CN105913874B - 一种电压检测电路和flash存储器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电压检测电路和FLASH存储器，电路包括：第一电阻模块，一端与电荷泵电路输出端相连；第二电阻模块，一端与第一电阻模块另一端相连，另一端接地；第一电容模块，由至少一个平板电容构成，各平板电容浮栅与电荷泵电路输出端相连；第二电容模块，由至少一个平板电容构成，各平板电容浮栅接地；比较器，第一输入端与第一电阻模块另一端、第二电阻模块一端、第一电容模块中各平板电容控制栅、第二电容模块中各平板电容控制栅相连，第二输入端与预设参考电压提供端相连，输出端与电荷泵电路控制端相连，当比较器第一输入端电压大于或等于预设参考电压时，关闭电荷泵电路。本发明检测结果精度高，版图面积小，响应速度快。

Description

一种电压检测电路和FLASH存储器
技术领域
本发明涉及存储器技术领域，特别是涉及一种电压检测电路和一种FLASH存储器。
背景技术
FLASH(闪存)存储器中常常会用到电荷泵电路，电荷泵电路通过电压检测电路检测电荷泵电路的输出电压是否达到目标值。
传统的电阻型电压检测电路如图1所示。图1中，HV1’是电荷泵电路的输出电压，REGLVL1’是反馈电压，Vref1’为基准电压，R0’为第一电阻，R1’为第二电阻，比较器1’将REGLVL1’与Vref1’进行比较，根据比较结果决定电荷泵电路是否继续工作。
传统的电容型电压检测电路如图2所示。图2中，HV2’是电荷泵电路的输出电压，REGLVL2’是反馈电压，Vref2’为基准电压，C0’为第一电容，C1’为第二电容，比较器2’将REGLVL2’与Vref2’进行比较，根据比较结果决定电荷泵电路是否继续工作。
但是，图1所示的传统的电阻型电压检测电路存在RC(阻容)延迟问题，使得检测电路响应速度较慢，且当响应速度快时，第一电阻R0’的绝对值小，第二电阻R1’产生更多的直流功耗。图2所示的传统的电容型电压检测电路的反馈响应速度快，但是检测电路需要精确的电容。而在FLASH存储器工艺中没有专门的电容器件，例如MIM(Metal-Insulator-Metal，金属-绝缘介质-金属)电容、MOM(Metal-Oxide-Metal，金属-氧化物-金属)电容等，只能将MOS(Metal-Oxide-Semiconductor，金属-氧化物-半导体场效应晶体管)管作为电容使用。MOS管电容值与反型层有关系，MOS管工作时，电容值不固定，这样会造成电容型电压检测电路的检测结果不准确。同时图2所示的传统的电容型电压检测电路中电容的面积比较大，导致检测电路的版图面积大。
发明内容
鉴于上述问题，本发明实施例的目的在于提供一种电压检测电路和一种FLASH存储器，以解决传统的电阻型电压检测电路响应速度较慢和当响应速度快时产生更多的直流功耗，以及传统的电容型电压检测电路电容值不固定造成检测结果不准确和版图面积大的问题。
为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种电压检测电路，应用于FLASH存储器，所述FLASH存储器包括至少一个电荷泵电路、多个浮栅MOS管，每个所述浮栅MOS管的控制栅与浮栅之间具有平板电容，所述电压检测电路包括：
第一电阻模块，所述第一电阻模块的一端与所述电荷泵电路的输出端相连；
第二电阻模块，所述第二电阻模块的一端与所述第一电阻模块的另一端相连，所述第二电阻模块的另一端接地；
第一电容模块，所述第一电容模块由至少一个所述平板电容构成，所述第一电容模块中各平板电容对应的浮栅分别与所述电荷泵电路的输出端相连；
第二电容模块，所述第二电容模块由至少一个所述平板电容构成，所述第二电容模块中各平板电容对应的浮栅分别接地；
比较器，所述比较器的第一输入端分别与所述第一电阻模块的另一端、所述第二电阻模块的一端、所述第一电容模块中各平板电容对应的控制栅、所述第二电容模块中各平板电容对应的控制栅相连，所述比较器的第二输入端与预设参考电压的提供端相连，所述比较器的输出端与所述电荷泵电路的控制端相连，当所述比较器的第一输入端电压大于或等于所述预设参考电压时，所述比较器关闭所述电荷泵电路。
具体地，当所述比较器的第一输入端电压小于所述预设参考电压时，维持所述电荷泵电路处于工作状态。
可选地，所述浮栅MOS管为N型浮栅MOS管或P型浮栅MOS管。
可选地，所述比较器的第一输入端为反向输入端，所述比较器的第二输入端为同向输入端。
可选地，所述比较器的第一输入端为同向输入端，所述比较器的第二输入端为反向输入端。
本发明实施例还公开了一种FLASH存储器，包括至少一个电荷泵电路、多个浮栅MOS管和至少一个所述的电压检测电路，每个所述浮栅MOS管的控制栅与浮栅之间具有平板电容，所述至少一个电压检测电路与所述至少一个电荷泵电路一一对应。
