CN101964212B - 负电压斜率控制电路 - Google Patents
负电压斜率控制电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101964212B CN101964212B CN201010250534.1A CN201010250534A CN101964212B CN 101964212 B CN101964212 B CN 101964212B CN 201010250534 A CN201010250534 A CN 201010250534A CN 101964212 B CN101964212 B CN 101964212B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- voltage
- mirror
- negative voltage
- control circuit
- switching tube
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
本发明公开一种负电压斜率控制电路，用于对非易失性存储器的擦除电压进行控制，其包含：用于产生周期波的振荡器；连接于该振荡器的第一开关管，用于获得一控制周期波以控制该第一开关管的通断；连接于该第一开关管的基准恒流源；连接于该第一开关用于对该基准恒流源的电流进行镜像的镜像恒流源；连接于该镜像恒流源的瞬态控制电容；以及连接于该瞬态控制电容与该镜像恒流源之间的第二开关管，并且擦除电压经该第二开关管输出，采用本发明负电压斜率控制电路获得的擦除电压不会发生突变形成纹波，解决了现有技术的缺陷。
Description
技术领域
本发明关于一种负电压斜率控制电路，特别是关于一种用于对非易失性存储器的擦除电压进行斜率控制的负电压斜率控制电路。
背景技术
半导体存储器可被分为易失性存储器和非易失性存储器。电可擦除/可编程非易失性存储器(EEPROM)是非易失性存储器的一种，它的特点是在没有电源的情况下数据仍然能保持，并在需要时可以擦除和修改数据，而要擦除一个EEPROM单元，常常需要把一个负电压加到其控制栅上(擦除电压)。因此，要想擦写准确，就需要对该负电压斜率进行有效控制。
现有技术请参考美国专利US5168174(Negative-Voltage Charge Pump WithFeedback Control)，其公开了一种负电压斜率控制电路。图1a为现有技术的负电压斜率控制电路的电路图，图1b为图1a中斜率参考电压发生器的电路示意图，图1c为图1b的斜率参考电压发生器的时序图。如图1a所示，当使能信号En为低时，电容C1与电容C2左侧的PMOS晶体管P1、P2导通，基准信号Vi通过上面的PMOS晶体管P2直接接至擦除电压Vee，即擦除电压Vee＝Vi为正电压，基准信号Vi通过下面PMOS晶体管P1直接接至Vf1节点，即Vf1＝Vi，因为Vrr<Vi，故比较器COMP1正输入端电压高于负输入端电压，其输出SLEN为高，此时定时器TIME工作，输出如图1c所示的波形。
请继续参考图1b所示，与非门被SLEN打开，时钟信号CKA和时钟信号CKB能交替打开开关管TRx和开关管TRy，当时钟信号CKA为低时，开关管TRx的PMOS晶体管栅极为低电平而NMOS晶体管栅极为高电平，电容Cx向电容Cy放电；当时钟信号CKB为低时，开关管TRy栅极为高电平而导通，电容Cy通过开关管TRy快速放电至0V(此时时钟信号CKA为高，开关管TRx截止)；当时钟信号CKA与时钟信号CKB均为高时，开关管TRx与开关管TRy均截止。当SLEN为低电平时，电容Cx被快速充电至基准信号Vi，SLEN变高后，随着时间推移，电容Cx的电荷逐渐降低，从而图1b的输出电压OUT逐渐降低，由于图1b的输出接至图1a的比较器COMP2的负输入端，比较器COMP2的正输入端Vf2随着时间推移，电压由基准信号Vi向Vi+(Vee-Vi)*C3/(C3+C4+Cin)降低，其中Cin为比较器COMP2的输入电容，在Vf2高于斜率参考电压发生器的输出电压OUT时，比较器COMP2输出电平PE为高，负电压电荷泵Charge Pump持续工作，擦除电压Vee继续降低，擦除电压Vee低至某值后，Vf2<OUT，则比较器COMP2输出电平PE变为低电平，负电压电荷泵不工作，擦除电压Vee上升，擦除电压Vee升至一定值后，Vf2>OUT，则比较器COMP2输出电平PE为高电平，负电压电荷泵Charge Pump又工作使Vee下降，周而复始，使擦除电压Vee能维持于所需负电压(如-11V)。
然而，现有技术存在如下缺点：由于擦除电压Vee不是线性的，每次输出电压PE动作均使擦除电压Vee有跳变，擦除电压Vee即使经过整流，其跳变必然会形成不必要的纹波。
综上所述，可知先前技术的负电压斜率控制电路存在由于擦除电压Vee非线性而产生跳变会形成不必要的波纹的问题，因此，实有必要提出改进的技术手段，来解决此一问题。
发明内容
