CN106371493A - 电压发生器和系统 - Google Patents

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    • G05F1/569Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor for protection
    • G05F1/571Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor for protection with overvoltage detector

Abstract

在一个示例中,一种电压发生器包括多个电压泵、电压检测电路、振荡器以及控制电路。多个电压泵被配置成按顺序执行电压泵送操作并输出泵送电压。电压检测电路被配置成检测泵送电压的电压电平并输出检测信号。控制电路被配置成响应于检测信号,基于振荡器的振荡信号来输出多个分振荡信号,以每当泵送电压小于阈值电压时使能电压泵中的不同的一个电压泵来开始每次顺序的电压泵送操作。

Description

电压发生器和系统

[0001] 相关申请的交叉引用

[0002] 本申请要求2015年7月21日向韩国知识产权局提交的申请号为10-2015-0102909 的韩国专利申请的优先权,其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

[0003] 本发明的各个实施例总体涉及诸如半导体集成电路的电子电路,且更具体地,涉 及可以包括多个电压栗或发生器的电压发生器和系统。

背景技术

[0004] 半导体器件可以从外部系统接收电源电压。然而,半导体器件可能需要具有比电 源电压的电压电平高的电压电平的操作电压。

[0005] 在这种情况下,就需要可以包括多个电压栗或发生器的稳定且可靠的电压发生器 和系统。

附图说明

[0006] 图1是图示根据一个实施例的电压发生器的示例的示图;

[0007] 图2是图示图1的控制电路的示例的示图;

[0008] 图3是图示图2的移位脉冲发生电路的示例的示图;

[0009] 图4是图示图2的选择信号发生电路的示例的示图;

[0010] 图5是图示图2的输出选择电路的示例的示图;

[0011] 图6是帮助解释根据一个实施例的电压发生器的操作的时序图的示例;

[0012] 图7是图示根据一个实施例的电压发生系统的示例的示图;

[0013] 图8是图示图7的电压发生器控制电路的示例的示图;

[0014] 图9是图示图8的输出选择电路的示例的示图;以及

[0015] 图10是帮助解释根据一个实施例的电压发生系统的操作的时序图的示例。

具体实施方式

[0016] 在本文中,将在各个实施例中描述本公开的电压发生器和系统。

[0017] 在一个实施例中,一种电压发生器包括多个电压栗、电压检测电路、振荡器和控制 电路。多个电压栗被配置成按顺序执行电压栗送操作以及输出栗送电压。电压检测电路被 配置成每当栗送电压小于阈值电压时输出检测信号。振荡器被配置成产生振荡信号。控制 电路被配置成响应于每个检测信号而基于振荡信号来输出多个分振荡信号,以使能所述多 个电压栗中的不同的一个电压栗来开始每次顺序的电压栗操作。

[0018] 在一个实施例中,一种电压发生器包括多个电压栗和控制电路。多个电压栗被配 置成按顺序执行电压栗送操作以及输出栗送电压。控制电路被配置成响应于栗送电压的电 压电平来启动所述电压栗的电压栗送操作的顺序,并且选择所述电压栗中的不同的一个电 压栗来开始每次顺序的所述电压栗的电压栗送操作。

[0019] 在一个实施例中,一种电压发生系统包括多个电压发生器、电压检测电路和控制 电路。多个电压发生器与输出节点电耦接,并且被配置成按顺序执行电压发生操作以在输 出节点处产生输出电压。电压检测电路被配置成基于输出电压的电压电平来输出检测信 号。控制电路被配置成响应于检测信号来启动所述电压发生器的电压发生操作的顺序,并 且选择所述电压发生器中的不同的一个电压发生器来开始每次顺序的电压发生操作。

[0020] 在一个实施例中,一种电压发生系统包括多个电压栗、电压检测电路、振荡器和控 制电路。多个电压栗被配置成按顺序执行电压栗送操作并输出栗送电压。电压检测电路被 配置成基于栗送电压的电压电平来输出检测信号。振荡器被配置成产生振荡信号。控制电 路被配置成基于检测信号和振荡信号来产生移位脉冲,每当移位脉冲被产生时将多个选择 信号按顺序使能,保持被使能的选择信号的使能状态直至下一移位脉冲被输入,以及在检 测信号的使能时段期间根据被使能的选择信号的顺序来输出振荡信号作为多个分振荡信 号。多个电压栗被配置成根据多个分振荡信号来按所述顺序执行电压栗送操作。

[0021] 在下文中,以下将结合附图在各个实施例中描述电压发生器和系统。

[0022] 在图1中,示出了根据一个实施例的电压发生器。电压发生器可以包括控制电路 100、诸如第一电压栗至第四电压栗201、202、203和204的多个电压栗、电压检测电路300以 及振荡器400。

[0023] 在一个实施例中,控制电路100可以基于或响应于使能信号P_en、振荡信号OSC和 检测信号Det来产生第一分振荡信号至第四分振荡信号03(:_(11、03(:_(12、03(:_(13和03(:_(14。 [0024]例如,当使能信号P_en被使能时,控制电路100可以基于或响应于检测信号Det来 将振荡信号OSC递归地输出作为第一分振荡信号至第四分振荡信号0SC_dl、0SC_d2、0SC_d3 和0SC_d4。具体地,当使能信号P_en被使能时,控制电路100可以在检测信号Det被使能的时 段期间将振荡信号OSC顺序地输出作为第一分振荡信号至第四分振荡信号0SC_dl、0SC_d2、 0SC_d3和0SC_d4。如果检测信号Det被禁用且然后被使能,则控制电路100可以首先输出紧 接着检测信号Det被禁用时最后输出的分振荡信号的分振荡信号。此外,控制电路100可以 在第一输出第四分振荡信号〇SC_d4时第二输出第一分振荡信号0SC_dl。