本发明实施例包括以下优点：将第一电阻模块和第二电阻模块作为电压检测电路中的电阻支路，将由至少一个平板电容构成的第一电容模块和由至少一个平板电容构成的第二电容模块作为电压检测电路中的电容支路，平板电容为浮栅MOS管中不受反型层影响的平板电容，平板电容的电容值在浮栅MOS管工作时固定。比较器的第一输入端检测第一电阻模块的另一端、第二电阻模块的一端、第一电容模块中各平板电容对应的控制栅、第二电容模块中各平板电容对应的控制栅所对应的电压。本发明实施例的电压检测电路较图2所示的电容型电压检测电路，可以获得更准确的检测结果，且版图面积可以大大减小，同时较图1所示的电阻型电压检测电路，在不增加直流功耗的情况下，有效提高了响应速度。
附图说明
图1是传统的电阻型电压检测电路；
图2是传统的电容型电压检测电路；
图3是本发明的一种电压检测电路实施例的结构示意图；
图4是本发明的一种电压检测电路具体实施例中各平板电容的连接示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参照图3，示出了本发明的一种电压检测电路实施例的结构示意图，其中，电压检测电路1应用于FLASH存储器，FLASH存储器包括至少一个电荷泵电路2、多个浮栅MOS管3，每个浮栅MOS管3的控制栅CG与浮栅FG之间具有平板电容。
参照图3，电压检测电路1具体可以包括如下模块：第一电阻模块10，第一电阻模块10的一端与电荷泵电路2的输出端相连；第二电阻模块20，第二电阻模块20的一端与第一电阻模块10的另一端相连，第二电阻模块20的另一端接地；第一电容模块30，第一电容模块30由至少一个平板电容构成，第一电容模块30中各平板电容对应的浮栅FG分别与电荷泵电路2的输出端相连，电荷泵电路2输出电压HV；第二电容模块40，第二电容模块40由至少一个平板电容构成，第二电容模块40中各平板电容对应的浮栅FG分别接地；比较器50，比较器50的第一输入端分别与第一电阻模块10的另一端、第二电阻模块20的一端、第一电容模块30中各平板电容对应的控制栅CG、第二电容模块40中各平板电容对应的控制栅CG相连，比较器50的第二输入端与预设参考电压的提供端相连，预设参考电压的提供端提供预设参考电压Vref，比较器50的输出端与电荷泵电路2的控制端相连，当比较器50的第一输入端电压REGLVL大于或等于预设参考电压Vref时，说明电荷泵电路2的输出电压HV达到目标值，比较器50关闭电荷泵电路2。
具体地，当比较器50的第一输入端电压REGLVL小于预设参考电压Vref时，说明电荷泵电路2的输出电压HV未达到目标值，维持电荷泵电路2处于工作状态，直至比较器50的第一输入端电压REGLVL大于或等于预设参考电压Vref。
由于控制栅CG没有寄生电容，所以比较器50的第一输入端没有寄生电容。虽然浮栅FG有相对于浮栅MOS管3中P型衬底的寄生电容，但电荷泵电路2的输出端、地的寄生电容并不影响电压检测电路1检测电压。因此，本发明实施例中，平板电容为不受反型层影响的平板电容，平板电容的电容值在浮栅MOS管工作时固定，电压检测电路1可以获得更准确的检测结果。
图3所示的电压检测电路1在正常工作时，电容支路(第一电容模块30和第二电容模块40构成的支路)可以迅速响应电荷泵电路2的输出电压HV变化，同时电阻支路(第一电阻模块10和第二电阻模块20构成的支路)可以精确检测电荷泵电路2的输出电压HV变化，进而通过电容支路充放电；在稳态时，比较器50的第一输入端电压REGLVL是由电阻支路和电容支路的并联结果决定。
需要说明的是，本发明实施例的电压检测电路1，由于包括电阻支路，第一电容模块30的大小可以小于或等于图2所示的电容型电压检测电路中第一电容C0’大小的一半，第二电容模块40的大小可以小于或等于图2所示的电容型电压检测电路中第二电容C1’大小的一半。因此，本发明实施例的电压检测电路1不仅版图面积可以大大小于图2所示的电容型电压检测电路，且检测结果的精度也比图2所示的电容型电压检测电路高，同时在不增加直流功耗的情况下，响应速度比图1所示的电阻型电压检测电路快。
具体地，第一电阻模块10可以包括至少一个电阻，第二电阻模块20可以包括至少一个电阻。
具体地，预设参考电压Vref可以根据上述目标值、第一电阻模块10的大小、第二电阻模块20的大小、第一电容模块30的大小和第二电容模块40的大小等因素进行设置。可选地，浮栅MOS管可以为N型浮栅MOS管或P型浮栅MOS管。
可选地，比较器50的第一输入端为反向输入端，比较器50的第二输入端为同向输入端，或比较器50的第一输入端为同向输入端，比较器50的第二输入端为反向输入端。
具体地，第一电容模块30中至少一个平板电容的个数、第一电容模块30的电容大小，以及第二电容模块40中至少一个平板电容的个数、第二电容模块40的电容大小可以根据电荷泵电路2的输出电压HV和预设参考电压Vref进行设置。