为克服上述现有技术存在的由于擦除电压非线性而产生跳变形成不必要的波纹的问题，本发明的主要目的在于提供一种负电压斜率控制电路，使得擦除电压下降较为平缓，避免现有技术中存在的擦除电压会产生跳变形成纹波的问题。
为达上述及其它目的，本发明一种负电压斜率控制电路，用于对非易失性存储器擦除电压的斜率进行控制，其包含：
振荡器，用于产生一初始周期波；
第一开关管，连接于该振荡器，获得一控制周期波，由该控制周期波控制该第一开关管的通断；
基准恒流源，一端连接一电源，另一端连接于该第一开关管；
镜像恒流源，连接于该第一开关管，用于对该基准恒流源的电流进行镜像；
瞬态控制电容，连接于该电源与该镜像恒流源之间；以及
第二开关管，其一端连接于该瞬态控制电容与该镜像恒流源之间，以形成第一节点，该第二开关管还与一电荷泵连接，该电荷泵输出的负电压经该第二开关管输出一擦除电压，其中
当该控制周期波控制该第一开关管导通时，该基准恒流源的电流被导通至该镜像恒流源进行镜像以形成下拉电流，该下拉电流使得该瞬态控制电容上的电荷减少，进而使得该第一节点电压降低，该第一节点电压降低控制该第二开关管导通增强，该擦除电压下降。
进一步地，在该振荡器与该第一开关管之间，还设有一占空比调节电路，该占空比调节电路对该初始周期波进行调整形成占空比可控的周期波，该控制周期波为该占空比可控的周期波。
进一步地，该第一开关管与该镜像电流源之间设有一第一电压限幅器。
进一步地，该瞬态控制电容与该镜像电流源之间设有一第二电压限幅器，该第二电压限幅器接于第一节点与该瞬态控制电容之间。
进一步地，该第一开关管为一第一PMOS晶体管，该第一PMOS晶体管栅极与该占空比调节电路相接，源极接于该基准恒流源，漏极与该第一电压限幅器相接。
进一步地，该第二开关管为一第二PMOS晶体管，该第二PMOS晶体管的栅极连接于该第一节点，漏极接于该电荷泵，源极输出该擦除电压。
进一步地，该镜像恒流源还与该电荷泵连接。
与现有技术相比，本发明一种负电压斜率控制电路通过一振荡器产生的周期波控制第一开关管的通断，并通过一镜像恒流源对基准恒流源的电流进行镜像以形成下拉电流，该下拉电流使得瞬态控制电容电荷减少，第一节点电压降低，第二开关管导通增强，因此电荷泵输出至第二开关管的负电压经第二开关管后逐步下降(绝对值增加)，使得负电压斜率得到可靠控制，本发明由于第一节点电压的变化是连续的，因此输出的擦除电压不会发生突变，解决了现有技术存在的问题。
附图说明
图1a为现有技术的负电压斜率控制电路的电路结构图；
图1b为图1a的斜率参考发生器的电路结构图；
图1c为图1b的斜率参考发生器的时序图；
图1d为现有技术的负电压斜率控制电路的时序图；
图2为本发明负电压斜率控制电路第一较佳实施例的电路结构图；
图3为本发明负电压斜率控制电路第二较佳实施例的电路结构图；
图4为本发明负电压斜率控制电路第二较佳实施例的时序图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例并结合附图说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。
图2为本发明一种负电压斜率控制电路第一较佳实施例的电路结构图。如图2所示，本发明一种负电压斜率控制电路，用于对非易失性存储器(EEPROM，例如闪存)擦除电压斜率进行控制，包括：振荡器101、第一开关管102、基准恒流源103、镜像恒流源104、瞬态控制电容105以及第二开关管106。振荡器101用于产生一初始周期波，该初始周期波被送至第一开关管102形成一控制周期波，用于控制第一开关管102的通断；第一开关管102一端连接于基准恒流源103，另一端连接于镜像恒流源104，其在该控制周期波的控制下，确定是否将基准恒流源103的电流Ib导通至镜像恒流源104；镜像恒流源104的一端连接于第一开关管102，另一端连接于瞬态控制电容105，其用于对基准恒流源103的电流Ib进行镜像以形成下拉电流，以将瞬态控制电容105上的电荷拉走，压降变大，由于瞬态控制电容105一极接于电源VDD，在下拉电流的影响下，另一极接于镜像恒流源104的电压必然下降，另外，镜像恒流源104还连接于一电荷泵(图中未示出)的输出端；第二开关管106连接于瞬态控制电容105与镜像恒流源104之间，其也连接于一电荷泵(图中未示出)的输出端，电荷泵输出的负电压VIN经第二开关管106输出擦除电压Vee。随着瞬态控制电容105与镜像恒流源104连接的那一极的电压下降，第二开关管106导通增强，电荷泵输出的负电压经过第二开关管106输出的擦除电压Vee逐步下降(绝对值增加)，亦即负电压斜率得到可靠控制。
