CN101620449A - 稳压装置以及闪速存储器 - Google Patents

Abstract

本发明关于稳压装置以及闪速存储器。其中该稳压装置包括一电荷泵浦、一控制电路、以及一场效晶体管。该电荷泵浦具有一输出端提供一第一电压。该控制电路耦接该电荷泵浦的输出端并且具有一第一以及一第二输出端。该场效晶体管为二极管形式，耦接于该电荷泵浦的输出端与该控制电路的第一输出端之间。根据上述第一电压，该控制电路分别于其第一、以及第二输出端产生一第二电压、以及一电荷泵浦控制信号。该电荷泵浦控制信号用来控制该电荷泵浦调整所输出的第一电压。

Description

稳压装置以及闪速存储器

技术领域

本发明涉及一种稳压装置以及采用此种稳压装置提供信号供写入线驱动电路使用的闪速存储器。

背景技术

闪速存储器的存储单元需要一高电压(例如26伏特)作用于栅极端才能读写数据；此高电压经由一写入线驱动电路(W/L Driver)传递至存储单元。图1图解传统技术如何提供此高电压。图1所示的例子以一场效晶体管M实现写入线驱动电路102。第一电压V₁负责导通场效晶体管M以传递第二电压V₂至存储单元104。如图所示，传统技术以一电荷泵浦106与两个稳压器108与110提供稳定的第一与第二电压V₁与V₂。电荷泵浦106所输出的两个信号112与114将分别由稳压器108与110进行稳压处理，以提供准确的电压值V₁与V₂供写入线驱动电路102使用。

然而，传统技术需要两个稳压装置108与110方能产生写入线驱动电路102所需的两个输入信号(V₁与V₂)；故本技术领域需要一种稳压装置，得以同时提供这两个信号(V₁与V₂)。

发明内容

本发明披露一种稳压装置，其中包括一电荷泵浦、一控制电路、以及一场效晶体管。该电荷泵浦具有一输出端提供一第一电压。该控制电路耦接该电荷泵浦的输出端并且具有一第一输出端以及一第二输出端。该场效晶体管以二极管形式耦接于该电荷泵浦的输出端与该控制电路的第一输出端之间。根据上述第一电压，该控制电路分别于其第一、以及第二输出端输出一第二电压、以及一电荷泵浦控制信号。该电荷泵浦控制信号负责控制该电荷泵浦调整所输出的第一电压。

在某些实施方式中，本发明所提出的稳压装置还包括一偏压电路，用以产生一第三电压偏压该场效晶体管的基体。在某些实施方式中，该偏压电路可调整所输出的第三电压。

本发明还提供一种闪速存储器，其中包括一存储单元、一写入线驱动电路、一电荷泵浦、一控制电路、以及一第一场效晶体管。该写入线驱动电路由一第一电压启动，以传递一第二电压至该存储单元。该电荷泵浦具有一输出端，用以提供上述第一电压。该控制电路耦接该电荷泵浦的输出端，并且具有一第一输出端以及一第二输出端。该第一场效晶体管以二极管形式耦接于该电荷泵浦的输出端与该控制电路的第一输出端之间。根据上述第一电压，该控制电路分别于其第一、以及第二输出端输出上述第二电压、以及一电荷泵浦控制信号。该电荷泵浦将根据该电荷泵浦控制信号调整所输出的第一电压。

在某些实施方式中，本发明的写入线驱动电路包括一第二场效晶体管-由该第一电压启动以传递该第二电压；其中，该第二场效晶体管采用与上述第一场效晶体管相同的元件。在此类实施方式中，闪速存储器还包括一偏压电路，用以产生一第三电压偏压该第一场效晶体管的基体。在某些实施方式中，该偏压电路可调整所输出的第三电压。

为使本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出多个实施例，并结合附图详细说明如下。

附图说明

图1图解传统技术如何提供存储单元的栅极端所需的高电压；

图2图解本发明稳压装置的一种实施方式；

图3图解本发明具有偏压电路的稳压装置的一种实施方式；

图4图解本发明偏压电路的一种实施方式；

图5图解本发明闪速存储器的一种实施方式；以及

图6图解本发明闪速存储器的另一种实施方式。

附图符号说明

102-写入线驱动电路；    104-存储单元；

106-电荷泵浦；          108、110-稳压器；

112、114-信号线；

200-稳压装置；          201-比较器；

202-电荷泵浦；          204-控制电路；

206-放大与感测电路；    208-分压电路；

210-206的控制信号；

300-稳压装置；

302-偏压电路；

401-电流镜；            402-电阻器；

502-存储单元；          504-写入线驱动电路；

C_CP-电荷泵浦控制信号；

I-电流；

M-场效晶体管；

M₁、M₂-第一、第二场效晶体管；

R₁与R₂-电阻元件；

SW₁与SW₂-开关；

V₁、V₂、V₃-第一、第二与第三电压；

V_f-反馈电压；以及       V_REF-参考电压。

具体实施方式

图2为本发明所提供的一种稳压装置。稳压装置200包括：一电荷泵浦202、一控制电路204、以及一场效晶体管M₁。电荷泵浦202具有一输出端提供一第一电压V₁。控制电路204耦接电荷泵浦202的输出端并且具有一第一输出端(提供第二电压V₂)以及一第二输出端(提供电荷泵浦控制信号C_cp)。场效晶体管M₁以二极管形式耦接于电荷泵浦202的输出端(V₁)与控制电路204的第一输出端(V₂)之间。

