CN103543778A - 电流供应电路与电压供应电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用以在输出端提供输出电流的电流供应电路，包含：耦接至第一预定电压准位的电流供应模块，用以依据第一预定电压准位与传送至电流供应模块的控制电压(XTOR)，来提供输出电流；以及用以产生对应第一电压准位与电流供应模块的临界电压的控制电压的控制电压产生模块。

Description

电流供应电路与电压供应电路

技术领域

本发明涉及一种电流供应电路与电压供应电路，特别有关一种具有基于其中的装置以及装置所耦接的电压的启用/关闭时间的电流供应电路与电压供应电路。

背景技术

图1A是习知电压供应电路100的电路图。如图1A所示，电压供应电路100是被用以提供输出电压V_cell_H给内存数组102，以对内存数组102的位线电容(bit line capacitor)进行充电。在一个例子中，会提供输出电压V_cell_H至内存数组102的第一个感应放大器(sense amplifier)。

电压供应电路100包含电压调节器101与电流供应电路103，用以抑制输出电压V_cell_H的压降。电压调节器101包含操作放大器105、P型金氧场效晶体管107以及电阻109、111，并用以产生输出电压V_cell_H。然而，由于内存数组102包含许多装置，因此输出电压V_cell_H会因为内存数组102的装置(例如，位线路)的充电而造成电压骤降，因此，提供了具有耦接至电压准位Vccx的P型金氧场效晶体管104的电流供应电路300，以防止输出电压V_cell_H降低太多。

图1B是图1A所示的电路的操作的示意图。如图1B所示，当电压调节器101启用时(信号EN具有高电压准位的时段)，输出电压V_cell_H会下降；同时，电流供应电路103也会启用(信号XTR具有低电压准位的时段，P型金氧场效晶体管104会启用)，这样一来可提升输出电压V_cell_H。

然而，启用电流供应电路103的时段不容易控制。假如P型金氧场效晶体管104启用持续过长的时段，输出电压V_cell_H会上升太多。相对地，假如P型金氧场效晶体管104启用持续过短的时段，输出电压V_cell_H则会太低。其它装置的效能会因为不正确的输出电压V_cell_H而被影响，最坏的情形是，假如V_cell_H太高或太低，装置会无法运作。另外，许多参数(像是Vccx的值，电流供应电路中P型金氧场效晶体管的特性，以及实时输出电压V_cell_H的值)会影响电流供应电路103的电压上升速度。另外，多个环境参数(像是温度)所造成的变动，或是位线电容与P型金氧场效晶体管的制程所造成的变动是不同的，这样一来，电流供应电路103的控制会更加复杂。

因此，需要一种具有更佳的控制机制的电流供应电路。

发明内容

本发明的目的之一是公开具有良好的启用时段控制机制的电流供应电路。

本发明的一个实施例公开了用以在输出端公开输出电流的电流供应电路，包含：耦接至第一预定电压准位的电流供应模块，用以依据第一预定电压准位与传送至电流供应模块的控制电压(XTOR)，来提供输出电流；以及用以产生对应第一电压准位与电流供应模块的临界电压的控制电压的控制电压产生模块。

本发明的另一个实施例公开了用以提供输出电压至负载装置的电压供应电路，包含：用以提供输出电压的电压调节器；耦接至第一预定电压准位之用以依据第一预定电压准位与传送至压降抑制模块的控制电压来抑制输出电压的压降的压降抑制模块；以及用以产生控制电压的控制电压产生模块，这个控制电压对应第一预定电压准位与压降抑制模块的临界电压。

在上述实施例的观点中，由于用以控制电流供应模块的控制电压可对应电流供应模块所接收的电压值、电流供应模块中的装置的特性以及实时输出电压值来改变，因此可顺利地控制电流供应模块的时段的启用/关闭。

附图说明

图1A是熟知的电压供应电路的电路图。

图1B是图1A所示的电路操作的示意图。

图2是本发明实施例的电流供应电路的方块图。

图3是图2中所示实施例的示范性电路结构的电路图。

图4是图3所示的电路的操作的示意图。

其中，附图标记说明如下：

100                                                        电压供应电路

101                                                        电压调节器

102                                                        内存数组

103、200                                                   电流供应电路

104、107、204、307、311                                    P型金氧场效晶体管

105、309                                                   操作放大器

109、111                                                   电阻

201、301                                                   电流供应模块

202                                                        输出端

203                                                        电压产生模块

303                                                        箝位电路

304                                                        控制电流产生端

305                                                        控制逻辑电路

313、315、317                                              开关

319、321                                                   电容

323                                                        电压侦测器

325                                                        与非门

具体实施方式

图2是依据本发明的实施例的电流供应电路200的方块图。请注意，电流供应电路200也会耦接至用以提供输出电压V_cell_H给内存102的电压调节器101，因此电流供应电路200也会用于抑制输出电压V_cell_H的压降。然而，这并不代表本发明电流供应电路被限制在此应用。

