fù)位裝置500具有一個(gè)另外的 輸入端，該輸入端與第一電壓調(diào)節(jié)器100的信號(hào)輸出端相連接。第一電壓調(diào) 節(jié)器100在信號(hào)輸出端上提供一個(gè)狀態(tài)信號(hào)vdd一ok33，該狀態(tài)信號(hào)指示已被 調(diào)節(jié)的供電電壓VDD。.
根據(jù)前述的輸入信號(hào)，復(fù)位裝置500執(zhí)行相應(yīng)的復(fù)位功能。這將結(jié)合圖 3來(lái)予以詳細(xì)地說(shuō)明。在圖2所示的實(shí)施例中，也是在施加輸入電壓VB (電 池電壓)之后的第一次電壓升高時(shí)，通過(guò)復(fù)位裝置500來(lái)啟用第一電壓調(diào)節(jié) 器100。然后，啟用和禁用的控制功能再次通過(guò)復(fù)位裝置500移交給子電路 300。為此，復(fù)位裝置500將控制信號(hào)發(fā)送到開(kāi)關(guān)裝置的模塊402,從而斷開(kāi) 子電路300和第一電壓調(diào)節(jié)器100之間的連接。子電路300借助控制信號(hào) en_vdd來(lái)啟用和禁用第一電壓調(diào)節(jié)器100。
子電路300被構(gòu)造用于控制第一電壓調(diào)節(jié)器100的啟用和禁用?？梢酝?過(guò)端子940上的信號(hào)SLP來(lái)初始化休眠模式，由此與工作模式相比電路的電 流消耗被降低了。為此，輸入端E4的信號(hào)SLP通過(guò)模塊401的電平移位器 到達(dá)子電路300。子電路300通過(guò)模塊402借助信號(hào)en_vdd禁用第一電壓調(diào) 節(jié)器100。此外，子電路300借助信號(hào)en一bg通過(guò)模塊402禁用帶隙參考電壓 源710,以及借助信號(hào)en—osc禁用振蕩器電路700。替代地，子電路300—例 如在一個(gè)程序流程完成之后一可自動(dòng)地初始化休眠模式。
被禁用的第一電壓調(diào)節(jié)器100的狀態(tài)信號(hào)vdd—ok33到達(dá)模塊401和403 以及復(fù)位裝置500。在此，通過(guò)模塊403的電平移位器來(lái)控制開(kāi)關(guān)610，使得一個(gè)另外的子電路600與供電電壓VDD分離。另一方面，電容620與該另外 的子電路600并聯(lián)地連接。該另外的子電路600被構(gòu)造用于發(fā)送和接收數(shù)字 數(shù)據(jù)。該另外的子電路600在工作模式中由第一電壓調(diào)節(jié)器100以供電電壓 VDD供電。與之相反，該另外的子電路600在休眠模式中通過(guò)開(kāi)關(guān)610與供 電電壓VDD分離。
在休眠模式中，僅第二電壓調(diào)節(jié)器200 (Vreglo)有效，該第二電壓調(diào)節(jié) 器具有與第一電壓調(diào)節(jié)器100相比更小的、尤其至少小100倍的電流消耗。 第一電壓調(diào)節(jié)器100的供電輸出端和第二電壓調(diào)節(jié)器200的供電輸出端相互 連接并都與子電路300相連接。因?yàn)樵谛菝吣Ｊ街幸餐ㄟ^(guò)第二電壓調(diào)節(jié)器200 以供電電壓VDD向子電路300供電，所以包含在存儲(chǔ)元件311、 312、 313 中的信息在休眠模式中也被保存。子電路300的數(shù)字元件(門電路等)的狀 態(tài)(低，高)保持為確定的。
與之相反，由于通過(guò)幵關(guān)610的分離，該另外的子電路600的數(shù)字元件 (門電路等)的狀態(tài)是不確定的。為了使該另外的電路600的這些不確定的 狀態(tài)不影響子電路300，在圖2所示的實(shí)施例中設(shè)置有開(kāi)關(guān)裝置的模塊404， 該模塊被構(gòu)造用于禁用和啟用子電路300的輸入端E2。如果在休眠模式中通 過(guò)模塊404的開(kāi)關(guān)功能禁用了輸入端E2，那么該另外的子電路600的不確定 狀態(tài)不會(huì)到達(dá)子電路300。同樣地，用于節(jié)拍信號(hào)dk33的輸入端El通過(guò)開(kāi) 關(guān)裝置的模塊401的開(kāi)關(guān)功能在休眠模式中被禁用，從而使得節(jié)拍信號(hào)clkl8 不到達(dá)子電路300。
