CN104795105B

CN104795105B - 电荷泵电路及能在读操作时进行放电的eeprom

Info

Publication number: CN104795105B
Application number: CN201410027806.XA
Authority: CN
Inventors: 杨翼
Original assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Current assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Priority date: 2014-01-22
Filing date: 2014-01-22
Publication date: 2018-07-31
Anticipated expiration: 2034-01-22
Also published as: CN104795105A

Abstract

本发明提供一种电荷泵电路及能在读操作时进行放电的EEPROM。其中，该电荷泵电路至少包括：用于产生EEPROM中的存储单元所需的读电压的电压产生电路；开关电路及读放电电路；所述开关电路连接所述电压产生电路，且还连接在所述EEPROM中的各存储单元所连接的总线上，用于将所述电压产生电路输出的读电压通过所述总线提供给待读的存储单元；所述读放电电路连接在所述总线上，用于在读取存储单元的数据时使所述总线进行放电以避免电荷累积；基于该电荷泵电路可构建出能在读操作时进行放电的EEPROM。

Description

电荷泵电路及能在读操作时进行放电的EEPROM

技术领域

本发明涉及EEPROM电路领域，特别是涉及一种电荷泵电路及能在读操作时进行放电的EEPROM。

背景技术

在微机的发展初期，BIOS都存放在只读存储器（Read Only Memory，ROM）中。ROM内部的资料是在ROM的制造工序中，在工厂用特殊的方法被烧录进去的，其中的内容只能读不能改，一旦烧录进去，用户只能验证写入的资料是否正确，不能再作任何修改。如果发现资料有任何错误，就只能被舍弃。

由于ROM制造和升级的不便，后来人们发明了可编程ROM（Programmable ROM，PROM）。在生产商提供的原始PROM内部未存储任何信息，而是由使用者通过专用的编程器将各自需存储的信息写入，但写入操作只能进行一次，而且一旦写入后就无法再修改，若是写入出错，则该PROM只能被舍弃。

在此基础上，研究人员又进一步开发了可擦除可编程ROM（ErasableProgrammable ROM，EPROM），其可以重复擦除所存储的信息和写入信息，由此解决了PROM、ROM只能写入一次的弊端。EPROM通常是采用紫外线来擦除信息，其结构表面的陶瓷封装上，开有一个玻璃窗口，透过该窗口，可以看到其内部的集成电路，紫外线透过该孔照射内部电路就可以擦除其内的数据，完成擦除操作。

由于EPROM需要采用EPROM擦除器（EPROM Eraser），而且，写入数据要用专用的编程器，操作极为不便，随后又开发出电可擦除可编程ROM（Electrically ErasableProgrammable ROM，EEPROM）。EEPROM的擦除不需要借助于其它设备，而是以电子信号来修改其存储的数据，而且是以Byte为最小修改单位，不必将资料全部擦除再写入，彻底摆脱了EPROM Eraser和编程器的束缚。

由于EEPROM的数据存储和刷新都极为方便，甚至可通过无线信号或通信线等实现远距离编程，而且，掉电后其所存储的数据也不易丢失，因此其应用越来越广泛。然而，现有EEPROM中的电荷泵与存储单元的连接线上，在进行数据读操作时，因前一数据的读操作在该连接线上会有电荷积累，从而会影响对后续数据的读取，因此需要对现有EEPROM进行改进。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于向EEPROM中的存储单元供电的电荷泵电路，以便在读数据时能使EEPROM中的各存储单元所连接的总线进行放电。

本发明的另一目的在于提供一种能在读操作时进行放电的EEPROM，以避免EEPROM中的各存储单元所连接的总线上的电荷积累而影响数据读取的正确性。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种用于向EEPROM中的存储单元供电的电荷泵电路，其至少包括：

用于产生EEPROM中的各存储单元所需的读电压的电压产生电路；

开关电路，连接所述电压产生电路，且还连接在所述EEPROM中的各存储单元所连接的总线上，用于将所述电压产生电路输出的读电压通过所述总线提供给待读的存储单元；

读放电电路，连接在所述总线上，用于在读取存储单元的数据时使所述总线进行放电以避免电荷累积。

优选地，所述读放电电路包括：基于读信号来输出开闭控制信号的第一控制电路、基于时序信号来开闭的第一受控开关、连接所述第一受控开关及控制电路的第二受控开关；更为优选地，所述第一控制电路进一步基于EEPROM中的其他放电信号与读信号来提供开闭控制信号；更为优选地，所述第一控制电路包括或非门及反相器等；所述第一受控开关包括N型MOS管；所述第二受控开关包括N型MOS管。