如图2所示，电流供应电路200包含电路供应模块201与控制电压产生模块203。电流供应模块201具有与电流供应电路103相同的装置与结构，也就是说，电流供应模块201具有耦接至第一预定电压准位Vccx的P型金氧场效晶体管204(也可以是其它种类的晶体管)，以在启用时提供输出电流I。假如输出端202是耦接至第1图中所示的电压调节器101与内存数组102，则电流I可影响根据内存数组102的负载的输出电压V_cell_H，在这个情形中，电流供应电路200与电压调节器101可被视为电压供应电路。

控制电压产生模块203会产生对应于第一预定电压准位Vccx与电流供应模块201的临界电压的第一预定电压准位XTOR，在这个实施例中，电流供应模块201的临界电压是P型金氧场效晶体管204的临界值，但假如电流供应模块201包含其它装置的话，则可以是其它的临界值。

图3是图2所示的实施例的示范性电路结构的电路图。如图3所示，控制电压产生模块203包含复制电流(replica current)供应模块301、箝位电路(clamping circuit)303、控制逻辑电路305、多个开关313、315、317以及多个电容319、321。复制电流供应模块301是电流供应模块201的一部分。在一个实施例中，电流供应模块201包含许多指状布局结构(finger)，而复制电流供应模块301包含该多个指状布局结构中的至少其一。指状布局结构是指示电子装置的布局的结构，而由于此技术领域的技术人员已相当了解，所以在此省略相关说明以求简洁。箝位电路303是被用以将位在控制电流产生端304的电压箝位在输入电压Vin。控制逻辑电路305包含电压侦测器323以及与非门325。电压侦测器323会将位在点SENS处的充电电压与参考电压VL进行比较，以产生比较结果至与非门325。与非门325会依据电压侦测器323的比较结果来产生控制电压XTOR。此外，控制逻辑电路305会接收用以启用/关闭电流供应模块201的致能信号EN。

以下说明图3所示的控制电压产生模块203的操作，也请一并参照图4(其是图3所示的电路的操作的示意图)以更清楚地了解本发明的概念。开关313、317会接收信号ENF，而开关315会接收信号EN。假如控制电压产生模块203关闭，则信号ENF会是高准位，而信号EN会是低准位，这样一来，开关315不会导通，而开关313、317会导通。在此情形中，控制电流IC会流至接地端，而电容319、321也会接地。

如果控制电压产生模块203启用，则信号ENF会是低准位，而信号EN会是高准位，这样一来，开关315会导通，而开关313、317不会导通。在这个情形中，由于复制电流供应模块301是电流供应模块201的一部分，复制电流供应模块301会产生一个视第一预定电压准位Vccx与电流供应模块201的临界值而定的控制电流IC。控制电流IC会对电容319与电容321充电，这样一来，点SENS处的充电电压会增加。在一个实施例中，电容319的一端会被耦接至输出电压V_cell_H，在这个情形中，电容319、321的充电/放电时间是与输出电压V_cell_H相关，因此P型金氧场效晶体管204的启用/关闭时间可响应实时输出电压V_cell_H。

电流供应模块201会在点SENS处的充电电压低于参考电压VL时启用(控制电压XTOR是低准位)，然而，电流供应模块201会在点SENS处的充电电压达到参考电压VL时关闭。在一个实施例中，参考电压VL是跟P型金氧场效晶体管204的临界值有关，因此可用以辅助控制P型金氧场效晶体管204的准确的启用/关闭时间。

请注意，图3所示的电路并非用以限制本发明的范畴。举例来说，电流供应模块201与复制电流供应模块301可具有除了P型金氧场效晶体管外的其它装置。此外，控制电压产生模块203并没有限制要具有电流供应模块201的一部分以根据第一预定电压准位Vccx与电流供应模块201的临界值来产生控制电压，也可使用其它机制来根据第一预定电压准位Vccx与电流供应模块201的临界值来产生控制电压。

另外，其它电路结构可被实作为箝位电路303与控制逻辑电路305以执行相同功能。此外，电容319可被耦接至其它预定电压准位，而不一定要耦接至输出电压V_cell_H。另外，电容319、321的其一或两者都可被省略，以及可通过控制电流IC对P型金氧场效晶体管311的接面电容(junctioncapacitor)或任何其它装置充电以在点SENS处产生充电电压。相似的设计变化也属于本发明的范畴。