参照图4，在本发明的一个具体实施例中，第一电容模块30中至少一个平板电容的个数为1个，第二电容模块40中至少一个平板电容的个数为2个，第一电容模块30中平板电容对应的控制栅CG与比较器50的第一输入端相连，即第一电容模块30中平板电容对应的控制栅CG的电压为电压REGLVL，第一电容模块30中平板电容对应的浮栅FG与电荷泵电路2的输出端相连，即第一电容模块30中平板电容对应的浮栅FG的电压为电压HV；第二电容模块40中各平板电容对应的控制栅CG分别与比较器50的第一输入端相连，即第二电容模块40中各平板电容对应的控制栅CG的电压为电压REGLVL，第二电容模块40中各平板电容对应的浮栅FG分别接地。其中，图4中，N+为N井的引出端，P+为P井的引出端，GND为地。
综上所述，本发明实施例的电压检测电路包括以下优点：将第一电阻模块和第二电阻模块作为电压检测电路中的电阻支路，将由至少一个平板电容构成的第一电容模块和由至少一个平板电容构成的第二电容模块作为电压检测电路中的电容支路，平板电容为浮栅MOS管中不受反型层影响的平板电容，平板电容的电容值在浮栅MOS管工作时固定。比较器的第一输入端检测第一电阻模块的另一端、第二电阻模块的一端、第一电容模块中各平板电容对应的控制栅、第二电容模块中各平板电容对应的控制栅所对应的电压。本发明实施例的电压检测电路较图2所示的电容型电压检测电路，可以获得更准确的检测结果，且版图面积可以大大减小，同时较图1所示的电阻型电压检测电路，在不增加直流功耗的情况下，有效提高了响应速度。
另外，本发明实施例还公开了一种FLASH存储器，包括至少一个电荷泵电路2、多个浮栅MOS管3和至少一个上述的电压检测电路1，每个浮栅MOS管3的控制栅CG与浮栅FG之间具有平板电容，至少一个电压检测电路1与至少一个电荷泵电路2一一对应。
本发明实施例的FLASH存储器包括以下优点：由于电压检测电路中，电容为浮栅MOS管中不受反型层影响的平板电容，平板电容的电容值在浮栅MOS管工作时固定，因此，本发明实施例的FLASH存储器可以获得更准确的检测结果。另外，由于电压检测电路具有电阻支路，FLASH存储器的版图面积可以大大减小，同时可在不增加直流功耗的情况下，有效提高响应速度。
由于FLASH存储器包括电压检测电路，所以描述的比较简单，相关之处参见电压检测电路实施例的部分说明即可。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种电压检测电路和一种FLASH存储器，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (5)

1.一种电压检测电路，应用于FLASH存储器，其特征在于，所述FLASH存储器包括至少一个电荷泵电路、多个浮栅MOS管，每个所述浮栅MOS管的控制栅与浮栅之间具有平板电容，所述电压检测电路包括：
第一电阻模块，所述第一电阻模块的一端与所述电荷泵电路的输出端相连；
第二电阻模块，所述第二电阻模块的一端与所述第一电阻模块的另一端相连，所述第二电阻模块的另一端接地；
第一电容模块，所述第一电容模块由至少一个所述平板电容构成，所述第一电容模块中各平板电容对应的浮栅分别与所述电荷泵电路的输出端相连；
第二电容模块，所述第二电容模块由至少一个所述平板电容构成，所述第二电容模块中各平板电容对应的浮栅分别接地；
比较器，所述比较器的第一输入端分别与所述第一电阻模块的另一端、所述第二电阻模块的一端、所述第一电容模块中各平板电容对应的控制栅、所述第二电容模块中各平板电容对应的控制栅相连，所述比较器的第二输入端与预设参考电压的提供端相连，所述比较器的输出端与所述电荷泵电路的控制端相连，当所述比较器的第一输入端电压大于或等于所述预设参考电压时，所述比较器关闭所述电荷泵电路；
当所述比较器的第一输入端电压小于所述预设参考电压时，维持所述电荷泵电路处于工作状态。
2.根据权利要求1所述的电压检测电路，其特征在于，所述浮栅MOS管为N型浮栅MOS管或P型浮栅MOS管。
3.根据权利要求1所述的电压检测电路，其特征在于，所述比较器的第一输入端为反向输入端，所述比较器的第二输入端为同向输入端。
4.根据权利要求1所述的电压检测电路，其特征在于，所述比较器的第一输入端为同向输入端，所述比较器的第二输入端为反向输入端。
5.一种FLASH存储器，其特征在于，包括至少一个电荷泵电路、多个浮栅MOS管和至少一个根据权利要求1-4中任一项所述的电压检测电路，每个所述浮栅MOS管的控制栅与浮栅之间具有平板电容，所述至少一个电压检测电路与所述至少一个电荷泵电路一一对应。
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