图3为本发明一种负电压斜率控制电路第二较佳实施例的电路结构图。相比于图2，本发明第二较佳实施例于振荡器101与第一开关管102之间，还设有一占空比调节电路107，占空比调节电路107用于将振荡器101输入的初始周期波调整后形成占空比可控的周期波K，然后再将占空比可控的周期波K输入至第一开关管102。另外，本发明第二较佳实施例在第一开关管102与镜像电流源104之间以及瞬态控制电容105与镜像恒流源104之间还分别设置电压限幅器108与电压限幅器109，以防止电压过大，其中电压限幅器109一端连接于瞬态控制电容105，另一端分别与镜像恒流源104以及第二开关管106相接。更具体地说，在本发明第二较佳实施例中，第一开关管102为一PMOS晶体管P1，该PMOS晶体管P1的栅极与占空比调节电路107相接，源极接于基准恒流源103，漏极与电压限幅器108相接，当然第一开关管102也可以为类似的设计，如为一NMOS晶体管，本发明不以此为限；镜像恒流源104包含NMOS晶体管M1、M2、M3以及M4，其中NMOS晶体管M1与M2串联，NMOS晶体管M3与M4相连，其连接方式为常规的镜像恒流源连接方式，当然镜像恒流源104也可以由四个PMOS晶体管组成，在此不予详述；第二开关管106为一PMOS晶体管P2，其栅极连接于电压限幅器109以及镜像恒流源104形成一第一节点，漏极接于一电荷泵(图中未示出)，接收电荷泵输出的负电压VIN，源极输出擦除电压Vee。
请继续参照图3，振荡器101工作，产生一初始周期波，此周期波经占空比调节电路107调整后形成占空比可控的周期波K，周期波K接至第一开关管102的PMOS晶体管P1的栅极，低电平时，PMOS晶体管P1导通，基准恒流源Ib通过电压限幅器108和镜像恒流源104的NMOS晶体管M1和NMOS晶体管M2，并被镜像至镜像恒流源104的NMOS晶体管M3与NMOS晶体管M4形成下拉电流，这样，瞬态控制电容105上的电荷被拉走，压降变大，因其一极接于电源VDD，故另一极电压必然下降，即NMOS晶体管M3之漏极电压GR(即第一节点电压)下降，当周期波K之高电平到来时，第一开关管102的PMOS晶体管P1截止，镜像恒流源104的NMOS晶体管M1和NMOS晶体M2无电流，故镜像恒流源NMOS晶体管M3与NMOS晶体管M4亦无电流，瞬态控制电容105的极板电压不变，即漏极电压GR不变，而随着时间的推移，漏极电压GR逐步降低，从而使得第二开关管106的PMOS晶体管P2导通逐渐增强，电荷泵输出的负电压VIN经过第二开关管106的PMOS晶体管P2输出擦除电压Vee逐步下降(绝对值增加)，亦即负电压斜率得到可靠控制，因漏极电压GR的变化是连续的，故Vee不存在突变，不会产生纹波，即可消除现有技术的缺点。
图4为本发明负电压斜率控制电路的时序图。其中，横轴为时间轴t，纵轴为电压，k为占空比可控的周期波。通过图4的时序图，可见擦除电压Vee确为缓慢下降，没有出现突变，确已消除现有技术的缺点。
可见，本发明一种负电压斜率控制电路通过一振荡器产生的周期波控制第一开关管的通断，并通过一镜像恒流源对基准恒流源的电流进行镜像以形成下拉电流，该下拉电流使得瞬态控制电容电荷减少，第一节点电压降低，第二开关管导通增强，因此电荷泵输出至第二开关管的负电压经第二开关管后逐步下降(绝对值增加)，使得负电压斜率得到可靠控制，本发明由于第一节点电压的变化是连续的，因此输出的擦除电压不会发生突变，解决了现有技术存在的问题。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。
Claims (7)
1.一种负电压斜率控制电路，用于对非易失性存储器的擦除电压进行控制，其包含：
振荡器，用于产生一初始周期波；
第一开关管，连接于该振荡器，以获得一控制周期波，由该控制周期波控制该第一开关管的通断；
基准恒流源，一端连接一电源，另一端连接于该第一开关管；
镜像恒流源，连接于该第一开关管，用于对该基准恒流源的电流进行镜像；
瞬态控制电容，连接于该电源与该镜像恒流源之间；以及
第二开关管，其一端连接于该瞬态控制电容与该镜像恒流源之间，以形成第一节点，该第二开关管还与一电荷泵连接，该电荷泵输出的负电压经该第二开关管输出一擦除电压，其中
当该控制周期波控制该第一开关管导通时，该基准恒流源的电流被导通至该镜像恒流源进行镜像以形成下拉电流，该下拉电流使得该瞬态控制电容上的电荷减少，进而使得该第一节点电压降低，该第一节点电压降低控制该第二开关管导通增强，该擦除电压下降。
2.如权利要求1所述的负电压斜率控制电路，其特征在于：在该振荡器与该第一开关管之间，还设有一占空比调节电路，该占空比调节电路对该初始周期波进行调整形成占空比可控的周期波，该控制周期波为该占空比可控的周期波。
3.如权利要求2所述的负电压斜率控制电路，其特征在于：该第一开关管与该镜像电流源之间设有一第一电压限幅器。
4.如权利要求3所述的负电压斜率控制电路，其特征在于：该瞬态控制电容与该镜像电流源之间设有一第二电压限幅器，该第二电压限幅器接于第一节点与该瞬态控制电容之间。
5.如权利要求4所述的负电压斜率控制电路，其特征在于：该第一开关管为一第一PMOS晶体管，该第一PMOS晶体管栅极与该占空比调节电路相接，源极接于该基准恒流源，漏极与该第一电压限幅器相接。
6.如权利要求5所述的负电压斜率控制电路，其特征在于：该第二开关管为一第二PMOS晶体管，该第二PMOS晶体管的栅极连接于该第一节点，漏极接于该电荷泵，源极输出该擦除电压。