[0025] 第一分振荡信号0SC_dl可以输入到第一电压栗201,第一电压栗201可以基于或响 应于第一分振荡信号〇SC_dl来执行电压栗送操作。第二分振荡信号0SC_d2可以输入到第二 电压栗202,第二电压栗202可以基于或响应于第二分振荡信号0SC_d2来执行电压栗送操 作。第三分振荡信号〇SC_d3可以输入到第三电压栗203,第三电压栗203可以基于或响应于 第三分振荡信号〇SC_d3来执行电压栗送操作。第四分振荡信号0SC_d4可以输入到第四电压 栗204,第四电压栗204可以基于或响应于第四分振荡信号0SC_d4来执行电压栗送操作。栗 送电压VPP从第一电压栗至第四电压栗201、202、203和204的输出端子共同电耦接的节点输 出。

[0026]当使能信号P_en被使能时,电压检测电路300可以基于或响应于栗送电压VPP的电 压电平来产生检测信号Det。例如,当使能信号P_en被使能时,如果栗送电压VPP的电压电平 低于阈值电压,则电压检测电路300可以将检测信号Det使能。另外,当使能信号P_en被使能 时,如果栗送电压VPP的电压电平高于阈值电压,则电压检测电路300可以将检测信号Det禁 用。电压检测电路300可以在使能信号?_ 611被禁用时将检测信号Det禁用。

[0027]振荡器400可以基于或响应于使能信号P_en和检测信号Det来产生振荡信号OSC。 例如,当使能信号P_en被使能且检测信号Det被使能时,振荡器400可以产生周期性转变的 振荡信号0SC。当使能信号P_en和检测信号Det中的任何一个被禁用时,振荡器400可以将振 荡信号OSC固定到特定的电平。

[0028] 如图2所示,控制电路100可以包括移位脉冲发生电路110、选择信号发生电路120 以及输出选择电路130。

[0029]移位脉冲发生电路110可以基于或响应于振荡信号0SC、检测信号Det和使能信号 P_en来产生移位脉WS_p。例如,当在使能信号?_611被使能的状态下检测信号Det被禁用且 然后被使能时,移位脉冲发生电路110可以输出被使能预定时间的移位脉WS_p。此外,在使 能信号P_en被使能的状态下,在检测信号Det的使能时段期间,移位脉冲发生电路110可以 输出振荡信号OSC作为移位脉冲S_p。移位脉冲发生电路110可以在使能信号?_611被禁用时 将移位脉冲S_p固定到禁用电平。

[0030]选择信号发生电路120可以基于或响应于移位脉冲S_p来产生第一选择信号至第 四选择信号SEL_1、SEL_2、SEL_3和SEL_4。例如,每当移位脉冲S_p被输入时,选择信号发生 电路120可以递归地将第一选择信号至第四选择信号3£1_1、3£1_2、3£1_3和3£1_4使能预设 的时间。选择信号发生电路120可以在第四选择信号SEL_4被使能且然后被禁用之后将第一 选择信号SEL_1使能。

[0031]输出选择电路130可以基于或响应于使能信号P_en、检测信号Det、振荡信号OSC以 及第一选择信号至第四选择信号3£1_1、3£1_2、3£1_3和3£1_4来产生第一分振荡信号至第 四分振荡信号〇SC_dl、0SC_d2、0SC_d3和0SC_d4。例如,当使能信号P_en被使能时,在检测信 号Det的使能时段期间,输出选择电路130可以根据第一选择信号至第四选择信号SEL_1、 SEL_2、SEL_3和SEL_4被使能的顺序,来输出振荡信号OSC作为第一分振荡信号至第四分振 荡信号〇SC_d I、0SC_d2、0SC_d3 和 0SC_d4。

[0032]如图3所示,移位脉冲发生电路110可以包括脉冲发生电路111、第一与非(NAND)门 NDl和第二与非门ND2、第一反相器IVl和第二反相器IV2、以及或非(NOR)门NORl。脉冲发生 电路111可以基于或响应于检测信号Det来产生检测脉冲0_?。例如,当检测信号Det被使能 时,脉冲发生电路111可以产生被使能预选时间的检测脉WD_p。振荡信号OSC和检测信号 Det可以被输入给第一与非门NDl。第一与非门NDl的输出信号可以被输入给第一反相器 IVl。检测脉冲D_p和第一反相器IVl的输出信号可以被输入给或非门NORl。或非门NORl的输 出信号可以被输入给第二反相器IV2。第二与非门ND2可以被输入有使能信号?_ 611和第二反 相器IV 2的输出信号,且输出移位脉冲S_p。

[0033]下面将描述如上所述配置的移位脉冲发生电路110的操作。

[0034]如果检测信号Det被禁用且然后被使能,则脉冲发生电路111可以产生检测脉冲D_ Po

[0035]第一与非门NDl和第一反相器IVl可以在检测信号Det的使能时段期间输出振荡信 号 0SC。

[0036]或非门NORl和第二反相器IV2可以将在检测信号Det的使能时段期间输出的振荡 信号OSC或检测脉冲D_p输出。

[0037]第二与非门ND2可以在使能信号?_的被使能时将第二反相器IV2的输出信号反相 并输出移位脉WS_p。也就是说,第二与非门ND2可以在使能信号?_611被使能时将检测脉冲 D_p反相并输出移位脉冲S_p,或者可以在使能信号P_en和检测信号Det两者都被使能的时 段期间输出振荡信号OSC作为移位脉冲S_p。

[0038]结果,如果在使能信号P_en被使能的时段期间检测信号Det被使能,则移位脉冲发 生电路110可以输出移位脉冲S_p,以及在使能信号?_611和检测信号Det两者都被使能的时 段期间,移位脉冲发生电路110可以输出振荡信号OSC作为移位脉冲S_p。