优选地，所述开关电路包括基于所述电压产生电路输出的电压来开闭的一组第三受控开关及分别连接一个第三受控开关、且均连接所述总线的一组第四受控开关；更为优选地，第三受控开关包括P型MOS管；第四受控开关包括P型MOS管。

本发明还提供一种能在读操作时进行放电的EEPROM，该EEPROM本体中包含前述用于向EEPROM中的存储单元供电的电荷泵电路。

如上所述，本发明的电荷泵电路及能在读操作时进行放电的EEPROM，具有以下有益效果：能使EEPROM中的各存储单元所连接的总线在数据读取时进行放电，避免总线上电荷的积累，提高数据读取的准确性。

附图说明

图1显示为本发明的用于向EEPROM中的存储单元供电的电荷泵电路示意图。

图2显示为本发明的用于向EEPROM中的存储单元供电的电荷泵电路的优选电路示意图。

图3显示为本发明的用于向EEPROM中的存储单元供电的电荷泵电路的总线的电位示意图。

元件标号说明

1 电荷泵电路

11 电压产生电路

12 开关电路

13 读放电电路

2 EEPROM中的各存储单元

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图3。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图所示，本发明提供一种用于向EEPROM中的存储单元供电的电荷泵电路。所述电荷泵电路1至少包括：电压产生电路11、开关电路12、读放电电路13。

所述电压产生电路11用于产生EEPROM中的各存储单元2所需的读电压。

具体地，所述电压产生电路11将外部接入的电源电压VCC转换为EEPROM中的各存储单元2所需的读电压。

例如，若电源电压VCC为2V，EEPROM中的各存储单元所需的读电压为2.5V，则所述电压产生电路11将2V电压转换为2.5V电压。

其中，所述电压产生电路11可采用任何能将电源电压转换为EEPROM中的各存储单元所需的读电压的电路。本领域技术人员应该已经知悉所述电压产生电路的内部结构，故在此不再举例详述。

所述开关电路12连接所述电压产生电路11，还连接在所述EEPROM中的各存储单元2所连接的总线上，用于将所述电压产生电路11输出的读电压通过所述总线提供给待读的存储单元。

优选地，所述开关电路11基于受控开关来构建，具体地，可包括基于所述电压产生电路11输出的电压来开闭的一组第三受控开关及分别连接一个第三受控开关、且均连接所述总线的一组第四受控开关。

例如，如图2所示，其为一种优选开关电路示意图。该开关电路包括：作为第三受控开关的PMOS管P1及P2、作为第四受控开关的PMOS管P3及P4。其中，PMOS管P1及P2各自的栅极均连接所述电压产生电路11的输出端，以便接入所述电压产生电路11输出的电压VDD；PMOS管P1及P2各自的漏极均连接VPP总线，PMOS管P1的源极连接PMOS管P3的漏极、PMOS管P2的源极连接PMOS管P4的漏极；PMOS管P3及P4的栅极均连接VPP总线、源极连接所述电压产生电路11的输出端，以便接入所述电压产生电路11输出的电压VDD。由此可见，当电压VDD为低电平时，PMOS管P1、P2、P3及P4导通，该开关电路将低电平信号通过VPP总线提供给存储单元。

所述读放电电路13连接在所述总线上，用于在读取存储单元的数据时使所述总线进行放电以避免电荷累积。

所述读放电电路13可采用任何能在读取存储单元的数据时使所述总线进行放电的电路，优选地，其可包括：第一控制电路、第一受控开关、及第二受控开关。其中，所述第一控制电路基于读信号来输出开闭控制信号；所述第一受控开关基于时序信号来开闭；所述第二受控开关连接所述第一受控开关及第一控制电路，其基于所述第一控制电路来开闭。

更为优选地，第一控制电路基于读信号及EEPROM中的其他放电信号来输出开闭控制信号。其中，所述其他放电信号包括任何需要对总线进行放电的信号，例如，在对EEPROM中的存储单元进行擦除操作后，需要对该总线进行放电，故该其他放电信号可以为擦除后的放电信号DIS。