7.如权利要求6所述的负电压斜率控制电路，其特征在于：该镜像恒流源还与该电荷泵连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201010250534.1A CN101964212B (zh) | 2010-08-11 | 2010-08-11 | 负电压斜率控制电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201010250534.1A CN101964212B (zh) | 2010-08-11 | 2010-08-11 | 负电压斜率控制电路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101964212A CN101964212A (zh) | 2011-02-02 |
| CN101964212B true CN101964212B (zh) | 2015-06-17 |
Family
ID=43517056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201010250534.1A Active CN101964212B (zh) | 2010-08-11 | 2010-08-11 | 负电压斜率控制电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101964212B (zh) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102097129B (zh) * | 2011-03-15 | 2015-08-19 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | 闪存的擦除电压上升控制电路 |
| CN102624229B (zh) * | 2012-03-31 | 2016-05-11 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | 升压电路以及集成电路 |
| US8830776B1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-09 | Freescale Semiconductor, Inc. | Negative charge pump regulation |
| CN107276626A (zh) * | 2017-05-31 | 2017-10-20 | 广东欧珀移动通信有限公司 | 射频控制电路及电子设备 |
| JP6887457B2 (ja) * | 2019-03-01 | 2021-06-16 | 力晶積成電子製造股▲ふん▼有限公司Ｐｏｗｅｒｃｈｉｐ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | 基準電圧発生回路及び不揮発性半導体記憶装置 |
| JP6741811B1 (ja) * | 2019-03-07 | 2020-08-19 | 力晶積成電子製造股▲ふん▼有限公司Ｐｏｗｅｒｃｈｉｐ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | 不揮発性半導体記憶装置の消去制御回路及び方法、並びに不揮発性半導体記憶装置 |
| CN118100644A (zh) * | 2024-04-23 | 2024-05-28 | 成都芯正微电子科技有限公司 | 一种宽电压、下降斜率可变的直流线性电源发生电路 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5168174A (en) * | 1991-07-12 | 1992-12-01 | Texas Instruments Incorporated | Negative-voltage charge pump with feedback control |
| CN101060317A (zh) * | 2006-04-14 | 2007-10-24 | 恩益禧电子股份有限公司 | 限幅电路 |
| CN101645702A (zh) * | 2009-08-03 | 2010-02-10 | 和芯微电子(四川)有限公司 | 占空比调节方法和电路 |
| CN101795070A (zh) * | 2010-04-02 | 2010-08-04 | 日银Imp微电子有限公司 | 一种线性调节斜坡补偿电压斜率的系统 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7542351B2 (en) * | 2007-05-31 | 2009-06-02 | Freescale Semiconductor, Inc. | Integrated circuit featuring a non-volatile memory with charge/discharge ramp rate control and method therefor |
-
2010
