DE102005001852B4 - Speicherkarte mit nichtflüchtigem Speicher - Google Patents

Speicherkarte mit nichtflüchtigem Speicher Download PDF

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Abstract

Speicherkarte mit – einem nichtflüchtigen Speicher (1200) und – einer Leistungsmanagementeinheit (1400) zum Bereitstellen einer Betriebsspannung (VDD) für den nichtflüchtigen Speicher aus einer empfangenen externen Versorgungsspannung (VEXT), – wobei die Leistungsmanagementeinheit (1400) die externe Versorgungsspannung (VEXT) anhebt und die angehobene Spannung als Betriebsspannung (VDD) für den nichtflüchtigen Speicher (1200) ausgibt, wenn die externe Versorgungsspannung niedriger als eine vorgebbare Detektionsspannung (VDET) ist, und – wobei die Leistungsmanagementeinheit (1400) als Betriebsspannung für den nichtflüchtigen Speicher eine auf eine Sollbetriebsspannung begrenzend geregelte Spannung bereitstellt, wenn die externe Versorgungsspannung höher als die Sollbetriebsspannung ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Speicherkarte mit einem nichtflüchtigen Speicher.
  • Eine sogenannte Smartcard ist ein Typ von Speicherkarte mit einem eingebetteten Speicher, in welchem Daten gespeichert und wieder abgerufen werden können. Die Smartcard erhält ihre Energie von externen Quellen, wie einem Kartenlesegerät. Typischerweise ist der Speicher einer solchen Speicherkarte ein nichtflüchtiger Speicher, wie ein EPROM, ein EEPROM oder ein Flashspeicher.
  • Wird die Speicherkarte mit einer externen Quelle, wie einem externen elektronischen Gerät, verbunden, dann arbeitet sie mit der Energie, welche von der externen Quelle bereitgestellt wird. Weicht diese Energie, welche nachfolgend auch als externe Versorgungsspannung bezeichnet wird, von einem Betriebsspannungsbereich des nichtflüchtigen Speichers in der Speicherkarte ab, dann arbeitet der nichtflüchtige Speicher eventuell nicht richtig. Sinkt die externe Versorgungsspannung beispielsweise während eines Datenschreibvorgangs in den nichtflüchtigen Speicher oder eines Datenlesevorgangs aus dem nichtflüchtigen Speicher ab, dann können fehlerhafte Daten in den nichtflüchtigen Speicher geschrieben oder aus diesem gelesen werden.
  • Bei der herkömmlichen Technologie wird das Absinken der Betriebsspannung des nichtflüchtigen Speichers durch die Charakteristik des nichtflüchtigen Speichers begrenzt, welcher eine höhere Spannung als die externe Versorgungsspannung benötigt. Obwohl ein elektronisches Gerät eventuell mit einer niedrigeren Spannung betrieben werden kann, z. B. mit einer Spannung unter 1,8 V, kann es schwierig sein, eine Speicherkarte mit einem nichtflüchtigen Speicher zu benutzen, da nichtflüchtige Speicher häufig schlechte Betriebscharakteristiken bei niedrigen Spannungen aufweisen. In anderen Worten ausgedrückt, wenn eine Speicherkarte mit einem nichtflüchtigen Speicher mit einem elektrischen Gerät mit einer niedrigen Spannung verwendet wird, dann kann es sein, dass die Speicherkarte nicht verlässlich arbeitet.
  • Die Patentschrift US 5.483.486 offenbart einen Flashspeicher mit einer internen Spannungsversorgung, die aus einer zugeführten Eingangsspannung eine interne Versorgungsspannung bereitstellt. Wenn die zugeführte Eingangsspannung niedriger als eine vorgegebene Detektionsspannung ist, wird sie zur Bereitstellung der internen Versorgungsspannung durch eine Ladungspumpe angehoben. Wenn sie höher als die vorgegebene Detektionsspannung ist, wird sie direkt zur Bereitstellung der internen Versorgungsspannung weitergeleitet.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Speicherkarte der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, die auch dann verlässlich arbeitet, wenn eine angelegte externe Versorgungsspannung vom Betriebsspannungsbereich des nichtflüchtigen Speichers in der Speicherkarte nach unten oder oben abweicht.