[0039] 如图4所示,选择信号发生电路120可以包括以环结构电耦接的第一触发器至第四 触发器FFl、FF2、FF3和FF4。第一触发器FFl可以经由信号输入端子而被输入有第四触发器 FF4的输出信号,并且经由时钟输入端子而被输入有移位脉冲S_p。第二触发器FF2可以经由 信号输入端子而被输入有第一触发器FFl的输出信号,并且可以经由时钟输入端子而被输 入有移位脉冲S_p。第三触发器FF3可以经由信号输入端子而被输入有第二触发器FF2的输 出信号,并且可以经由时钟输入端子而被输入有移位脉WS_p。第四触发器FF4可以经由信 号输入端子而被输入有第三触发器FF3的输出信号,并且可以经由时钟输入端子而被输入 有移位脉冲S_p。在第一触发器至第四触发器FF1、FF2、FF3和FF4之中,只有第一触发器FFl 可以具有高电平作为初始值,而其余的触发器FF2、FF3和FF4可以具有低电平作为初始值。 第一触发器FFl的输出信号可以被输出作为第一选择信号SEL_1,第二触发器FF2的输出信 号可以被输出作为第二选择信号SEL_2,第三触发器FF3的输出信号可以被输出作为第三选 择信号SEL_3,第四触发器FF4的输出信号可以被输出作为第四选择信号SEL_4。

[0040] 选择信号发生电路120可以如上所述配置,可以每当移位脉冲S_p被输入或被使能 时,将每个触发器的输出信号传送到下一个触发器。

[0041 ] 选择信号发生电路120的上述操作可以表示在如下表1中。

Figure CN106371493AD00081

[0042]

[0043]

[0044] 表1.选择信号发生电路的操作的示例

[0045] 如图5所示,输出选择电路130可以包括锁存选择信号发生电路131和分振荡信号 输出电路132。

[0046] 锁存选择信号发生电路131可以基于或响应于第一选择信号至第四选择信号SEL_ 1、SEL_2、SEL_3和SEL_4、检测信号Det以及使能信号P_en来产生第一锁存选择信号至第四 锁存选择信号L_s I、L_s2、L_s3和L_s4。

[0047]例如,锁存选择信号发生电路131可以在检测信号Det被使能的时段期间,基于或 响应于第一选择信号至第四选择信号SEL_1、SEL_2、SEL_3和SEL_4来将第一锁存选择信号 至第四锁存选择信号L_sl、L_s2、L_s3和L_s4使能。此外,当检测信号Det被禁用时,锁存选 择信号发生电路131可以将第一锁存选择信号至第四锁存选择信号L_sl、L_s2、L_s3和L_s4 禁用。

[0048]具体地,在使能信号P_en和检测信号Det被使能的时段期间,当第一选择信号至第 四选择信号SEL_1、SEL_2、SEL_3和SEL_4被使能时,锁存选择信号发生电路131可以将相对 应的第一锁存选择信号至第四锁存选择信号1_ 81、1^82丄_83和1^84使能。此外,当检测信 号Det被禁用时,锁存选择信号发生电路131可以将第一锁存选择信号至第四锁存选择信号 L_sl、L_s2、L_s3和L_s4禁用。如果在使能信号P_en被使能且检测信号Det被使能的情况下 第一选择信号SEL_1被使能,则锁存选择信号发生电路131可以将第一锁存选择信号L_sl使 能直至检测信号Det可以被禁用。如果在使能信号P_en被使能且检测信号Det被使能的情况 下第二选择信号SEL_2被使能,则锁存选择信号发生电路131可以将第二锁存选择信号L_s2 使能直至检测信号Det被禁用。如果在使能信号P_en可以被使能且检测信号Det可以被使能 的情况下第三选择信号SEL_3被使能,则锁存选择信号发生电路131可以将第三锁存选择信 号L_s3使能直至检测信号Det被禁用。如果在使能信号P_en被使能且检测信号Det被使能的 情况下第四选择信号SEL_4被使能,则锁存选择信号发生电路131可以将第四锁存选择信号 L_s4使能直至检测信号Det被禁用。

[0049] 锁存选择信号发生电路131可以包括第三与非门至第六与非门ND3、ND4、ND5和 ND6、第三反相器至第六反相器IV3、IV4、IV5和IV6以及第一寄存器至第四寄存器131-1、 131-2、131-3和131-4。第一选择信号SEL_1和使能信号P_en可以输入给第三与非门ND3。第 二选择信号SEL_2和使能信号P_en可以输入给第四与非门ND4。第三选择信号SEL_3和使能 信号P_en可以输入给第五与非门ND5。第四选择信号SEL_4和使能信号P_en可以输入给第六 与非门ND6。第三与非门ND3的输出信号可以输入给第三反相器IV3。第四与非门ND4的输出 信号可以输入给第四反相器IV4。第五与非门ND5的输出信号可以输入给第五反相器IV5。第 六与非门ND6的输出信号可以输入给第六反相器IV6。第一寄存器131-1可以在检测信号Det 被使能的时候将第三反相器IV3的输出信号锁存,并且输出第一锁存选择信号1_ 81,以及在 检测信号Det被禁用时将第一锁存选择信号1_81初始化即禁用。第二寄存器131-2可以在检 测信号Det被使能的时候将第四反相器IV4的输出信号锁存,并且输出第二锁存选择信号1 s2,以及在检测信号Det被禁用时将第二锁存选择信号L_s2初始化即禁用。第三寄存器131-3可以在检测信号Det被使能的时候将第五反相器IV5的输出信号锁存,并且输出第三锁存 选择信号L_s3,以及在检测信号Det被禁用时将第三锁存选择信号L_s3初始化即禁用。第四 寄存器131-4可以在检测信号Det被使能的时候将第六反相器IV6的输出信号锁存,并且输 出第四锁存选择信号L_s4,以及在检测信号Det被禁用时将第四锁存选择信号L_s4初始化 即禁用。

