DE3209704A1

DE3209704A1 - Schaltungsanordnung zur aufrechterhaltung von speicherinformationen von fluechtigen schreiblesespeichereinrichtungen bei betriebsspannungsausfall

Info

Publication number: DE3209704A1
Application number: DE19823209704
Authority: DE
Inventors: Karl Dipl.-Ing. 8127 Iffeldorf Schertler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1982-03-12
Filing date: 1982-03-12
Publication date: 1983-09-22

Description

Schaltungsanordnung zur Aufrechterhaltung von Speicher-
informationen von flüchtigen Schreiblesespeichereinrichtungen bei Betrieb'sspannungsausfall Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnurig zur Aufrechterhaltung von Speicherinformationen von flüchtigen (volatilen) Schreiblesespeichereinrichtungen bei Betriebsspannungsau'sfällen.
Für die Schreiblesespeichereinrichtungen der eingangs definierten Art ist es erforderlich, bei Betriebsspannungsausfällen zur Aufrechterhaltung der Speicherinfor-' mationen eine Ersatzspannungsquelle zur Stromversorgung anzuschalten. Bei den üblichen Ersatzspannu.ngsschaltungen geht man davon aus, daß mit dem Auftreten des F#ehlerfalles - also dem Ausfall der Betriebsspannung -Schaltmittel betätigt werden, die eine zuvor ublicher-' weise aufgeladene Ersatzspannungsquelle in den Betriebsstromkreis einschalten.
Bei den heute verwendeten Schreiblesespeichereinrich tungen auf Halbleiterbasis, die sehr schnell auf Span nungsänderungen reagieren, müssen besondere Maßnahmen getroffen werden, um einerseits den Fehlerfall recht zeitfg zu erkennen und andererseits den Umschaltevorgang von der normalen Betriebsspannungsversorgung auf die Versorgung durch eine Ersatzspannungsquelle sehr rasch erfolgen zu lassen. Wird eine dieser Forderungen nicht erfüllt, so ist nicht gewährleistet, daß die Schreiblesespeichereinrichtungen ihre Speicherinhalte beim Auftreten eines solchen Fehlerfalles ungeändert beibehalten.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, in möglichst einfacher Weise und ohne größeren Aufwand zur Erhaltung der Speicherinformationen alle notwendigen Bedingungen zu erfüllen und darüber hinaus die Ersatzspannungsquelle im normalen Betriebszustand, also beim Vorhandensein der Betriebsspannung, stets einsatzbereit zu halten. Erfindungsgemäß wird dies durch die Kombination der Merkmale 1.1 bis 1,4 erreicht.
Mit dem Einsatz des Spannungsindikators, der sich eine sehr genaue Referenzspannung erzeugt und diese stets mit der vorhandenen Betriebsspannung mit Hilfe der Vergleichereinrichtung vergleicht, können in einfacher Weise die eingangs geforderten Bedingungen, insbesondere die rechtzeitige Erkennung des sich abzeichneriden Betriebsspannungsausfalls, erfüllt werden. Als erfindungswesentlich ist in diesem Zusammenhang anzusehen, daß der Spannungsindikator im Hinblick auf die untere Toleranzgrenze der Betriebsspannung durch eine entsprechende Bemessung des Spannungsteilers und damit der Teilwiderstände sehr genau einstellbar ist, so daß die übergangs phase von dem Ausfall der Betriebsspannung zur Versorgung durch d-ie Ersatzbatterie praktisch ohne Stromunterbrechung für die Schreiblesespeichereinrichtungen erfolgen kann. Dabei ist selbstverständlich davon auszugehen, daß die Ersatzspannungsquelle hinsichtlich ihrer Kapazität so bemessen ist, daß die Ersatzspannung nicht ausreicht, die Schreiblesespeichereinrichtungen zu aktivieren, d. h. die Speicherinhalte unverändert beizubehalten. Die Schreiblesespeichereinrichtungen befinden sich somit im'Ruhezustand, dem sogenannten data retention mode, wobei die ursprünglichen Speicherinformationen zwar'aufrechterhalten, aber nicht verändert werden können.
Mit dem Serienwiderstand kann der Speicherindikator hinsichtlich der Hysterese der Schaltstelle in einfacher Weise so eingestellt werden, daß auch bei langsamem Absinken der Betriebsspannung kein Schwingvorgang innerhalb des Spannungsindikators auftreten kann.