  • Die Erfindung löst diese Aufgabe durch eine Speicherkarte mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Es zeigen:
  • 1 ein schematisches Blockdiagramm einer Speicherkarte mit einer Leistungsmanagementeinheit,
  • 2 ein schematisches Blockdiagramm eines möglichen Aufbaus der Leistungsmanagementeinheit für die Speicherkarte von 1,
  • 3 ein Diagramm einer Betriebsspannung, welche in der Leistungsmanagementeinheit von 2 erzeugt wird,
  • 4 ein schematisches Blockdiagramm einer Speicherkarte gemäß 2 mit einer möglichen schaltungstechnischen Realisierung einer Verstärkerschaltung der Leistungsmanagementeinheit,
  • 5 ein Signalverlaufsdiagramm mit Taktsignalen zur Beschreibung eines Verstärkungsvorgangs der Verstärkerschaltung aus 4,
  • 6 und 7 jeweils ein Diagramm der Betriebsspannung, welche einem nichtflüchtigen Speicher in je einer entsprechenden Speicherkarte zur Verfügung gestellt wird, und
  • 8 ein schematisches Blockdiagramm einer weiteren Speicherkarte.
  • Eine in 1 gezeigte Speicherkarte 1000 umfasst einen nichtflüchtigen Speicher 1200 und eine Leistungsmanagementeinheit (PMU) 1400. Der nichtflüchtige Speicher 1200 speichert digitale Dateninformationen und kann z. B. als Flashspeicher, ferroelektrischer RAM (FRAM), magnetoresistiver RAM (MRAM) oder als Phasenwechsel-RAM (PRAM) ausgeführt sein. Der Flashspeicher kann ein Speicher vom NAND-Typ oder vom NOR-Typ sein.
  • Die Leistungsmanagementeinheit 1400 empfängt eine externe Versorgungsspannung VEXT von einem Host 2000 und stellt eine Betriebsspannung VDD für den nichtflüchtigen Speicher 1200 bereit. Die Leistungsmanagementeinheit 1400 handhabt die Betriebsspannung VDD des nichtflüchtigen Speichers 1200 basierend auf der externen Versorgungsspannung VEXT und einer Detektionsspannung. Bei einem Ausführungsbeispiel wird die Detektionsspannung so gesetzt, dass sie niedriger als die (Soll-)Betriebsspannung VDD und höher als eine minimale Betriebsspannung des nichtflüchtigen Speichers 1200 ist. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel wird die Detektionsspannung so gesetzt, dass sie der minimalen Betriebsspannung des nichtflüchtigen Speichers 1200 entspricht. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel wird die Detektionsspannung so gesetzt, dass sie der Betriebsspannung VDD des nichtflüchtigen Speichers 1200 entspricht.
  • In Ausgestaltung der Erfindung ist die minimale Betriebsspannung die niedrigste Spannung, z. B. 1,8 V, eines Betriebsbereichs des nichtflüchtigen Speichers 1200. Eine maximale Betriebsspannung ist die höchste Spannung, z. B. 2,4 V, des Betriebsbereichs des nichtflüchtigen Speichers 1200. Die Betriebsspannung VDD ist eine Spannung, z. B. 2,0 V, zwischen der minimalen Betriebsspannung und der maximalen Betriebsspannung.
  • Ist die externe Versorgungsspannung VEXT niedriger als die Detektionsspannung, dann verstärkt, d. h. erhöht, die Leistungsmanagementeinheit 1400 die externe Versorgungsspannung VEXT auf einen Spannungswert, welcher gleich oder niedriger als die Betriebsspannung VDD ist, und gibt die angehobene Spannung an den nichtflüchtigen Speicher 1200 aus. Ist die externe Versorgungsspannung VEXT höher als die Detektionsspannung und niedriger als die (Soll-)Betriebsspannung VDD des nichtflüchtigen Speichers 1200, dann gibt die Leistungsmanagementeinheit 1400 die externe Versorgungsspannung als die Betriebsspannung VDD an den nichtflüchtigen Speicher 1200 aus. Ist die externe Versorgungsspannung VEXT höher als die (Soll-)Betriebsspannung VDD des nichtflüchtigen Speichers 1200, dann regelt, d. h. klemmt, die Leistungsmanagementeinheit 1400 die externe Versorgungsspannung VEXT und gibt die geregelte Spannung als Betriebsspannung VDD an den nichtflüchtigen Speicher 1200 aus.