[0050]当使能信号P_en被使能时,分振荡信号输出电路132可以在第一锁存选择信号至 第四锁存选择信号L_sl、L_s2、L_s3和L_s4被使能的时段期间输出振荡信号OSC作为第一分 振荡信号至第四分振荡信号(^_(11、05(:_(12、05(:_(13和05(:_(14。例如,当使能信号?_ 611被使 能时,分振荡信号输出电路132可以在第一锁存选择信号L_s 1的使能时段期间输出振荡信 号OSC作为第一分振荡信号OSC_dl。当使能信号P_en被使能时,分振荡信号输出电路132可 以在第二锁存选择信号L_s2的使能时段期间输出振荡信号OSC作为第二分振荡信号0SC_ d2。当使能信号P_en被使能时,分振荡信号输出电路132可以在第三锁存选择信号L_s3的使 能时段期间输出振荡信号OSC作为第三分振荡信号0SC_d3。当使能信号P_en被使能时,分振 荡信号输出电路132可以在第四锁存选择信号L_s4的使能时段期间输出振荡信号OSC作为 第四分振荡信号〇SC_d4。

[00511 分振荡信号输出电路132可以包括第七与非门至第十与非门ND7、ND8、ND9和NDlO 以及第七反相器至第十反相器IV7、IV8、IV9和IV10。第一锁存选择信号L_sl、使能信号?_611 以及振荡信号OSC可以输入给第七与非门ND7。第七反相器IV7可以被输入有第七与非门ND7 的输出信号,并且输出第一分振荡信号0SC_dl。第二锁存选择信号L_s2、使能信号?^!!以及 振荡信号OSC可以输入给第八与非门ND8。第八反相器IV8可以被输入有第八与非门ND8的输 出信号,并且输出第二分振荡信号0SC_d2。第三锁存选择信号L_s3、使能信号?_的以及振荡 信号OSC可以输入给第九与非门ND9。第九反相器IV9可以被输入有第九与非门ND9的输出信 号,并且输出第三分振荡信号0SC_d3。第四锁存选择信号L_s4、使能信号?^!!以及振荡信号 OSC可以输入给第十与非门ND10。第十反相器IVlO可以被输入有第十与非门NDlO的输出信 号,并且输出第四分振荡信号0SC_d4。

[0052]下面将更详细地描述如上述配置的根据实施例的电压发生器的操作。

[0053]电压检测电路300可以描述在使能信号P_en被使能时的栗送电压VPP的电压电平, 并且可以产生检测信号Det。例如,在使能信号P_en被使能的情况下如果栗送电压VPP的电 压电平低于阈值电压,则电压检测电路300可以将检测信号Det使能。

[0054]当检测信号Det被使能时,振荡器400可以产生周期性地转变的振荡信号0SC。当检 测信号Det被禁用时,振荡器400可以将振荡信号OSC固定到特定的电平。

[0055]当使能信号P_en被使能时,控制电路100可以基于或响应于检测信号Det来选择性 地输出振荡信号OSC作为第一分振荡信号至第四分振荡信号0SC_dl、0SC_d2、0SC_d3和0SC_ d4〇

[0056]下面将详细描述控制电路100的操作。

[0057]如图2所示,控制电路100可以包括移位脉冲发生电路110、选择信号发生电路120 以及输出选择电路130。

[0058]当在使能信号P_en被使能的状态下检测信号Det被禁用且然后被使能时,移位脉 冲发生电路11 〇可以产生脉冲,以及可以将产生的脉冲输出作为移位脉冲s_p。另外,当使能 信号p_en被使能时,移位脉冲发生电路110在检测信号Det的使能时段期间可以输出振荡信 号OSC作为移位脉冲S_p。

[0059]选择信号发生电路120可以基于或响应于移位脉冲S_p来将第一选择信号至第四 选择信号SEL_1、SEL_2、SEL_3和SEL_4逐一顺序地使能。就这点而言,在第四选择信号SEL_4 被使能之后,第一选择信号SEL_1可以被使能。具体地,当移位脉冲S_p第一次被使能且然后 被禁用时,选择信号发生电路120可以将第一选择信号SEL_1使能。当移位脉冲S_p第二次被 使能且然后被禁用时,选择信号发生电路120可以将第一选择信号SEL_1禁用且将第二选择 信号SEL_2使能。当移位脉冲S_p第三次被使能且然后被禁用时,选择信号发生电路120可以 将第二选择信号SEL_2禁用且将第三选择信号SEL_3使能。当移位脉冲S_p第四次被使能且 然后被禁用时,选择信号发生电路120可以将第三选择信号SEL_3禁用且将第四选择信号 SEL_4使能。当移位脉冲S_p第五次被使能且然后被禁用时,选择信号发生电路120可以将第 四选择信号SEL_4禁用且将第一选择信号SEL_1使能。

[0060]当使能信号P_en被使能且检测信号Det被使能时,输出选择电路130可以基于或响 应于第一选择信号至第四选择信号3£1_1、3£1_2、3£1_3和3£1_4来将振荡信号03(:选择性地 输出作为第一分振荡信号至第四分振荡信号0SC_dl、0SC_d2、0SC_d3和0SC_d4。例如,当使 能信号P_en、检测信号Det和第一选择信号SEL_1被使能时,输出选择电路130可以输出振荡 信号OSC作为第一分振荡信号0SC_dl直至检测信号Det被禁用。当使能信号P_en、检测信号 Det和第二选择信号SEL_2被使能时,输出选择电路130可以输出振荡信号OSC作为第二分振 荡信号0SC_d2直至检测信号Det被禁用。当使能信号P_en、检测信号Det和第三选择信号 SEL_3被使能时,输出选择电路130可以输出振荡信号OSC作为第三分振荡信号0SC_d3直至 检测信号Det被禁用。当使能信号P_en、检测信号Det和第四选择信号SEL_4被使能时,输出 选择电路130可以输出振荡信号OSC作为第四分振荡信号0SC_d4直至检测信号Det被禁用。 [0061 ] 第一电压栗至第四电压栗201、202、203和204可以执行电压栗送操作并产生栗送 电压VPP,第一电压栗至第四电压栗201、202、203和204可以被输入有第一分振荡信号至第 四分振荡信号 〇SC_d I、0SC_d2、0SC_d3 和 0SC_d4。