在圖3中示意性地示出了復(fù)位裝置500。該復(fù)位裝置具有多個(gè)反相器511、 512、 514、 552、 555、 556，多個(gè)與非門513、 553、 554，觸發(fā)器510、 551 以及一個(gè)濾波器550。為了測(cè)試目的，還設(shè)置有一個(gè)附加的端子980。復(fù)位裝 置500具有兩個(gè)功能。復(fù)位裝置500在施加輸入電壓VB的情況下生成復(fù)位 信號(hào)，并且在端子950上過(guò)濾所述電路之外生成的復(fù)位信號(hào)rstn。
RS觸發(fā)器510具有其晶體管的靜態(tài)不對(duì)稱性和動(dòng)態(tài)不對(duì)稱性。這樣的實(shí) 施方式導(dǎo)致RS觸發(fā)器在施加輸入電壓VB的情況下進(jìn)入一個(gè)確定的1狀態(tài)。 RS觸發(fā)器510的輸出信號(hào)迫使兩個(gè)復(fù)位輸出信號(hào)都變?yōu)榈碗娢?，這導(dǎo)致所有 子電路300、600的復(fù)位。RS觸發(fā)器510保持這個(gè)狀態(tài)不變直到供電電壓VDD 上升。第一電壓調(diào)節(jié)器100的狀態(tài)信號(hào)vdd—ok33復(fù)位RS觸發(fā)器510，并結(jié)束復(fù)4立4言號(hào)rstjw33、 rst—main33。
外部信號(hào)rstn到達(dá)并通過(guò)濾波器550，該濾波器延遲了信號(hào)的下降沿， 以避免復(fù)位信號(hào)上的尖峰。與之相反，上升沿未被延遲。附加的觸發(fā)器551 在休眠模式中存儲(chǔ)復(fù)位事件。這是必要的，因?yàn)樽与娐?00在剛施加輸入電 壓VB時(shí)還沒(méi)有供電電壓VDD可供其使用。因此，在供電電壓VDD上升之 后，第一電壓調(diào)節(jié)器100的狀態(tài)信號(hào)vdd—ok33重置觸發(fā)器551。
在圖4中在一個(gè)電路圖中示意性地示出了第一電壓調(diào)節(jié)器100和第二電 壓調(diào)節(jié)器200。
第一電壓調(diào)節(jié)器具有一個(gè)具有差分放大器和驅(qū)動(dòng)級(jí)的運(yùn)算放大器110， 該運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端與帶隙參考電壓源710相連接。在此，帶隙參考電 壓源710提供1.25V的參考電壓。運(yùn)算放大器100的輸出端與一個(gè)PMOSFET 輸出端晶體管120相連接，該P(yáng)MOSFET輸出端晶體管被設(shè)計(jì)用于在工作模 式中最大達(dá)到30 mA的供電電流。第一電壓調(diào)節(jié)器100的輸出端150與晶體 管120的漏極端子相連接。此外，具有電阻131和132的電阻分壓器也與晶 體管120的漏極端子相連接，其中，該電阻分壓器的中間插頭與運(yùn)算放大器 110的正輸入端相連接。
這個(gè)從輸出端經(jīng)過(guò)電阻分壓器到達(dá)運(yùn)算放大器110的輸入端的連接形成 了一個(gè)調(diào)節(jié)回路。這個(gè)調(diào)節(jié)回路使得能夠在工作模式中調(diào)整輸出端150上的 負(fù)載變化。通過(guò)該調(diào)節(jié)回路，供電電壓可以穩(wěn)定地被調(diào)節(jié)在1.8V的電壓值上。
運(yùn)算放大器110可以在休眠模式中被斷開(kāi)，以禁用第一電壓調(diào)節(jié)器100。 此外，在休眠模式中，通過(guò)開(kāi)關(guān)140將電阻分壓器與輸出端150分離。對(duì)于 調(diào)節(jié)回路所需的運(yùn)算放大器110在工作模式中決定性地導(dǎo)致10(HiA的電流消 耗。第二電壓調(diào)節(jié)器200總是接通的。第二電壓調(diào)節(jié)器具有用于電流IBIAS 的電流源210，該電流IBIAS借助兩個(gè)連接為電流鏡的PMOS晶體管211、 212被鏡像到串聯(lián)的、連接為MOS二極管的NMOS晶體管231、 232、 233。 所述電流源可以例如是一個(gè)PTAT電路。
通過(guò)NMOS晶體管231、 232、 233下降的電壓同樣施加到連接為源極跟 隨器的NMOS晶體管220上，該NMOS晶體管220的源極與第二電壓調(diào)節(jié) 器220的輸出端相連接并起電壓調(diào)節(jié)裝置的作用。在此，第二電壓調(diào)節(jié)器200 提供在休眠模式中的例如1.6 V的供電電壓VDD。該供電電壓可以在休眠模式中位于1.2V和2.0V之間的范圍內(nèi)，而存儲(chǔ)在子電路300的存儲(chǔ)元件311、 312、 313中的信息不會(huì)丟失。因此，在工作模式中的供電電壓VDD可以與 休眠模式中的供電電壓VDD不同。在此，第二電壓調(diào)節(jié)器200不具有與第二 電壓調(diào)節(jié)器200的輸出端相連接的調(diào)節(jié)回路。