  • Daher kann gemäß den Ausführungsformen der Erfindung ein stabiler Betrieb des nichtflüchtigen Speichers 1200 sichergestellt werden, auch wenn die externe Versorgungsspannung VEXT niedriger als die minimale Betriebsspannung oder die Detektionsspannung ist. Die niedrige externe Versorgungsspannung VEXT kann beispielsweise durch den Energieverbrauch der Speicherkarte verursacht werden.
  • 2 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Leistungsmanagementeinheit 1400, die hierbei eine Pegeldetektorschaltung 1410, eine Verstärker- bzw. Anhebe(Booster)-Schaltung 1420 und eine Regelschaltung 1430 umfasst. Die Leistungsmanagementeinheit 1400 arbeitet mit der externen Versorgungsspannung VEXT, welche vom Host 2000 bereitgestellt wird.
  • Die Pegeldetektorschaltung 1410 bestimmt, ob die externe Versorgungsspannung VEXT niedriger als die Detektionsspannung ist. Wie oben ausgeführt, ist die Detektionsspannung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung höher als die minimale Betriebsspannung des nichtflüchtigen Speichers 1200 und niedriger als die zugehörige (Soll-)Betriebsspannung VDD.
  • Ist die externe Versorgungsspannung VEXT niedriger als die Detektionsspannung, dann aktiviert die Pegeldetektorschaltung 1410 ein Detektionssignal DET1. Ist die externe Versorgungsspannung VEXT höher als die Detektionsspannung, dann deaktiviert die Pegeldetektorschaltung 1410 das Detektionssignal DET1. Die Verstärkerschaltung 1420 arbeitet in Reaktion auf die Aktivierung des Detektionssignals DET1. Die Regelschaltung 1430 arbeitet in Reaktion auf die Deaktivierung des Detektionssignals DET1. Das bedeutet, dass die Verstärkerschaltung 1420 ihre Verstärkungsfunktion ausführt, wenn die externe Versorgungsspannung VEXT niedriger als die Detektionsspannung ist. Die Regelschaltung 1430 regelt die externe Versorgungsspannung VEXT, wenn diese höher als die Detektionsspannung ist. Die Regelschaltung 1430 gibt die Betriebsspannung VDD aus, wenn die externe Versorgungsspannung VEXT höher als die Detektionsspannung und niedriger als die Betriebsspannung VDD des nichtflüchtigen Speichers 1200 ist. Ist die externe Versorgungsspannung VEXT höher als die Betriebsspannung VDD des nichtflüchtigen Speichers 1200, dann senkt die Regelschaltung 1430 die externe Versorgungsspannung VEXT auf die Betriebsspannung VDD ab.
  • Die Regelschaltung 1430 kann die Betriebsspannung VDD ausgeben, wenn die externe Versorgungsspannung VEXT höher als die minimale Betriebsspannung des nichtflüchtigen Speichers 1200 und niedriger als die zugehörige Soll-Betriebsspannung VDD ist. Eine in der Regelschaltung 1430 benutzte Referenzspannung wird von der Pegeldetektorschaltung 1410 bereitgestellt oder alternativ in der Regelschaltung 1430 erzeugt.
  • 3 zeigt einen Signalverlauf der Betriebsspannung VDD, welche in der Leistungsmanagementeinheit 1400 erzeugt wird. Der nichtflüchtige Speicher 1200 arbeitet in einem Betriebsbereich von 1,8 V bis 2,4 V. Die (Soll-)Betriebsspannung VDD des nichtflüchtigen Speichers 1200 ist im gezeigten Beispiel 2,0 V. Bei der herkömmlichen Technologie kann, wenn die externe Versorgungsspannung VEXT niedriger als eine minimale Betriebsspannung des nichtflüchtigen Speichers 1200 von z. B. 1,8 V ist, eine stabile Betriebsweise des nichtflüchtigen Speichers 1200 nicht sichergestellt werden. Um dies zu verhindern, nimmt bei der herkömmlichen Technologie die externe Versorgungsspannung VEXT wenigstens den Wert der minimalen Betriebsspannung des nichtflüchtigen Speichers 1200 an. Es kann jedoch manchmal nicht vermieden werden, dass die externe Versorgungsspannung VEXT durch den Energieverbrauch der Speicherkarte niedriger als die minimale Betriebsspannung des nichtflüchtigen Speichers 1200 wird. Die erfindungsgemäße Speicherkarte kann eine stabile Betriebsweise des nichtflüchtigen Speichers 1200 gewährleisten, auch wenn die externe Versorgungsspannung VEXT niedriger als die minimale Betriebsspannung des nichtflüchtigen Speichers 1200 oder als eine Detektionsspannung VDET von z. B. 1,9 V wird.