根据第一电压V₁，控制电路204分别于其第一、以及第二输出端输出一第二电压V₂、以及一电荷泵浦控制信号C_cp。电荷泵浦202将根据电荷泵浦控制信号C_cp调整所输出的第一电压V₁；是故，上述元件所形成的回路将令第一电压V₁与第二电压V₂维持在定值。此外，在场效晶体管M₁的作用下，第一与第二电压V₁与V₂有连动反应-一旦其中一个电压被调整至准确值，另一个电压也会立即达到准确值。如此一来，稳压装置200具有快速稳压以及高准确性等优点。

在图2所示的实施例中，控制电路204包括一放大与感测电路206、一分压电路208、以及一比较器201。放大与感测电路206具有两个输入端，分别接收控制信号210以及耦接电荷泵浦202的输出端(V₁)；此外，放大与感测电路206具有两个输出端，分别输出第二电压V₂与电荷泵浦控制信号C_cp。分压电路208负责分压第二电压V₂以产生反馈电压V_f。比较器201负责将反馈电压V_f与参考电压V_REF比较以产生控制信号210。本发明所提及的控制电路也可由其它方式实现，控制电路204仅为一种实施方式，并非用来限制本发明的权利要求。

由于场效晶体管的基体通常偏压于0伏特，故在某些操作下(例如V₁值过高)，场效晶体管M₁可能会发生崩溃(breakdown)；故本发明还提出一偏压电路来防止场效晶体管M₁崩溃(breakdown)。图3图解具有偏压电路的稳压装置的一种实施方式。相较于稳压装置200，稳压装置300还包括一偏压电路302，用以产生一第三电压V₃偏压场效晶体管M₁的基体，防止场效晶体管M₁崩溃(breakdown)。

在某些实施方式中，偏压电路302包括一电流镜以及一电阻器。电流镜负责提供一电流输入该电阻器，以产生第三电压V₃。在某些实施方式中，该电阻器的电阻值为可调。图4图解本发明偏压电路的一种实施方式，其中包括电流镜401与电阻器402。电流镜401所提供的电流I输入电阻器402后于电阻器402上产生第三电压V₃。电阻器402包括多个电阻元件(R₁与R₂)以及多个开关(SW₁与SW₂)。所述电阻元件(R₁与R₂)彼此串接。所述开关(SW₁与SW₂)对应所述电阻元件(R₁与R₂)，于导通时耦接所对应的电阻元件至地端。通过控制所述开关(SW₁与SW₂)的导通状态，可选择电阻器402的电阻值，进而改变第三电压V₃。此实施例以二极管形式的场效晶体管作为电阻元件。本发明也可采用其它形式的可调电阻器。

本发明还披露应用上述稳压装置的闪速存储器。图5为本发明闪速存储器的一种实施方式，其中包括一存储单元502、一写入线驱动电路504、一电荷泵浦202、一控制电路204、以及一第一场效晶体管M₁。写入线驱动电路504由第一电压V₁启动，以传递第二电压V₂至存储单元502。电荷泵浦202具有一输出端，负责产生第一电压V₁。控制电路204耦接该电荷泵浦202的输出端并且具有一第一输出端(提供第二电压V₂)以及一第二输出端(提供电荷泵浦控制信号C_cp)。第一场效晶体管M₁以二极管形式耦接于该电荷泵浦的输出端(V₁)以及该控制电路的第一输出端(V₂)之间。

根据第一电压V₁，控制电路204分别于其第一、以及第二输出端输出第二电压V₂、以及电荷泵浦控制信号C_CP。电荷泵浦202将根据电荷泵浦控制信号C_CP调整所输出的第一电压V₁。电荷泵浦202、控制电路204、以及第一场效晶体管M₁所形成的回路将提供准确且高反应速度的第一与第二电压V₁与V₂供写入线驱动电路504使用。