Damit beim Betriebsspannung#sausfall der Stromabfiuß der Ersatzbatterie in die eigentliche Stromversorgung verhindert ist, wird anstelle einer sonst häufig verwendeten Diode in besonders vorteilhafter Weise die von der Vergleichereinrichtung gesteuerte Transistorschaltstufe wirksam geschaltet, die beim Betriebsspannungsausfall den Stromweg zwischen der Betriebsspannung und den Schreiblesespeichereinrichtungen unterbricht. Durch geeignete Auswahl des Transistortyps kann der Spannungsabfall am durchgeschalteten Transistor so gering gehalten werden, daß die vorgesehene Betriebsspannung für die Funktionsweise der Schreiblesespeichereinrichtun gen auch unter der Berücksichtigung von Spannungstoleranzen voll au'sreicht.
Die Erfindung wird in einem figürlich dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert, wobei die Schaitungs anordnung nur die zum Verständnis notwendigen Schaltmittel enthält.
In der Figur ist der Spannungsindikator SPI dargestellt, der beispielsweise durch einen Baustein der Firma Intersil mit der Bezeichnung ICL 8211/8212 realisiert sein kann.
Die Eingangsleitung E des Spannungsindikators SPI ist über den Serienwiderstand R3 mit dem aus den Teilwiderständen R1 und R2 gebildeten Spannungsteiler der Betriebsspannung U verbunden. Die weitere nichtbezeichnete Eingangsleitung gilt als Stromversorgung für die Einstellung des Schwellwertes innerhalb des Spannungsindika tors SPI. Die Ausgangsleitung A des Spannungsindika- tors SEl ist über den Widerstand R4 mit der Basis der Transistorschaltstufe T verbunden und dient gleichzeitig zur Ansteuerung des Ruhezustandes der Schreiblesespeichereinrichtungen SPE. Weiterhin ist der Emitter der Transistorschaltstufe T mit der Betriebsspannung U+ verbunden, während der Kollektor der Transistorschaltstufe T mit dem positiven Anschlußpunkt der Ersatibatl terie BAT in Verbindung steht. Die Ersatzbatterie BAT ist beispielsweise durch den Nickel-Kadmium-Akkumulator realisiert, der über das RC-Glied R5,C' beim Vorhandensein der Betriebsspannung U+ mit dem zulässigen Dauerladestrom beaufschlagt wird.
Innerhalb des Spannungsindikators SPI wird in bekannter Weise eine konstante Referenzspannung erzeugt, die mit Hilfe der ebenfalls im Spannungsindikator SPI enthalte,-nen Vergleichereinrichtung stets mit der anliegenden Betriebsspannung U+ verglichen wird. An der Ausgangslei tung A des Spannungsindikators SPI wird beim Unterschreiten einer bestimmten Spannungstoleranz das Ausgangspotential derart geändert, daß die Transistorschaltstufe T die Stromzuführung zwischen der Betriebsspannung U+ und den Schreiblesespeichereinrichtungen SPE unterbricht.
Parallel dazu wird die Ersatzbatterie BAT in den Stromkreis der Schreiblesespeichereinrichtungen SPE eingeschaltet#, so daß zur Aufrechterhaltung des Speicherinhaltes der Schreiblesespeichereinrichtungen SPE der nötige Ruhestrom fließen kann. Die angesteuerte Transistorschaltstufe T verhindert mit der Stromkreisunterbrechung, daß der Entladungsstrom der Ersatzbatterie über die eigentliche Betriebsspannungsversorgung abfließen kann.
Der Serienwiderstand R3 dient dem Spannungsindikator SPI zur Einstellung der Hysterese der Schaltschwelle, d. h.
der Einstellung des Potentials an der Ausgangsleitui1,-g A des Spannungsindikators, und verhindert bei geeigneter Bemessung, daß mit dem langsamen Absinken der Betriebsspannung U+ der Spannungsindikator SPI zum Schwingen neigen könnte.
Tritt die Betriebsspannung U+ wieder auf, so wird das Potential an der Ausgangsleitung A in der Weise wied.er geändert, daß die Transistorschaltstufe T die Betriebsspannung U+ wieder parallel zur Ersatzbatterie BAT durchsteuert, so daß nunmehr die Schreiblesespeichereinrichtungen SPE wieder voll betriebsfähig sind. Gleichzeitig wird mit dem Durchschalten der Betriebsspannung U+ die Ersatzbatterie BAT über das RC-Glied R3,C geladen, so daß die Ersatzbatterie. BAT für einen nächstfolgenden Spannungsausfall wieder voll geladen zur Verfügung steht.
Mit dem unmittelbaren Zuschalten der Ersatzbatterie BAT beim Betriebsspannungsausfall wird erreicht, daß der Haltestrom der Schreiblesespeichereinrichtungen SPE auch beim Ausfall der Betriebsspannung U+ nicht unterbrochen wird und somit der Inhalt der Schreiblesespei chereinrichtungen SPE auch in diesem Betriebsfall voll erhalten bleibt.
1 Figur 2 Ansprüche Leerseite