例如，如图2所示，其为一种优选读放电电路的示意图。该读放电电路13包括第一控制电路131、作为第一受控开关的NMOS管N1、作为第二受控开关的NMOS管N2。其中，所述第一控制电路131包括或非门OR及反相器INV，或非门OR的一个输入端接入读信号RD、另一输入端接入信号DIS、输出端连接反相器INV，反相器INV输出端连接NMOS管N2的栅极；NMOS管N2的源极接低电平VSS、漏极连接NMOS管N1的源极；NMOS管N1的漏极连接VPP总线、栅极接入时序信号。由此，当读信号RD为高电平时，第一控制电路131的反相器INV输出高电平使NMOS管N2导通，同时NMOS管N1基于时序信号导通，从而VPP总线通过NMOS管N1及N2放电，以避免VPP总线上电荷的积累而影响对后一数据的读取。

如图3所示，当读操作被触发后，在整个读数据阶段，VPP总线的电位一直保持在0电位，其中，图3中的RDEN信号为读操作触发信号。

此外，需要说明的是，上述所述仅仅只是列示，而非对本发明的限制，事实上，上述电荷泵电路还可包括其他电路，以便在需要对EEPROM的存储单元进行写或擦除等操作时提供相应的电压。

基于上述电荷泵电路，可构建能在读操作时进行放电的EEPROM。

具体地，将上述的电荷泵电路的开关电路及读放电电路连接在各存储单元所连接的总线上，再将地址译码器、读写控制单元等分别与各存储单元相连接，由此，基于地址译码单元的译码来选择需要进行读或写等操作的存储单元，并通过读写控制电路来对该被选定的存储单元进行读或写等操作，同时，在对被选定的存储单元进行读操作时，总线通过电荷泵电路的读放电电路进行放电，以避免因总线上电荷的累积而影响对对后续数据的读取。

综上所述，本发明的用于向EEPROM中的存储单元供电的电荷泵电路通过读放电电路可使EEPROM中的存储单元所连接的总线在数据读取时进行放电，以避免该总线上电荷的积累而影响后续数据读取的准确性；进而，基于本发明的电荷泵电路所构建的EEPROM，能在读操作时进行放电。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

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。任何熟悉此技术的人士皆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或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims

1.一种用于向EEPROM中的存储单元供电的电荷泵电路，其特征在于，所述用于向EEPROM中的存储单元供电的电荷泵电路至少包括：

读放电电路，连接在所述总线上，用于在读取存储单元的数据时使所述总线进行放电以避免电荷累积；

所述读放电电路包括：基于读信号来输出开闭控制信号的第一控制电路、基于时序信号来开闭的第一受控开关、连接所述第一受控开关及控制电路的第二受控开关。

2.根据权利要求1所述的用于向EEPROM中的存储单元供电的电荷泵电路，其特征在于：所述第一控制电路进一步基于EEPROM中的其他放电信号与读信号来提供开闭控制信号。

3.根据权利要求2所述的用于向EEPROM中的存储单元供电的电荷泵电路，其特征在于：所述第一控制电路包括或非门及反相器。

4.根据权利要求1至3任一项所述的用于向EEPROM中的存储单元供电的电荷泵电路，其特征在于：所述第一受控开关包括N型MOS管。

5.根据权利要求1至3任一项所述的用于向EEPROM中的存储单元供电的电荷泵电路，其特征在于：所述第二受控开关包括N型MOS管。

6.根据权利要求1所述的用于向EEPROM中的存储单元供电的电荷泵电路，其特征在于：所述开关电路包括基于所述电压产生电路输出的电压来开闭的一组第三受控开关及分别连接一个第三受控开关、且均连接所述总线的一组第四受控开关。

7.根据权利要求1所述的用于向EEPROM中的存储单元供电的电荷泵电路，其特征在于：第三受控开关包括P型MOS管。

8.根据权利要求1所述的用于向EEPROM中的存储单元供电的电荷泵电路，其特征在于：第四受控开关包括P型MOS管。

9.一种能在读操作时进行放电的EEPROM，其特征在于：在EEPROM本体中包含权利要求1至8任一项所述的用于向EEPROM中的存储单元供电的电荷泵电路。