在某些实施方式中，写入线驱动电路504包括一场效晶体管(以下称第二场效晶体管)；第一电压V₁负责控制其栅极，以令其启动传递该第二电压V₂。第二场效晶体管可采用与第一场效晶体管相同的元件，故第一与第二场效晶体管具有同样的电子特性(例如崩溃/breakdown效应)。由于闪速存储器的存储单元需要一高电压(例如26伏特)作用于栅极端才能读写数据，故写入线驱动电路504所传递的第二电压V₂为高电压(例如26伏特)。因此，第二场效晶体管的栅极电压(第一电压V₁)必须高于第二电压V₂，方能导通该第二场效晶体管。例如，在V₂为26伏特的状况下，V₁需为31伏特。参考图5，由于场效晶体管的基体通常偏压在0伏特，故31伏特的V1将导致第一场效晶体管M₁的源/集极与基体的压降为31伏特，此过高的压降可能导致第一场效晶体管M₁崩溃(breakdown)。图6图解本发明闪速存储器的一种实施方式，可避免第一场效晶体管M₁崩溃；相较于图5，其中还包括偏压电路302，用以产生第三电压V₃，以偏压第一场效晶体管M₁的基体。第三电压V₃将令第一场效晶体管M₁的源/集极与基体的压降下降，故可避免崩溃发生。偏压电路302可有多种实施方式，其中一种请见图4。

图6的闪速存储器不仅可提供准确且高反应速度的第一与第二电压V₁与V₂供写入线驱动电路504使用，还可避免第一场效晶体管M₁崩溃。

本发明虽以多个实施例披露如上，但其并非用以限定本发明的范围，本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，当可做若干的更改与修饰，因此本发明的保护范围应以本发明的权利要求为准。

Claims (16)

1.一种稳压装置，其中包括：

一电荷泵浦，具有一输出端提供一第一电压；

一控制电路，耦接该电荷泵浦的上述输出端并且具有一第一输出端以及一第二输出端，用以根据上述第一电压分别于上述第一、以及第二输出端输出一第二电压、以及一电荷泵浦控制信号；以及

一场效晶体管，以二极管形式耦接于该电荷泵浦的上述输出端与该控制电路的第一输出端之间；

其中，该电荷泵浦根据该电荷泵浦控制信号调整所输出的第一电压。

2.如权利要求1所述的稳压装置，其中还包括一偏压电路，用以产生一第三电压偏压该场效晶体管的基体。

3.如权利要求2所述的稳压装置，其中该偏压电路包括：

一电流镜，提供一电流；以及

一电阻器，令该电流流经其中以产生该第三电压。

4.如权利要求3所述的稳压装置，其中该电阻器的电阻值为可调。

5.如权利要求4所述的稳压装置，其中该电阻器包括：

多个电阻元件，所述电阻元件彼此串接；以及

多个开关，对应所述电阻元件，于导通时耦接所对应的电阻元件至一地端。

6.如权利要求5所述的稳压装置，其中上述电阻元件为二极管形式的场效晶体管。

7.如权利要求1所述的稳压装置，其中该控制电路包括：

一放大与感测电路，接收一控制信号、耦接该电荷泵浦的上述输出端、并且产生上述第二电压与电荷泵浦控制信号；

一分压电路，分压该第二电压以产生一反馈电压；以及

一比较器，将该反馈电压与一参考电压比较以产生该放大与感测电路的上述控制信号。

8.一种闪速存储器，其中包括：

一存储单元；

一写入线驱动电路，由一第一电压启动，以传递一第二电压至该存储单元；

一电荷泵浦，具有一输出端，该输出端输出上述第一电压；

一控制电路，耦接该电荷泵浦的上述输出端并且具有一第一输出端以及一第二输出端，根据上述第一电压分别于上述第一、以及第二输出端输出上述第二电压、以及一电荷泵浦控制信号；以及

一第一场效晶体管，以二极管形式耦接于该电荷泵浦的上述输出端与该控制电路的第一输出端之间；

其中，该电荷泵浦根据该电荷泵浦控制信号调整所输出的第一电压。

9.如权利要求8所述的闪速存储器，其中该写入线驱动电路包括一第二场效晶体管，由该第一电压启动以传递该第二电压。

10.如权利要求9所述的闪速存储器，其中上述第一与第二场效晶体管采用同样的元件。

11.如权利要求10所述的闪速存储器，其中还包括一偏压电路，用以产生一第三电压偏压该第一场效晶体管的基体。

12.如权利要求11所述的闪速存储器，其中该偏压电路包括：

一电流镜，提供一电流；以及

一电阻器，令该电流流经其中，以产生该第三电压。

13.如权利要求12所述的闪速存储器，其中该电阻器的电阻值为可调。

14.如权利要求13所述的闪速存储器，其中该电阻器包括：

多个电阻元件，所述电阻元件彼此串接；以及

多个开关，对应所述电阻元件，于导通时耦接所对应的电阻元件至一地端。

15.如权利要求14所述的闪速存储器，其中上述电阻元件为二极管形式的场效晶体管。

16.如权利要求8所述的闪速存储器，其中该控制电路包括：

一放大与感测电路，接收一控制信号、耦接该电荷泵浦的上述输出端、并且产生上述第二电压与电荷泵浦控制信号；

一分压电路，分压该第二电压以产生一反馈电压；以及

一比较器，将该反馈电压与一参考电压比较以产生该放大与感测电路的上述控制信号。

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