Claims

Patentansprtiche 1. Schaltungsanordnung. zur Aufrechterhaltung von Speicherinformationen von flüchtigen (volatilen) Schreiblesespeichereinrichtungen bei Betriebsspannungsausfällen, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h die Kombination der Merkmale 1.1 die Betriebsspannung (U+)' wird einem eine Referenz~ spannung erzeugenden und mit einer Vergleichereinrichtung versehenen Spannungsindikator (SPI) über einen aus Teilwiderständen (R1, R2> gebildeten'Spannungsteiler und einen Serienwiderstand (R3) einer.

Eingangsleitung (E) zugeführt, 1.2 der Spannungsindikator (SPIN weist eine Ausgangsleitung (A) auf, an der sich immer dann eine Signaländerung ergibt, wenn die Betriebsspannung (U+) eine mittels der Referenzspannung von der Vergleichereinrichtung feststellbare Toleranzgrenze unterschreitet, 1.3 die Signaländerung beim Unterschreiten der Toleranzgrenze an der Ausgangsleitung (A) bewirkt eine die Betriebsspannungszuführung zu den Scbreiblesespeicher einrichtungen (SPE) unterbrechende Schalt folge einer Transistorschaltstufe (T), 1.4 die unterbrechende'Schaltfolge der Transistorschaltstufe (T) bewirkt das Anschalten einer beim Vorhandensein der Betriebsspannung (U+) gepufferten Ersatzbatterie (BAT), deren Entladungsstrom die Speicherinformation der Schreiblesespeichereinrichtung auf rechterhält und die unterbrechende Schaltfolge der Transistorschaltstufe (T) stabilisiert.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h die Kombination der Merkmale 2.1 die Ersatzbatterie (BAT) ist spannungsmäßig derart ausgelegt, daß bei gegenüber der Betriebsspannung (U+) reduzierter Ersatzspannung der Ruhezustand der Schreiblesespeichereinrichtungen (SPE) aufrechterhalten ist, 2.2 der Ruhezustand der Schreiblesespeichereinrichtun-, gen (SPE) ist durch die Signaländerung an der Ausgangsleitung (A) des Spannungsindikators (SPI) steuerbar.
3. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 oder 2, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h das Merkmal 3.1 die Ersatzbatterie (BAT) ist durch einen Nickel-Kadmium-Akkumulator realisiert, dessen Dauerladestrom durch ein RC-Glied (R5',C) auf 1/10 der Ladungskapazität des Akkumulators -pro Stunde begrenzt ist.