[发明专利]读取用于进行时间测量的电荷保持元件的电路

说明书

技术领域

本发明一般涉及一种电子电路，更具体地说涉及构造一种允许可控制地 存储电荷以进行时间测量的电路。

背景技术

在许多应用中，都希望含有表示两个事件之间经过的时间的数据，它可 能是精确的或近似的测量。一个应用的例子涉及对访问权的时间管理，尤其 是对媒体的访问权。

表示经过的时间的这种数据的获得通常需要用电子电路来进行时间测 量，以避免在不使用电路时损失数据历史，所述电子电路例如借助于电池组 来供电。

需要进行时间测量，所述时间测量即使在电子测量电路未被供电为可用 状态时也进行操作。

国际专利申请WO-A-03/083769描述了一种时间测量安全交易电子实体，其 中通过测量电容元件的电荷来确定两次连续交易之间经过的时间，所述电容 元件的电荷会表示从其电介质隔片中的漏电量。当对电路供电时元件被充 电，当再次对电路供电时、测量中断供电后的其残留电荷。这种残留电荷被 认为是表示两次电路供电时刻之间所经过的时间。

电子实体以MOS晶体管为基础，该MOS晶体管的栅极连接到电容元件的第 一电极，电容元件的另一个电极与晶体管源极一起接地。晶体管漏极通过流 压转换电阻连接到电源电压。电阻两端测量到的电压是晶体管漏极电流的函 数，因而，其栅极-源极电压也如此，由此电容元件两端的电压也如此。通过 在与晶体管栅极公用的其电极上施加电源对电容元件进行充电来初始化时间 间隔。

该文献中所提供的解决方案有几个缺陷。

首先，对电容元件电介质进行干预的可能性会限制可测量的时间范围。

然后，对电容元件进行充电将在其电介质上产生电场强度，借此随着时 间流逝进行测量。

另外，所提出的结构需要构造一种特定的元件。在某些应用中，需要将 时间测量零件与存储器相关联，以决定对存储器中所包含的数据或程序的存 取。上述文献的已知解决方案不容易与存储器制造步骤相兼容。

此外，电容元件中残留电荷的解释需要一校准步骤，以产生电荷-时间转 换表。

发明内容

本发明目的在于克服已知方案的全部或部分缺陷，以提供表示两个事件 之间所经过的时间的数据，而不必永远对该电子电路进行供电，所述电子电 路。包含可实现该功能的装置

根据第一方面，本发明的目的在于一种用于进行时间测量的电荷保持电 子电路。

根据第二方面，本发明的目的在于采用一种与用于构造存储器单元的技 术相兼容的方式来构造这种电路。

根据第三方面，本发明的目的在于不受将残留电荷值转换成时间间隔的 表的限制即可从电子电荷保持电路中进行读取。

根据第四方面，本发明的目的在于快速编程电子电荷保持电路。

为了达到全部或部分的这些目的、以及其它目的，本发明提供了一种用 于读取用于时间测量的电子电荷保持元件的电路，包括至少一个电容元件和 一个晶体管，上述电容元件具有显示漏电的电介质，上述晶体管具有用于读 取残留电荷的绝缘控制端子，包括：

在两个电源端子之间的两个平行的分支，每个分支包括至少一个第一类 型的晶体管和一个第二类型的晶体管，其中一个分支的第二类型的晶体管由 将被读取的元件形成，另外一个分支的第二类型的晶体管在其控制端子上接 收阶跃信号，第一类型晶体管的每个漏极连接到比较器的每个输入端，比较 器的输出端提供显示电荷保持元件中的残留电压电平。

根据本发明一个实施例，其中每个分支包括第二类型晶体管，其控制端 子连接在用于实现参考电压的放大器的输出端上，所述电压还施加在电荷保 持元件的晶体管的导电端子上。

根据本发明一个实施例，其中将要被读取的电荷保持元件的电容元件的 参考端子可以与第二参考电荷保持元件的参考终端连接。

根据本发明一个实施例，其中所述阶跃信号由非线型的数-模转换器提 供。

本发明还提供一种用于校准读取电路的方法，其中数-模转换器的电压参 考值对应于Q(r)/(k*C_T)，其中k代表转换器的最大计数，Q(r)代表保持电路 (10)的初始电荷，C_T代表电容量。

本发明还提供一种用于校准一个读取电路的方法，其中由转换器提供的 权重系数是从已知的时间间隔得到的初始测量推导出的。