  • Ist die externe Versorgungsspannung VEXT höher als die Betriebsspannung VDD des nichtflüchtigen Speichers 1200, dann wird die externe Versorgungsspannung VEXT auf die Betriebsspannung VDD des nichtflüchtigen Speichers 1200 geregelt. Ist die externe Versorgungsspannung VEXT niedriger als die Betriebsspannung VDD des nichtflüchtigen Speichers 1200 und höher als die Detektionsspannung VDET, dann wird eine Spannung, welche der externen Versorgungsspannung VEXT folgt, zur Betriebsspannung VDD für den nichtflüchtigen Speicher 1200. Dieser Prozess kann durch die Regelschaltung 1430 aus 2 ausgeführt werden. Ist die externe Versorgungsspannung VEXT niedriger als die Detektionsspannung VDET, dann wird die externe Versorgungsspannung VEXT auf den Wert der Detektionsspannung VDET verstärkt, d. h. angehoben. Die verstärkte, d. h. angehobene Spannung wird zur Betriebsspannung VDD des nichtflüchtigen Speichers 1200. Dieser Prozess wird von der Verstärkerschaltung 1420 aus 2 ausgeführt.
  • Daher kann erfindungsgemäß der in eine Speicherkarte eingebaute nichtflüchtige Speicher 1200 einen stabilen Betrieb ausführen, auch wenn die externe Versorgungsspannung VEXT von einem bestimmten Betriebsspannungsbereich des nichtflüchtigen Speichers 1200 abweicht.
  • 4 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Speicherkarte 1800 mit dem nichtflüchtigen Speicher 1200 und der Leistungsmanagementeinheit 1400 mit einer konkreten Realisierung der spannungsanhebenden Verstärkerschaltung 1420. 5 zeigt Signalverläufe von Taktsignalen zur Beschreibung eines Verstärkungsvorgangs der Verstärkerschaltung aus 4. Die Leistungsmanagementeinheit 1400 umfasst die Pegeldetektorschaltung 1410, die Verstärkerschaltung 1420 und die Regelschaltung 1430 und ist im gezeigten Beispiel in eine Speichersteuerschaltung 1600 zum Steuern des nichtflüchtigen Speichers 1200 integriert. Vorzugsweise sind der nichtflüchtige Speicher 1200 und die Speichersteuerschaltung 1600 auf einer gedruckten Leiterplatte (PCB) installiert. Die Speichersteuerschaltung 1600 kann über einen Anschluss T1 mit der externen Versorgungsspannung VEXT versorgt werden und gibt die Betriebsspannung VDD über einen Anschluss T2 an einen Anschluss T5 des nichtflüchtigen Speichers 1200 aus. Die Pegeldetektorschaltung 1410 und die Regelschaltung 1430 sind bereits oben im Zusammenhang mit 2 beschrieben worden.
  • Das gezeigte Ausführungsbeispiel der Verstärkerschaltung 1420 umfasst einen Pulsgenerator 1421, eine Steuerlogik 1422, einen Vorladeschalter 1423, ein Ladungstransfergatter 1424, eine Hochziehschaltung 1425, einen Pegeldetektor 1426 und einen Verstärkungs- bzw. Anhebekondensator CEXT als passiven Kondensator. Wie aus 4 ersichtlich ist, kann der Verstärkungskondensator CEXT der Verstärkerschaltung 1420 außerhalb der Speichersteuerschaltung 1600 installiert sein, d. h. auf der gedruckten Leiterplatte 1800. Anschlüsse T6 und T7 des Verstärkungskondensators CEXT sind elektrisch mit Anschlüssen T3 und T4 der Speichersteuerschaltung 1600 verbunden. Bei einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform kann der Verstärkungskondensator CEXT in der Speichersteuerschaltung 1600 integriert sein. Der Verstärkungskondensator CEXT kann gleichzeitig mit der gedruckten Leiterplatte 1800 hergestellt werden. Alternativ kann der Verstärkungskondensator CEXT nach der Herstellung auf der gedruckten Leiterplatte 1800 installiert werden.