[0062] 如果在仅第一电压栗至第四电压栗201、202、203和204之中的第一电压栗201和第 二电压栗202执行电压栗送操作之后检测信号Det被禁用,则电压栗送操作可以在检测信号 Det再次被使能时由第三电压栗203执行。换言之,紧接着在检测信号Det被禁用时最后执行 电压栗送操作的电压栗的电压栗可以在检测信号Det再次被使能时执行电压栗送操作。 [0063]下面将参照图6更详细地描述上述操作。

[0064]振荡信号OSC可以在检测信号Det被使能的时段期间产生。

[0065]在检测信号Det被使能时产生的脉冲可以输出作为移位脉WS_p,或者振荡信号 OSC可以输出作为移位脉WS_p。在图6中,可以假设振荡信号OSC和移位脉冲S_p被产生为相 同的。

[0066] 每当移位脉冲S_p被输入时,第一选择信号至第四选择信号SEL_1、SEL_2、SEL_3和 SEL_4可以被逐一顺序地使能。

[0067]当检测信号Det第一次被使能且然后被禁用时,移位脉冲S_p可以被使能5次。因 此,从第一选择信号SEL_1开始,第一选择信号至第四选择信号SEL_1、SEL_2、SEL_3和SEL_4 可以分别被使能一(1)次,且第一选择信号SEL_1可以被第五次移位脉冲S_p使能。在此状态 下,检测信号Det可以被禁用。

[0068] 基于或响应于第一选择信号至第四选择信号SEL_1、SEL_2、SEL_3和SEL_4,第一锁 存选择信号至第四锁存选择信号L_sl、L_s2、L_s3和L_s4可以被使能直至检测信号Det被禁 用。在第一锁存选择信号至第四锁存选择信号1_81、1_82、1_83和1_ 84各自的使能时段期 间,振荡信号OSC可以被输出作为第一分振荡信号至第四分振荡信号0SC_dl、0SC_d2、0SC_ d3和0SC_d4。

[0069]第一电压栗至第四电压栗201、202、203和204可以分别被输入有第一分振荡信号 至第四分振荡信号〇SC_d I、0SC_d2、0SC_d3和0SC_d4,且可以产生栗送电压VPP。

[0070]当检测信号Det第二次被使能且然后被禁用时,移位脉冲S_p可以被使能2次。通过 被使能2次的移位脉冲S_p,第二选择信号SEL_2可以首先被使能,且第三选择信号SEL_3可 以最后被使能。第二选择信号SEL_2可以首先被使能的原因在于:由于在检测信号Det第一 次被使能且然后被禁用时第一选择信号SEL_1最后被使能,因此第二选择信号SEL_2在检测 信号Det第二次被使能时首先被使能。

[0071 ]相应地,当检测信号Det第二次被使能且然后被禁用时,第二锁存选择信号L_s2和 第三锁存选择信号L_s3可以被使能。在第二锁存选择信号L_s2和第三锁存选择信号L_s3被 使能的时段期间,振荡信号OSC可以被输出作为第二分振荡信号0SC_d2和第三分振荡信号 0SC_d3,以及第二电压栗202和第三电压栗203可以执行电压栗送操作,且产生栗送电压 VPP。当检测信号Det被第二次使能时,第二电压栗202可以首先执行电压栗送操作。

[0072]当检测信号Det第三次被使能且然后被禁用时,移位脉冲S_p可以被使能4次。通过 可以被使能4次的移位脉冲S_p,第四选择信号SEL_4可以首先被使能,然后第一选择信号至 第三选择信号SEL_1、SEL_2和SEL_3可以顺序地被使能。第四选择信号SEL_4可以首先被使 能的原因在于:在检测信号第二次被使能且然后被禁用时第三选择信号SEL_3最后被使能。 [0073]相应地,当检测信号Det第三次被使能且然后被禁用时,第四锁存选择信号L_s4、 第一锁存选择信号L_sl、第二锁存选择信号L_s2和第三锁存选择信号L_s3可以顺序地被使 能。在第一锁存选择信号至第四锁存选择信号1_ 81、1_82、1_83和1_84被使能的时段期间, 振荡信号OSC可以被输出作为第一分振荡信号至第四分振荡信号0SC_dl、0SC_d2、0SC_d3和 0SC_d4,以及第一电压栗至第四电压栗201、202、203和204可以执行电压栗送操作且产生栗 送电压VPP。当检测信号Det第三次被使能时,第四电压栗204可以首先执行电压栗送操作。 [0074]结果,第一电压栗201可以在检测信号Det第一次被使能时开始电压栗送操作,第 二电压栗202可以在检测信号Det第二次被使能时开始电压栗送操作,以及第四电压栗204 可以在检测信号Det第三次被使能时开始电压栗送操作。

[0075] 在根据该实施例的电压发生器中,电压栗按顺序使能以执行电压栗送操作并产生 栗送电压。如果栗送电压高于阈值电压,则电压栗的电压栗送操作被中断或终止。如果栗送 电压低于阈值电压,则电压栗按顺序执行电压栗送操作且产生栗送电压。当电压栗再次按 顺序执行电压栗送操作时,被选定来开始此顺序的电压栗可以改变。控制电路1〇〇可以通过 选择多个分振荡信号中要首先输出的一个分振荡信号来选择开始此顺序的电压栗。

[0076] 在没有这种技术的情况下,总是选择同一电压栗来开始电压栗送操作的顺序。因 此,即使其他电压栗不执行电压栗送操作,栗送电压也可以总是施加给输出节点。结果,即 使不执行电压栗送操作也总是被施加栗送电压的电压栗的晶体管可能遭受大量的压力且 容易退化。

[0077] 每当电压栗被使能以执行电压栗送操作时,被选定来开始电压栗操作的顺序的电 压栗就改变。因此,可以降低任何个别的电压栗退化的可能性或者防止任何个别的电压栗 退化。由此根据实施例的电压发生器可以更加稳定地操作。根据一个实施例,可以产生和提 供多个分振荡信号给电压栗。