基于上述的实施例，由于用以控制电流供应模块的控制电压可根据电流供应模块所接收的电压值、电流供应模块中的装置的特性以及实时输出电压的值来变动，因此电流供应模块的启用/关闭时段可被适当地控制。通过这些机制，位线电容的总充电量(其跟位线电容的电容值与输出电压V_cell_H有关)几乎是固定的。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种电流供应电路，用以在输出端提供输出电流，该电流供应电路包含：

电流供应模块，耦接至第一预定电压准位，用以依据该第一预定电压准位与传送至该电流供应模块的控制电压，来提供该输出电流；以及

控制电压产生模块，用以产生对应该第一预定电压准位以及该电流供应模块的临界电压的该控制电压。

2.如权利要求1所述的电流供应电路，其中该控制电压产生模块包含该电流供应模块的至少一部分，以根据该第一预定电压准位与该电流供应模块的该临界电压来产生控制电流；以及该控制电压产生模块会依据该控制电流产生该控制电压。

3.如权利要求1所述的电流供应电路，其中该输出端是耦接至负载装置以在该输出端产生输出电压；以及该控制电压产生模块会依据该输出电压来产生该控制电压。

4.如权利要求3所述的电流供应电路，其中该控制电压产生模块包含电容，用以依据该控制电流与该输出电压来产生充电电压；以及该控制电压产生模块会依据该充电电压来产生该控制电压。

5.如权利要求2所述的电流供应电路，其中该控制电压产生模块包含电容，用以依据该控制电流与第二预定电压来产生充电电压；以及该控制电压产生模块是依据该充电电压来产生该控制电压。

6.如权利要求1所述的电流供应电路，其中该电流供应模块包含晶体管，用以根据该控制电压与该第一预定电压准位来产生该输出电流；以及该电流供应模块的该临界电压是该晶体管的临界电压。

7.如权利要求1所述的电流供应电路，其中该晶体管具有许多指状布局结构(finger)；该控制电压产生模块包含该多个指状布局结构的至少其一以作为复制(replica)晶体管，用以在控制电流产生端提供控制电流，而该控制电流是对应该第一预定电压准位与该晶体管的该临界电压；以及该控制电压产生模块会依据该控制电流来产生该控制电压。

8.如权利要求7所述的电流供应电路，其中该控制电压产生模块包含箝位(clamping)电路，用以将该控制电流产生端的电压箝位在输入电压准位。

9.如权利要求8所述的电流供应电路，其中该控制电压产生模块包含控制逻辑电路，用以依据该充电电压来产生该控制电压；以及该电流供应模块只有当该充电电压小于参考电压时才会产生该输出电流。

10.如权利要求9所述的电流供应电路，其中该参考电压是与该晶体管的临界电压相关。

11.如权利要求9所述的电流供应电路，其中该控制逻辑电路包含：

电压侦测器，用以侦测该充电电压是否大于该参考电压，以产生电压侦测结果；以及

与非门，用以接收该电压侦测结果以及致能信号，以依据该电压侦测结果与该致能信号来产生该控制电压。

12.一种电压供应电路，用以提供输出电压至负载装置，该电压供应电路包含：

电压调节器(regulator)，用以提供该输出电压；

压降抑制(suppressing)模块，耦接至第一预定电压准位，用以依据该第一预定电压准位与被传送至该压降抑制模块的控制电压，来抑制该输出电压的压降；以及

控制电压产生模块，用以产生对应该第一预定电压准位与该压降抑制模块的临界电压的该控制电压。

13.如权利要求12所述的电压供应电路，其中该晶体管具有许多指状布局结构(finger)；该控制电压产生模块包含该多个指状布局结构的至少其一以作为复制(replica)晶体管，用以在控制电流产生端提供控制电流；以及该控制电压产生模块会依据该控制电流来产生该控制电压。

14.如权利要求13所述的电压供应电路，其中该控制电压产生模块包含箝位(clamping)电路，用以将该控制电流产生端的电压箝位在输入电压准位。

15.如权利要求14所述的电压供应电路，其中该控制电压产生模块包含控制逻辑电路，用以依据充电电压来产生该控制电压；以及该压降抑制模块只有当该充电电压小于参考电压时会才会启用。

16.如权利要求15所述的电压供应电路，其中该控制逻辑电路包含：

电压侦测器，用以侦测该充电电压是否大于该参考电压，以产生电压侦测结果；以及

与非门，用以接收该电压侦测结果以及致能信号，以依据该电压侦测结果与该致能信号来产生该控制电压。

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