  • Die Verstärkerschaltung 1420 arbeitet, wenn das Detektionssignal DET1 von der Pegeldetektorschaltung 1410 aktiviert ist. Der Pegeldetektor 1426 der Verstärkerschaltung 1420 ist mit einem Ausgang des Ladungsübertragungsgatters 1424 verbunden. Der Pegeldetektor 1426 bestimmt, ob die an den nichtflüchtigen Speicher 1200 angelegte Betriebsspannung VDD niedriger als die Detektionsspannung ist. Ist dies der Fall, dann aktiviert der Pegeldetektor 1426 ein Detektionssignal DET2. Ist die externe Versorgungsspannung VEXT hingegen höher als die Detektionsspannung, dann deaktiviert der Pegeldetektor 1426 das Detektionssignal DET2. Der Pulsgenerator 1421 erzeugt ein Referenztaktsignal REF_CLK mit einer bestimmten Periodendauer in Reaktion auf die Aktivierung des Detektionssignals DET2. Ist das Detektionssignal DET2 deaktiviert, dann stoppt der Pulsgenerator 1421 die Erzeugung des Referenztaktsignals REF_CLK. Der Detektionspegel des Pulsgenerators 1421 kann der gleiche wie der Detektionspegel der Pegeldetektorschaltung 1410 oder von diesem verschieden sein.
  • Wie aus 5 ersichtlich ist, erzeugt die Steuerlogik 1422 in Reaktion auf das Referenztaktsignal REF_CLK Steuersignale PRE, SW und PU gemäß einer bestimmten Zeitsteuerung. Die Steuerlogik 1422 aktiviert beispielsweise das Vorladesteuersignal PRE während einer bestimmten Zeitdauer, wenn das Referenztaktsignal REF_CLK von einem niedrigen Pegel auf einen hohen Pegel wechselt. Der Vorladeschalter 1423 lädt einen Eingang des Ladungstransfergatters 1424 und einen Anschluss des Verstärkungskondensator CEXT in Reaktion auf die Aktivierung des Vorladesteuersignals PRE.
  • Nach der Deaktivierung des Vorladesteuersignals PRE aktiviert die Steuerlogik 1422 das Hochziehsteuersignal PU. Der Hochziehschalter 1425 treibt den Anschluss T6 des Verstärkungskondensators CEXT mit der externen Versorgungsspannung VEXT in Reaktion auf die Aktivitätvierung des Hochziehsteuersignals PU. Dieser Prozess erzwingt, dass eine Vorladespannung am Anschluss T7 des Verstärkungskondensators CEXT bis auf den doppelten Wert der externen Versorgungsspannung VEXT angehoben wird.
  • Nach der Deaktivierung des Hochziehsteuersignals PU aktiviert die Steuerlogik 1422 das Schaltersteuersignal SW während einer bestimmten Zeitdauer. Ist das Schaltersteuersignal SW aktiviert, dann überträgt das Ladungstransfergatter 1424 eine Spannung oder Ladungen am Anschluss T3, verstärkt über den Verstärkungskondensator CEXT, zum Anschluss T2. Die Betriebsspannung VDD kann durch den oben beschriebenen Verstärkungsvorgang, welcher bei jeder Periode bzw. jedem Zyklus des Referenztaktsignals REF_CLK ausgeführt werden kann, bis auf eine bestimmte Spannung erhöht werden. Steigt die Betriebsspannung VDD auf die bestimmte Spannung an, dann deaktiviert der Pegeldetektor 1426 das Detektionssignal DET2. In anderen Worten ausgedrückt, der Pulsgenerator 1421 stoppt die Erzeugung des Referenztaktsignals REF_CLK. Das bedeutet, dass der Verstärkungsvorgang der Verstärkerschaltung 1420 stoppt.
  • Der Vorladeschalter 1423 und das Ladungstransfergatter 1424 können z. B. als PMOS-Transistoren ausgeführt sein. Der Hochzieh(Pull-up)-Schalter 1425 kann z. B. als Inverter ausgeführt sein.
  • Ist die externe Versorgungsspannung VEXT niedriger als die Detektionsspannung, dann verstärkt die Verstärkerschaltung 1420 der Leistungsmanagementeinheit 1400 die externe Versorgungsspannung VEXT und gibt die angehobene Spannung als Betriebsspannung VDD an den nichtflüchtigen Speicher 1200 aus. Bei einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist die Detektionsspannung auf einen höheren Wert als die minimale Betriebsspannung des nichtflüchtigen Speichers 1200 und auf einen niedrigeren Wert als die Betriebsspannung VDD gesetzt. Ist die externe Versorgungsspannung VEXT höher als die Detektionsspannung und niedriger als die (Soll-)Betriebsspannung VDD des nichtflüchtigen Speichers 1200, dann gibt die Regelschaltung 1430 der Leistungsmanagementeinheit 1400 die externe Versorgungsspannung VEXT als die Betriebsspannung VDD des nichtflüchtigen Speichers 1200 aus. Ist die externe Versorgungsspannung VEXT höher als die Betriebsspannung VDD des nichtflüchtigen Speichers 1200, dann regelt die Regelschaltung 1430 der Leistungsmanagementeinheit 1400 die externe Versorgungsspannung VEXT und gibt die geregelte Spannung als die Betriebsspannung VDD des nichtflüchtigen Speichers 1200 aus. Entsprechend kann auch dann, wenn die externe Versorgungsspannung VEXT beispielsweise durch den Energieverbrauch der Speicherkarte einen niedrigeren Wert als die Detektionsspannung oder die minimale Betriebsspannung des nichtflüchtigen Speichers 1200 annimmt, eine stabile Betriebweise des nichtflüchtigen Speichers 1200 durch die Leistungsmanagementeinheit 1400 gewährleistet werden.
  • Insbesondere wird die Verstärkung der externen Versorgungsspannung VEXT danach bestimmt, ob selbige niedriger als die Detektionsspannung ist. Die Detektionsspannung kann auf einen Wert gesetzt werden, welcher höher als die minimale Betriebsspannung des nichtflüchtigen Speichers 1200 und niedriger als dessen (Soll-)Betriebsspannung ist. Alternativ kann die Detektionsspannung der Pegeldetektorschaltung 1410 auf einen Wert gesetzt werden, welcher der minimalen Betriebsspannung des nichtflüchtigen Speichers 1200 entspricht.
  • Ein Signalverlauf der Betriebsspannung VDD, welcher dem nichtflüchtigen Speicher 1200 in einer erfindungsgemäßen Speicherkarte zur Verfügung gestellt wird, ist in 6 dargestellt, wobei im Beispiel von 6 die Detektionsspannung VDET auf die minimale Betriebsspannung von z. B. 1,8 V gesetzt ist. 3 und 6 zeigen folglich Beispiele, bei welchen die externe Versorgungsspannung VEXT mindestens auf den Pegel der Detektionsspannung verstärkt wird. Wie aus 7 ersichtlich ist, kann die Leistungsmanagementeinheit 1400 die externe Versorgungsspannung VEXT alternativ bis auf den Pegel der Betriebsspannung VDD verstärken.
  • 7 zeigt einen Signalverlauf der Betriebsspannung VDD, welche dem nichtflüchtigen Speicher 1200 in einer anderen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Speicherkarte zur Verfügung gestellt wird. Ist die externe Versorgungsspannung VEXT niedriger als die Betriebsspannung VDD des nichtflüchtigen Speichers 1200, dann verstärkt die Verstärkerschaltung 1420 der Leistungsmanagementeinheit 1400 die externe Versorgungsspannung VEXT und gibt die angehobene Spannung als Betriebsspannung VDD an den nichtflüchtigen Speicher 1200 aus. Ist die externe Versorgungsspannung VEXT höher als die Betriebsspannung VDD des nichtflüchtigen Speichers 1200, dann regelt die Regelschaltung 1430 der Leistungsmanagementeinheit 1400 die externe Versorgungsspannung VEXT auf die Betriebsspannung VDD ein und gibt die geregelte Spannung als die Betriebsspannung VDD an den nichtflüchtigen Speicher 1200 aus.
  • Die Speichersteuerschaltung 1600 und der nichtflüchtige Speicher 1200 können gemäß einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel als individuelle Chips ausgeführt sein. Der Verstärkungskondensator CEXT in der Verstärkerschaltung 1420 kann außerhalb der Speichersteuerschaltung 1600 ausgebildet oder in diese integriert sein, d. h. auf der gedruckten Leiterplatte 1800. Verbleibende Elemente außer dem Verstärkungskondensator CEXT können in der Speichersteuerschaltung 1600 integriert sein. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel, welches in 8 dargestellt ist, sind die Speichersteuerschaltung 1600 und der nichtflüchtige Speicher 1200 in einem einzelnen integrierten Schaltungschip IC ausgebildet. In 8 ist der Verstärkungskondensator CEXT auf der gedruckten Leiterplatte 1800 außerhalb des integrierten Schaltungschips IC ausgebildet, welcher die Speichersteuerschaltung 1600 und den nichtflüchtigen Speicher 1200 umfasst. Verbleibende Elemente der Leistungsmanagementeinheit PMU können im integrierten Schaltungschip IC integriert werden.

Claims (8)

  1. Speicherkarte mit – einem nichtflüchtigen Speicher (1200) und – einer Leistungsmanagementeinheit (1400) zum Bereitstellen einer Betriebsspannung (VDD) für den nichtflüchtigen Speicher aus einer empfangenen externen Versorgungsspannung (VEXT), – wobei die Leistungsmanagementeinheit (1400) die externe Versorgungsspannung (VEXT) anhebt und die angehobene Spannung als Betriebsspannung (VDD) für den nichtflüchtigen Speicher (1200) ausgibt, wenn die externe Versorgungsspannung niedriger als eine vorgebbare Detektionsspannung (VDET) ist, und – wobei die Leistungsmanagementeinheit (1400) als Betriebsspannung für den nichtflüchtigen Speicher eine auf eine Sollbetriebsspannung begrenzend geregelte Spannung bereitstellt, wenn die externe Versorgungsspannung höher als die Sollbetriebsspannung ist.
  2. Speicherkarte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsmanagementeinheit (1400) die externe Versorgungsspannung (VEXT) als Betriebsspannung (VDD) ausgibt, wenn die externe Versorgungsspannung (VEXT) höher als die Detektionsspannung und niedriger als die Sollbetriebsspannung (VDD) ist.
  3. Speicherkarte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsmanagementeinheit (1400) die externe Versorgungsspannung (VEXT) mindestens auf die Detektionsspannung anhebt, wenn die externe Versorgungsspannung (VEXT) niedriger als die Detektionsspannung ist.
  4. Speicherkarte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsmanagementeinheit (1400) einen passiven Kondensator (CEXT) umfasst, der als individuelles Bauelement auf einer gedruckten Leiterplatte (1800) installiert ist, auf welcher wenigstens ein Teil der Leistungsmanagementeinheit (1400) installiert ist.
  5. Speicherkarte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsmanagementeinheit (1400) eine Pegeldetektorschaltung (1410), welche detektiert, ob die externe Versorgungsspannung (VEXT) niedriger als die Detektionsspannung ist, und eine Spannungskonverterschaltung (1420, 1430) umfasst, welche die externe Versorgungsspannung entweder anhebt oder regelt, um die Betriebsspannung (VDD) basierend auf dem Detektionsergebnis der Pegeldetektorschaltung auszugeben.
  6. Speicherkarte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungskonverterschaltung folgende Komponenten umfasst: – einen Verstärker (1420), welcher in Reaktion auf eine Ausgabe (DET1) der Pegeldetektorschaltung (1410) arbeitet, um die externe Versorgungsspannung (VEXT) anzuheben, und – einen Regler (1430) zum begrenzenden Regeln der Betriebsspannung auf die Sollbetriebsspannung aus der externen Versorgungsspannung in Reaktion auf die Ausgabe der Pegeldetektorschaltung.
  7. Speicherkarte nach Anspruch 6, sofern die Rückbeziehung Anspruch 4 einschliesst, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärker (1420) den passiven Kondensator umfasst, welcher als individuelles Bauelement auf der gedruckten Leiterplatte (1800) installiert ist, auf welcher auch die übrigen Komponenten der Leistungsmanagementeinheit (1400) installiert sind.
  8. Speicherkarte nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass – der nichtflüchtige Speicher (1200) als ein Speicherchip auf der gedruckten Leiterplatte (1800) angeordnet ist und – auf der gedruckten Leiterplatte (1800) ein Steuerschaltungschip (1600) angeordnet ist, der die Leistungsmanagementeinheit umfasst.
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