[0078] 现在参见图7,示出了根据一个实施例的电压发生系统。电压发生系统可以包括电 压发生器控制电路100-1、诸如第一电压发生器至第四电压发生器201-1、202-1、203-1和 204-1的多个电压发生器、电压检测电路300-1以及振荡器400-1。

[0079] 电压发生器控制电路100-1可以基于或响应于检测信号Det和振荡信号OSC来产生 第一使能信号至第四使能信号VEN_dl、VEN_d2、VEN_d3和VEN_d4,使得可以选择多个电压发 生器中首先产生电压的一个电压发生器。

[0080] 当第一使能信号VEN_dl被使能时,第一电压发生器201-1可以执行产生电压Volt_ g的操作。

[0081 ]当第二使能信号VEN_d2被使能时,第二电压发生器202-1可以执行产生电压Volt_ g的操作。

[0082]当第三使能信号VEN_d3被使能时,第三电压发生器203-1可以执行产生电压Volt_ g的操作。

[0083]当第四使能信号VEN_d4被使能时,第四电压发生器204-1可以执行产生电压Volt_ g的操作。第一电压发生器至第四电压发生器201-1、202-1、203-1和204-1各自的输出节点 是共同电耦接的。

[0084] 电压检测电路300-1可以检测由第一电压发生器至第四电压发生器201-1、202-1、 203-1和204-1产生的电压Volt_g的电压电平,并且可以产生检测信号Det。例如,当电压 乂〇1丨_8低于阈值电压时,电压检测电路300-1可以将检测信号Det使能。

[0085] 振荡器400-1可以基于或响应于检测信号Det来产生振荡信号0SC。例如,振荡器 400-1可以在检测信号Det被使能的时段期间产生周期性地转变的振荡信号0SC,以及当检 测信号Det被禁用时,将振荡信号OSC固定到特定的电平。

[0086] 如图8所示,控制电路100-1可以包括移位脉冲发生电路110-1、选择信号发生电路 120-1以及输出选择电路130-1。

[0087]移位脉冲发生电路110-1可以基于或响应于检测信号Det和振荡信号OSC来产生移 位脉冲s_p。例如,移位脉冲发生电路110-1可以在检测信号Det被使能的时段期间输出振荡 信号OSC作为移位脉冲S_p。另一方面,移位脉冲发生电路110-1可以在检测信号Det被使能 时产生脉冲,并且可以输出产生的脉冲作为移位脉冲S_p。移位脉冲发生电路110-1可以如 图3所示配置,因此,将用对图3所示的配置的描述来代替对移位脉冲发生电路110-1的描 述。

[0088] 每当移位脉冲S_p被输入时,选择信号发生电路120-1可以将第一选择信号至第四 选择信号SEL_1、SEL_2、SEL_3和SEL_4逐一顺序地使能。可以通过移位脉冲S_p使能的选择 信号可以保持使能状态直至下一个移位脉冲S_p被输入。如图4所示,选择信号发生电路 120-1可以包括以环结构电耦接的第一触发器至第四触发器FFl、FF2、FF3和FF4。触发器 FFl、FF2、FF3和FF4可以分别输出第一选择信号至第四选择信号SEL_1、SEL_2、SEL_3和SEL_ 4〇

[0089] 当检测信号Det被使能时,输出选择电路130-1可以基于或响应于相应的第一选择 信号至第四选择信号3£1_1、5£1_2、5£1_3和5£1_4来将相应的第一使能信号至第四使能信 号VEN_d I、VEN_d2、VEN_d3和VEN_d4使能,以及当检测信号De t被禁用时,输出选择电路130-1将第一使能信号至第四使能信号¥£【(11、¥£1(12、¥£1(13和¥£1(14禁用。

[0090] 如图9所示,输出选择电路130-1可以包括第一与非门至第四与非门NDl、ND2、ND3 和ND4、第一反相器至第四反相器IV1、IV2、IV3和IV4以及第一寄存器至第四寄存器130-1_ 1、130-1-2、130-1-3和130-1-4。第一选择信号SEL_1和使能信号P_en可以输入给第一与非 门ND1。第二选择信号SEL_2和使能信号P_en可以输入给第二与非门ND2。第三选择信号SEL_ 3和使能信号P_en可以输入给第三与非门ND3。第四选择信号SEL_4和使能信号P_en可以输 入给第四与非门ND4。

[0091] 第一与非门NDl的输出信号可以输入给第一反相器IVl。第二与非门ND2的输出信 号可以输入给第二反相器IV2。第三与非门ND3的输出信号可以输入给第三反相器IV3。第四 与非门ND4的输出信号可以输入给第四反相器IV4。当在检测信号Det被使能的状态下第一 选择信号SELj可以被使能时,第一寄存器130-1-1可以将第一使能信号VEN_dl使能,以及 保持使能的第一使能信号VEN_dl直到检测信号Det被禁用。当在检测信号Det被使能的状态 下第二选择信号SEL_2被使能时,第二寄存器130-1-2可以将第二使能信号VEN_d2使能。第 二寄存器130-1-2可以保持使能的第二使能信号VEN_d2直到检测信号Det被禁用。当在检测 信号Det被使能的状态下第三选择信号SEL_3被使能时,第三寄存器130-1-3可以将第三使 能信号VEN_d3使能。第三寄存器130-1-3可以保持使能的第三使能信号VEN_d3直到检测信 号Det被禁用。当在检测信号Det被使能的状态下第四选择信号SEL_4被使能时,第四寄存器 130-1-4可以将第四使能信号VEN_d4使能。第四寄存器130-1-4可以保持使能的第四使能信 号VEN_d4直到检测信号Det被禁用。

[0092] 下面将参照图10详细描述可以如上所述配置的根据一个实施例的电压发生系统 的操作。

[0093]振荡信号OSC可以在检测信号De t被使能的时段期间产生。

[0094]在检测信号Det被使能时产生的脉冲可以被输出作为移位脉冲S_p,或者振荡信号 OSC可以被输出作为移位脉冲S_p。在图10中,可以假设振荡信号OSC和移位脉冲S_p被产生 为相同的。

[0095] 每当移位脉冲S_p被输入时,第一选择信号至第四选择信号SEL_1、SEL_2、SEL_3和 SEL_4可以逐一顺序地被使能。

[0096]当检测信号Det第一次被使能且然后被禁用时,移位脉冲S_p可以被使能5次。因 此,从第一选择信号SEL_1开始,第一选择信号至第四选择信号SEL_1、SEL_2、SEL_3和SEL_4 可以分别被使能一(1)次。第一选择信号SEL_1可以被第五次移位脉冲S_p使能。在此状态 下,检测信号Det可以被禁用。

[0097] 基于或响应于第一选择信号至第四选择信号SEL_1、SEL_2、SEL_3和SEL_4,第一使 能信号至第四使能信号¥£~_(11、¥£1(12、¥£~_(13和¥£~_(14可以被使能直到检测信号0的被禁 用。换言之,第一使能信号VEN_dl可以通过第一使能的第一选择信号SEL_1使能,且使能的 第一使能信号VEN_dl可以被保持直到检测信号Det被禁用。第二使能信号VEN_d2可以通过 第二使能的第二选择信号SEL_2使能。使能的第二使能信号VEN_d2可以被保持直到检测信 号Det被禁用。第三使能信号VEN_d3可以通过第三使能的第三选择信号SEL_3使能。使能的 第三使能信号VEN_d3可以被保持直到检测信号Det被禁用。第四使能信号VEN_d4可以通过 第四使能的第四选择信号SEL_4使能。使能的第四使能信号VEN_d4可以被保持直到检测信 号Det被禁用。

[0098] 在第一使能信号至第四使能信号¥£1(11、¥£1(12、¥£1(13和¥£1(14的使能时段期 间,相应的第一电压发生器至第四电压发生器201-1、202-1、203-1和204-1可以产生电压 Volt-g〇

[0099] 当检测信号Det第二次被使能且然后被禁用时,移位脉冲S_p可以被使能2次。通过 被使能2次的移位脉冲S_p,第二选择信号SEL_2可以首先被使能,且第三选择信号SEL_3可 以最后被使能。第二选择信号SEL_2可以首先被使能的原因在于:由于在检测信号Det第一 次被使能且然后被禁用时第一选择信号SEL_1最后被使能,因此在检测信号Det第二次被使 能时第二选择信号SEL_2首先被使能。

[0100] 相应地,当检测信号Det第二次被使能且然后被禁用时,第二使能信号VEN_d2和第 三使能信号VEN_d3可以被使能。第二电压发生器202-1和第三电压发生器203-1可以在第二 使能信号VEN_d2和第三使能信号VEN_d3被使能的时段期间产生电压Volt_g。当检测信号 Det第二次被使能时,第二电压发生器202-1可以首先执行电压发生操作。

[0101]当检测信号Det第三次被使能且然后被禁用时,移位脉冲S_p可以被使能4次。通过 被使能4次的移位脉冲S_p,第四选择信号SEL_4可以首先被使能,且然后第一选择信号至第 三选择信号SEL_1、SEL_2和SEL_3可以顺序地被使能。这里,第四选择信号SEL_4可以首先被 使能,因为在检测信号Det第二次被使能且然后被禁用时第三选择信号SEL_3最后被使能。 [0102]相应地,当检测信号Det第三次被使能且然后被禁用时,第四使能信号VEN_d4、第 一使能信号VEN_dl、第二使能信号VEN_d2和第三使能信号VEN_d3可以顺序地被使能。第一 电压发生器至第四电压发生器201-1、202-1、203-1和204-1可以在第一使能信号至第四使 能信号¥£1(11、¥£1(12、¥£1(13和¥£1(14被使能的时段期间执行电压发生操作并产生电压 Volt_g。当检测信号Det第三次被使能时,第四电压发生器204-1可以首先执行电压发生操 作。

[0103]结果,第一电压发生器201-1可以在检测信号Det第一次被使能时开始电压发生操 作,第二电压发生器202-1可以在检测信号Det第二次被使能时开始电压发生操作,以及第 四电压发生器204-1可以在检测信号Det第三次被使能时开始电压发生操作。

[0104] 因此,电压发生系统的电压发生器可以被使能为按顺序操作以产生电压。如果电 压高于阈值电压,则电压发生器的电压发生操作被中断或终止。当电压变得低于阈值电压 时,电压发生器再次按顺序操作以产生电压。当电压发生器再次操作以产生电压时,被选定 为顺序中第一的电压发生器可以改变。

[0105] 例如,当电压发生器因为电压低于阈值电压而再次执行电压发生操作时,选择电 压发生器中的一个电压发生器来开始电压发生操作的顺序。控制电路可以通过选择多个使 能信号中的要首先输出的一个使能信号来选择电压发生器开始此顺序。

[0106] 尽管上文已描述了一些实施例,但本领域技术人员将会理解,所描述的实施例仅 是示例性的。因此,不应仅仅基于描述的实施例来限制本文所描述的电压发生器、系统和方 法。

Claims (18)