- 2010-08-11 CN CN201010250534.1A patent/CN101964212B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5168174A (en) * | 1991-07-12 | 1992-12-01 | Texas Instruments Incorporated | Negative-voltage charge pump with feedback control |
| CN101060317A (zh) * | 2006-04-14 | 2007-10-24 | 恩益禧电子股份有限公司 | 限幅电路 |
| CN101645702A (zh) * | 2009-08-03 | 2010-02-10 | 和芯微电子(四川)有限公司 | 占空比调节方法和电路 |
| CN101795070A (zh) * | 2010-04-02 | 2010-08-04 | 日银Imp微电子有限公司 | 一种线性调节斜坡补偿电压斜率的系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101964212A (zh) | 2011-02-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101964212B (zh) | 负电压斜率控制电路 | |
| CN105375762B (zh) | 一种升降压变换电路、电源管理模块及液晶驱动装置 | |
| CN108681772B (zh) | 多模态神经元电路及神经元实现方法 | |
| CN101917179A (zh) | 栅极脉冲调制电路及其削角调制方法 | |
| CN104615183B (zh) | 操作电压的控制电路及其存储器 | |
| CN107182148B (zh) | 一种基于pwm调光的dc-dc led驱动电路 | |
| CN103677047A (zh) | Ldo快速启动电路 | |
| CN101771340A (zh) | 电荷泵 | |
| CN104467405A (zh) | 电荷泵电路和存储器 | |
| CN109427403A (zh) | 一种放电电路及存储器 | |
| US20130207716A1 (en) | Charge pumping device and unit cell thereof | |
| CN103414331B (zh) | 一种软启动电路 | |
| CN107040250A (zh) | 一种电压模式驱动电路 | |
| CN214959460U (zh) | 一种功率放大器偏置电位瞬态补偿电路结构 | |
| CN208271055U (zh) | 电流镜像电路 | |
| CN110224576A (zh) | 切换式电源转换装置及其中的多阶切换式电源供应电路 | |
| CN1624804A (zh) | 高电压开关电路 | |
| CN111490664B (zh) | 一种驱动电路 | |
| CN103684364A (zh) | 一种自定时的四相位时钟发生器 | |
| CN208971372U (zh) | 应用于dc-dc变换器的驱动电路 | |
| CN104485131A (zh) | 电压产生电路和存储器 | |
| CN108336988B (zh) | 一种mos开关的负压驱动电路 | |
| CN105680674B (zh) | 传输电路及存储器电路 | |
| CN111370038B (zh) | 一种控制漏端电压的电路 | |
| CN113595529B (zh) | 一种功率放大器偏置电位瞬态补偿电路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: SHANGHAI HUAHONG GRACE SEMICONDUCTOR MANUFACTURING Free format text: FORMER OWNER: HONGLI SEMICONDUCTOR MANUFACTURE CO LTD, SHANGHAI Effective date: 20140514 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20140514 Address after: 201203 Shanghai Zhangjiang hi tech park Zuchongzhi Road No. 1399 Applicant after: Shanghai Huahong Grace Semiconductor Manufacturing Corporation Address before: 201203 Shanghai Guo Shou Jing Road, Zhangjiang hi tech Park No. 818 Applicant before: Hongli Semiconductor Manufacture Co., Ltd., Shanghai |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |