CN106297887A - 一种提升eeprom存储器编程精度的升压电路及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明所涉及一种用于提升EEPROM存储器编程精度的升压电路及其方法，包括：寄存器、MOS管开关阵列、基准源、电荷泵以及EEPROM存储器。本发明充分利用EEPROM存储器数据在芯片掉电时可以保存足够长时间的特点，在EEPROM存储区专门划分出一小部分作为修正专用区域。其特点在于：芯片测试模式时，先用普通寄存器来调整升压电路的精度，当得到准确的升压电路的电压值时，EEPROM可以正常编程，把寄存器中的数据存储在EEPROM修正专用区域。本发明电路所占芯片面积小，成本低。除此之外，电路中的寄存器可以反复扫描，且可以修正位数比较高，所以修正精度高。

Description

一种提升EEPROM存储器编程精度的升压电路及其方法
技术领域
本发明涉及高精度升压电路，具体涉及一种提升EEPROM存储器编程精度的升压电路及其方法。
背景技术
EEPROM（Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory），或写作E2PROM，全称电子抹除式可复写只读存储器，是一种可以通过电子方式多次复写的半导体存储设备，可以在电脑上或专用设备上擦除已有信息，重新编程。相比EPROM，EEPROM不需要用紫外线照射，也不需取下，就可以用特定的电压，来抹除芯片上的信息，以便写入新的数据。
EEPROM的擦除不需要借助于其它设备，它是以电子信号来修改其内容的，而且是以Byte为最小修改单位，不必将资料全部洗掉才能写入，彻底摆脱了EPROM Eraser和编程器的束缚。EEPROM在写入数据时，仍要利用一定的编程电压，此时，只需用厂商提供的专用刷新程序就可以轻而易举地改写内容，所以，它属于双电压芯片。
MOS管的工作原理(以N沟道增强型MOS场效应管)它是利用VGS来控制“感应电荷”的多少，以改变由这些“感应电荷”形成的导电沟道的状况，然后达到控制漏极电流的目的。在制造管子时，通过工艺使绝缘层中出现大量正离子，故在交界面的另一侧能感应出较多的负电荷，这些负电荷把高渗杂质的N区接通，形成了导电沟道，即使在VGS=0时也有较大的漏极电流ID。当栅极电压改变时，沟道内被感应的电荷量也改变，导电沟道的宽窄也随之而变，因而漏极电流ID随着栅极电压的变化而变化。
现有的用于EEPROM存储器编程使用的高精度升压电路，使用熔丝阵列来调节基准源的电压，如图1所示，这种的电路结构缺点是：
1，熔丝阵列及其探针压点所占芯片面积比较大，芯片成本高。
2，熔丝修正精度低。
发明内容
为了解决背景技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种EEPROM存储器编程使用的高精度升压电路，本发明采用以下技术方案：
一种提升EEPROM存储器编程精度的升压电路，包括：
基准源、电荷泵、EEPROM存储器，其特征在于，还包括：寄存器以及MOS管开关阵列；
所述寄存器中存储用于控制MOS管开关阵列的矩阵数据；
所述MOS管开关阵列通过控制开关控制基准源的电压；
所述基准源通过改变电阻大小控制输出电压；
所述电荷泵输出用于存储器编程的输出电压；
所述存储器中存入能正常写入存储器时的电压所对应的MOS管开关阵列数据，存入的地方为存储器内存储区域划出的一部分作为修正专用区域；
在读取模式时，读取存储器中存入的数据，直接输出适于写入的电荷泵电压。
一种提升EEPROM存储器编程精度的升压方法，包括：
基准源、电荷泵、寄存器以及MOS管开关阵列；
包括如下步骤：
S101，在EEPROM存储器的存储区域划出一部分作为修正专用区域；
S102，判断EEPROM存储器是否处于测试模式，是，则执行S103，否则执行S108;
S103，向寄存器中输入MOS管开关阵列的矩阵数据，并控制MOS管开关阵列的开关；
S104，通过MOS管开关阵列调整基准源的基准电压；
S105，输出电荷泵的输出电压；
S106，判断EEPROM存储器是否可以正常编程，是，则执行S107，否则执行S103；
S107，将寄存器中的MOS管开关阵列数据存储到修正专用区域中；
S108，根据EEPROM存储器中修正专用区域的MOS管开关阵列数据控制MOS管开关阵列；
S109，MOS管开关阵列通过电阻变化控制电荷泵输出用于EEPROM存储器正常编程的电压。
进一步地，所述S104通过MOS管开关阵列调整基准源的基准电压为：通过控制MOS管开关阵列来控制MOS管电阻，然后通过控制MOS管的电阻值变化开控制基准源的基准电压值变化。
进一步地，所述测试模式下先用粗略扫描数据的方式控制MOS管开关阵列，判断数据的大体范围。
进一步地，所述测试模式下在前期测试基础上，在小范围内用精确扫描数据的方式控制MOS管开关阵列，得到精确的数据值。
进一步地，所述在EEPROM存储器中划分出来修正专用区域的面积大小可以忽略不计。
鉴于以上电路和EEPROM存储器进入深亚微米工艺时，逻辑电路和存储单元面积很小的特点，本发明有以下特点：
1、电路所占芯片面积小，成本低。
2、寄存器可以反复扫描，且可以修正位数比较高，所以修正精度高。
附图说明
图1为本发明电路的步骤流程图。
图2为背景技术的结构示意图。
图3为本发明的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图及具体实施方式对本发明做进一步描述。
下面结合附图3对本发明的实施例进行说明：
目前EEPROM存储器进入深亚微米时代，EEPROM集成和工艺复杂性度越来越高，特别是一些高性能新型EEPROM存储器，对编程电压的要求也越来越高。
本发明充分利用EEPROM存储器数据在芯片掉电时可以保存足够长时间的特点，在EEPROM存储区专门划出一小部分作为修正专用区，划出部分的面积可以小到忽略不计。如图2所示，芯片测试模式时，先用普通寄存器来控制MOS管开关阵列，再由MOS管开关阵列调整基准源的基准电压。当基准源的基准电压调整时，电荷泵输出的用于EEPROM存储器编程使用的输出电压跟着调整，当得到电荷泵符合要求的输出的电压值时，EEPROM可以正常编程，把这时的寄存器数据存储在EEPROM修正专用区域。当电路不在测试模式，而在正常模式时，MOS管开管阵列由EEPROM修正专用区域的数据控制，进而在正常模式时，得到电荷泵输出符合EEPROM存储器编程的使用要求的精准电压值。
下面结合附图2对本发明的实施例进行说明：
芯片测试模式下，先用粗略扫描数据的方式，用普通寄存器来控制MOS管开关阵列。寄存器通过向MOS管输入不同的阵列值，如（1，1,0,1）、（0，0，0，0，1）等阵列值数据，来控制不同的MOS管工作，通过不同的数据来找到合适的阵列值。MOS管通过控制电阻阵列来控制电阻值，通过电阻值来控制电压值。以此来调节基准源的基准电压。基准源的基准电压控制着电荷泵的输出电压。与此同时，观察电荷泵输出的输出电压，判断适于EEPROM存储器编程的电压数据的大体范围。
芯片测试模式下，在前期测试得到的适于EEPROM存储器编程的电压数据的大体范围的基础上，在小范围内，用精确扫描数据的方式，继续用普通寄存器来控制MOS管开关阵列，MOS管开关阵列同时记下电荷泵输出的符合EEPROM存储器编程使用要求的精准电压值时，普通寄存器的数据值。
把电荷泵输出的符合EEPROM存储器编程使用要求的精准电压值对应的普通寄存器的数据值，写入EEPROM修正专用区。

Claims (6)

1.一种提升EEPROM存储器编程精度的升压电路，包括：
基准源、电荷泵、EEPROM存储器，其特征在于，还包括：寄存器以及MOS管开关阵列；
所述寄存器中存储用于控制MOS管开关阵列的矩阵数据；
所述MOS管开关阵列通过控制开关控制基准源的电压；
所述基准源通过改变电阻大小控制输出电压；
所述电荷泵输出用于存储器编程的输出电压；
所述存储器中存入能正常写入存储器时的电压所对应的MOS管开关阵列数据，存入的地方为存储器内存储区域划出的一部分作为修正专用区域；
在读取模式时，读取存储器中存入的数据，直接输出适于写入的电荷泵电压。
2.一种提升EEPROM存储器编程精度的升压方法，包括：
基准源、电荷泵、寄存器以及MOS管开关阵列；
包括如下步骤：
S101，在EEPROM存储器的存储区域划出一部分作为修正专用区域；
S102，判断EEPROM存储器是否处于测试模式，是，则执行S103，否则执行S108;
S103，向寄存器中输入MOS管开关阵列的矩阵数据，并控制MOS管开关阵列的开关；
S104，通过MOS管开关阵列调整基准源的基准电压；
S105，输出电荷泵的输出电压；
S106，判断EEPROM存储器是否可以正常编程，是，则执行S107，否则执行S103；
S107，将寄存器中的MOS管开关阵列数据存储到修正专用区域中；
S108，根据EEPROM存储器中修正专用区域的MOS管开关阵列数据控制MOS管开关阵列；
S109，MOS管开关阵列通过电阻变化控制电荷泵输出用于EEPROM存储器正常编程的电压。
3.根据权利要求1所述的升压电路，其特征在于，所述S104通过MOS管开关阵列调整基准源的基准电压为：通过控制MOS管开关阵列来控制MOS管电阻，然后通过控制MOS管的电阻值变化开控制基准源的基准电压值变化。
4.根据权利要求1所述的升压电路，其特征在于，所述测试模式下先用粗略扫描数据的方式控制MOS管开关阵列，判断数据的大体范围。
5.根据权利要求1所述的升压电路，其特征在于，所述测试模式下在前期测试基础上，在小范围内用精确扫描数据的方式控制MOS管开关阵列，得到精确的数据值。
6.根据权利要求1所述的升压电路，其特征在于，所述在EEPROM存储器中划分出来修正专用区域的面积大小可以忽略不计。
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