1. 一种电压发生器,包括: 多个电压栗,被配置成按顺序执行电压栗送操作,以及输出栗送电压; 电压检测电路,被配置成每当栗送电压小于阈值电压时输出检测信号; 振荡器,被配置成产生振荡信号;以及 控制电路,被配置成响应于检测信号而基于振荡信号来输出多个分振荡信号,以使能 所述多个电压栗中的不同的一个电压栗来开始每次顺序的电压栗操作。
2. 根据权利要求1所述的电压发生器, 其中,控制电路被配置成在检测信号的使能时段期间将多个选择信号按顺序使能,以 及 其中,控制电路被配置成根据被使能的选择信号来选择性地输出振荡信号作为所述多 个分振荡信号。
3. 根据权利要求2所述的电压发生器,其中,控制电路包括: 移位脉冲发生电路,被配置成在检测信号的使能时段期间输出振荡信号作为移位脉 冲,或者在检测信号被使能时,输出脉冲作为移位脉冲; 选择信号发生电路,被配置成每当移位脉冲被输入时,将所述多个选择信号按顺序使 能;以及 输出选择电路,被配置成在检测信号的使能时段期间基于所述多个选择信号来选择性 地输出振荡信号作为所述多个分振荡信号。
4. 根据权利要求3所述的电压发生器,其中,选择信号发生电路被配置成每当移位脉冲 被输入时使能多个选择信号中的不同的一个选择信号,以及保持被使能的选择信号直至下 一移位脉冲被输入。
5. -种电压发生器,包括: 多个电压栗,被配置成按顺序执行电压栗送操作以及输出栗送电压;以及 控制电路,被配置成响应于栗送电压的电压电平来启动所述电压栗的电压栗送操作的 顺序,以及选择所述电压栗中的不同的一个电压栗来开始每次顺序的电压栗送操作。
6. 根据权利要求5所述的电压发生器,还包括: 振荡器,被配置成产生振荡信号;以及 控制电路被配置成按顺序输出振荡信号作为多个分振荡信号,以选择多个分振荡信号 中的不同的一个振荡信号来在每次顺序中首先输出。
7. 根据权利要求6所述的电压发生器,其中控制电路包括: 移位脉冲发生电路,被配置成当栗送电压的电压电平低于阈值电压时输出振荡信号作 为移位脉冲,或者当栗送电压的电压电平低于阈值电压时产生脉冲并输出产生的脉冲作为 移位脉冲; 选择信号发生电路,被配置成每当移位脉冲被输入时将多个选择信号按顺序使能,并 且保持被使能的选择信号直至下一移位脉冲被输入;以及 输出选择电路,被配置成基于所述多个选择信号来确定所述多个分振荡信号要被输出 的次序,并且以确定的次序将振荡信号输出作为所述多个分振荡信号。
8. 根据权利要求7所述的电压发生器,还包括: 电压检测电路,被配置成当栗送电压低于阈值电压时将检测信号使能。
9. 根据权利要求7所述的电压发生器,其中,移位脉冲发生电路被配置成将检测信号被 使能时产生的脉冲输出作为移位脉冲,或者在检测信号的使能时段期间输出振荡信号作为 移位脉冲。
10. 根据权利要求7所述的电压发生器,其中,选择信号发生电路包括多个触发器,所述 多个触发器以环结构电耦接,以及各个触发器基于移位脉冲操作并且分别输出选择信号。
11. 根据权利要求7所述的电压发生器,其中,输出选择电路包括: 多个锁存器,被配置成当检测信号被使能时基于所述多个选择信号来将多个锁存信号 使能,以及当检测信号被禁用时将所述多个锁存信号禁用;以及 分振荡信号输出电路,被配置成在所述多个锁存信号的使能时段期间输出振荡信号作 为所述多个分振荡信号。
12. -种电压发生系统,包括: 多个电压发生器,所述多个电压发生器与输出节点电耦接,并且被配置成按顺序执行 电压发生操作以在输出节点处产生输出电压; 电压检测电路,被配置成基于输出电压的电压电平来输出检测信号;以及 控制电路,被配置成响应于检测信号来启动所述电压发生器的电压发生操作的顺序, 以及选择所述电压发生器中的不同的一个电压发生器来开始每次顺序的电压发生操作。
13. 根据权利要求12所述的电压发生系统,还包括: 振荡器,被配置成响应于检测信号来产生振荡信号;以及 控制电路被配置成将振荡信号按顺序输出作为多个分振荡信号,以选择多个分振荡信 号中的不同的一个分振荡信号来在每次顺序中首先输出。
14. 根据权利要求13所述的电压发生系统,其中,控制电路包括: 移位脉冲发生电路,被配置成基于检测信号和振荡信号来产生移位脉冲; 选择信号发生电路,被配置成每当移位脉冲被输入时将多个选择信号按顺序使能;以 及 输出选择电路,被配置成在检测信号被使能时基于所述多个选择信号来分别将使能信 号使能,以及在检测信号被禁用时将所有的使能信号禁用。
15. 根据权利要求14所述的电压发生系统,其中,移位脉冲发生电路被配置成在检测信 号被使能的时段期间输出振荡信号作为移位脉冲,或者在检测信号被使能时产生脉冲并将 产生的脉冲输出作为移位脉冲。
16. 根据权利要求14所述的电压发生系统,其中,选择信号发生电路包括以环结构电耦 接的多个触发器,以及各个触发器基于振荡信号操作并分别输出选择信号。
17. -种电压发生系统,包括: 多个电压栗,被配置成按顺序执行电压栗送操作并输出栗送电压; 电压检测电路,被配置成基于栗送电压的电压电平来输出检测信号; 振荡器,被配置成产生振荡信号; 控制电路,被配置成基于检测信号和振荡信号来产生移位脉冲,每当移位脉冲被产生 时将多个选择信号按顺序使能,保持被使能的选择信号的使能状态直至下一移位脉冲被输 入,以及在检测信号的使能时段期间根据被使能的选择信号的顺序来输出振荡信号作为多 个分振荡信号;以及 所述多个电压栗被配置成根据所述多个分振荡信号来按顺序执行电压栗送操作。
18.根据权利要求17所述的电压发生系统,其中控制电路包括: 移位脉冲发生电路,被配置成当栗送电压的电压电平低于阈值电压时输出振荡信号作 为移位脉冲,或者当栗送电压的电压电平低于阈值电压时产生脉冲并将产生的脉冲输出作 为移位脉冲; 选择信号发生电路,被配置成每当移位脉冲被输入时将所述多个选择信号按顺序使 能,并且保持被使能的选择信号直至下一移位脉冲被输入;以及 输出选择电路,被配置成基于所述多个选择信号来确定所述多个分振荡信号要被输出 的次序,并且以确定的次序输出振荡信号作为所述多个分振荡信号。
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