本發(fā)明不限于圖1至圖4所示的構(gòu)型方案。例如可以使用與在圖4中說(shuō) 明的電壓調(diào)節(jié)器電路不同的電壓調(diào)節(jié)電路。根據(jù)圖2的電路的功能可以特別 有利地用于無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，尤其用于根據(jù)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.15.4的電池供 電的無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
參考標(biāo)號(hào)表
100 第一電壓調(diào)節(jié)器 110 運(yùn)算放大器
120、 211、 212、 220 PMOS晶體管
131、 132 電阻 140 半導(dǎo)體開(kāi)關(guān) 150 輸出端 200 第二電壓調(diào)節(jié)器 210 電流源，PTAT
231、 232、 233 NMOS晶體管
300 子電路
311、 312、 313 存儲(chǔ)元件
320、 620、 910 電容 400 開(kāi)關(guān)裝置
401、 402、 403 電平移位器 404 開(kāi)關(guān) 500 復(fù)位裝置 510 RS觸發(fā)器
511、 512、 514、 552、 555、 556 反相器
513、 553、 554 與非門 550 濾波器600 另外的子電路 700 振蕩器電路 710 帶隙參考電壓源
900、 920、 930、 940、 950、 970、 端子
971、 980 。
權(quán)利要求
1.一種電路，-具有一子電路(300)，該子電路具有多個(gè)存儲(chǔ)元件(311，312，313)，-具有一第一電壓調(diào)節(jié)器(100)，該第一電壓調(diào)節(jié)器可以與所述子電路(300)相連接或與所述子電路(300)相連接，用于運(yùn)行所述子電路(300)，-具有一第二電壓調(diào)節(jié)器(200)，該第二電壓調(diào)節(jié)器可以與所述子電路(300)相連接或與所述子電路(300)相連接，用于保存包含在所述存儲(chǔ)元件(311，312，313)中的信息，-具有一與所述子電路(300)相連接的開(kāi)關(guān)裝置(400)，該開(kāi)關(guān)裝置被構(gòu)造用于禁用和啟用所述子電路(300)的輸入端(E1，E2，E3)，-其中，所述電路被構(gòu)造用于控制所述子電路(300)的輸入端(E1，E2，E3)的禁用和啟用，并且-其中，所述子電路(300)被構(gòu)造用于借助一控制信號(hào)(en_vdd)來(lái)控制所述第一電壓調(diào)節(jié)器(100)的禁用和啟用。
2. 根據(jù)權(quán)利桌求1所述的電路，該電路被構(gòu)造用于控制具有所述子電路(300)的數(shù)字狀態(tài)轉(zhuǎn)變的工作模式以及不具有數(shù)字狀態(tài)轉(zhuǎn)變或具有與所述工作 模式相比減少的數(shù)字狀態(tài)轉(zhuǎn)變的休眠模式。
3. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電路，一具有一另外的子電路(600)，一具有一開(kāi)關(guān)(610)，該開(kāi)關(guān)與所述另外的子電路(600)以及所述第二電壓調(diào)節(jié)器(200)相連接， 一其中，所述電路被構(gòu)造用于控制對(duì)于休眠模式而使所述另外的子電路 (600)和所述第二電壓調(diào)節(jié)器(200)斷開(kāi)的開(kāi)關(guān)(610)。
4. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電路，在該電路中，所述開(kāi)關(guān)裝置具有多個(gè)可開(kāi)關(guān)的電平移位器(401， 402， 403)。
5. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電路，一具有一復(fù)位裝置(500)，該復(fù)位裝置被構(gòu)造來(lái)輸出用于復(fù)位所述子電 路(300)和/或所述另外的子電路(600)的復(fù)位信號(hào)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電路，一在該電路中，所述復(fù)位裝置(500)與所述第一電壓調(diào)節(jié)器(100)相 連接并且該復(fù)位裝置(500)被構(gòu)造用于在一輸入電壓(VB)第一次 施加到所述電路時(shí)啟用所述第一電壓調(diào)節(jié)器(100)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的電路，一在該電路中，所述復(fù)位裝置(500)具有一存儲(chǔ)元件(510)，該存儲(chǔ)元 件的存儲(chǔ)值表示一輸入電壓(VB)第一次施加到所述電路。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5至7中任一項(xiàng)所述的電路，_在該電路中，所述復(fù)位裝置(500)被構(gòu)造用于通過(guò)所述子電路(300) 來(lái)使能所述第一電壓調(diào)節(jié)器(100)的啟用。
9. 根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電路，在該電路中，所述兩個(gè)電壓調(diào) 節(jié)器(100， 200)中僅所述第一電壓調(diào)節(jié)器(100)具有一調(diào)節(jié)回路，該 調(diào)節(jié)回路-尤其通過(guò)一分壓器(131， 132)-與所述第一電壓調(diào)節(jié)器(IOO) 的一供電電壓輸出端相連接。
10. 運(yùn)行電路的方法，一在該方法中，對(duì)于休眠模式， 一具有多個(gè)存儲(chǔ)元件(311， 312， 313) 的子電路(300)的輸入端(El， E2， E3)被禁用，—在該方法中，在所述子電路(300)的輸入端(El， E2， E3)被禁用 之后通過(guò)所述子電路(300)來(lái)禁用一第一電壓調(diào)節(jié)器(100)，使得所 述子電路(300)的存儲(chǔ)元件(311， 312， 313)由一第二電壓調(diào)節(jié)器 (200)供電，在該方法中，對(duì)于休眠模式之后的工作模式，通過(guò)所述子電路(300)來(lái)啟用所述第一電壓調(diào)節(jié)器(100)，以向所述子電路(300)供電，以 及一在該方法中，在所述第一電壓調(diào)節(jié)器(100)被啟用之后啟用所述子電 路(300)的輸入端(El， E2， E3)。
11. 一電路的用于工作模式的第一電壓調(diào)節(jié)器(100)的、以及一電路的用于 休眠模式的第二電壓調(diào)節(jié)器(200)的應(yīng)用，所述第一電壓調(diào)節(jié)器(100) 為一子電路(300)提供供電電壓(VDD)和工作電流，所述第二電壓調(diào) 節(jié)器(200)為所述子電路(300)提供休眠電壓和休眠電流，其中，所述 第二電壓調(diào)節(jié)器(200)具有比所述第一電壓調(diào)節(jié)器(100)更小的電流消 耗，并且其中，通過(guò)所述子電路(300)來(lái)啟用和禁用所述第一電壓調(diào)節(jié) 器(100)o
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電路和一種運(yùn)行電路的方法，該電路具有一子電路(300)，該子電路具有多個(gè)存儲(chǔ)元件(311，312，313)；具有一第一電壓調(diào)節(jié)器(100)，該第一電壓調(diào)節(jié)器可以與所述子電路(300)相連接或與所述子電路(300)相連接，用于運(yùn)行所述子電路(300)；具有一第二電壓調(diào)節(jié)器(200)，該第二電壓調(diào)節(jié)器可以與所述子電路(300)相連接或與所述子電路(300)相連接，用于保存包含在所述存儲(chǔ)元件(311，312，313)中的信息；具有一與所述子電路(300)相連接的開(kāi)關(guān)裝置(400)，該開(kāi)關(guān)裝置被構(gòu)造用于禁用和啟用所述子電路(300)的輸入端(E1，E2，E3)；其中，所述電路被構(gòu)造用于控制所述第一電壓調(diào)節(jié)器(100)的禁用和啟用以及所述子電路(300)的輸入端(E1，E2，E3)的禁用和啟用。
文檔編號(hào)G11C11/413GK101604549SQ20091013912
公開(kāi)日2009年12月16日 申請(qǐng)日期2009年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月9日
發(fā)明者J·察爾博克, T·費(fèi)希倫德, W·克盧格 申請(qǐng)人:Atmel德國(guó)有限公司