CN112037828A - 电荷泵输出电压稳定检测方法、电路及非易失型存储器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电荷泵输出电压稳定检测方法、电路及非易失型存储器，当电荷泵的输出电压爬升到位后，通过锁存模块将电荷泵的爬升到位信号转化为稳定的爬升达标信号并反馈至逻辑控制电路，使逻辑控制电路获知电荷泵的输出电压已经爬升到位；本技术方案可以实时监测电荷泵的状态，在电荷泵为NOR FLASH执行不同动作提供不同偏置电压时，一旦监测到电荷泵输出电压爬升到位后，即可输出爬升达标信号到逻辑控制电路，解决了NOR flash因为不同操作需要不同偏置电压和外部电压/制程/温度等带来的电荷泵爬升时间的大幅浮动的问题；本技术方案基本不需要额外增加芯片面积，解决了现有技术中因存储不同情况下爬升时间的所需要增加额外芯片面积的问题。

Description

电荷泵输出电压稳定检测方法、电路及非易失型存储器
技术领域
本发明涉及非易失闪存技术领域，尤其涉及的是一种电荷泵输出电压稳定检测方法、电路及非易失型存储器。
背景技术
NOR FLASH在读/写/擦操作时需要电荷泵产生正/负高压来偏置FLASH CELL的栅极/源极/漏极/衬底来完成，此时会存在以下问题：
1.FLASH CELL阵列规模较大，所以其阵列电容较大且变化较大,而且各种不同的操作使得电容大小浮动非常大。
2.电荷泵电路依靠片上电容和时钟控制的开关将外部供电电压抬升/下降产生操作所需正/负高压：a.片上电容有限，造成电荷泵驱动能力有限；b.外部供电电压有浮动，造成电荷泵驱动能力有浮动；c.芯片制程和工作温度的浮动也会造成电荷泵的驱动能力有很大浮动。
综上,由电荷泵驱动的NOR FLASH整列完成不同的操作,在不同的条件下,其电压抬升和下降的时间的浮动非常大。
针对上述问题，传统的做法如下：
1.针对不同操作下FLASH CELL阵列电容的不同带来的电荷泵升/降压时间差异,通过把这些信息用2进制数字表征并存储在一块特定的FLASH CELL中,在做不同操作时再从该FLASH CELL中找出这些信息，但这种做法的明显缺点是：这些信息量很大,要存储这些信息需要相当大的片上面积开销(成本)。
2.对于同一个读/写/擦操作，针对不同外部供电电压/工艺制程/温度造成的电荷泵驱动能力的浮动,只能选取其中最慢的时间来保证量产的窗口，但这种做法的明显缺点是：牺牲了绝大部分正常或者是偏好条件下(电荷泵驱动能力较大)的时间,也就是NORFLASH性能。
因此，现有的技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电荷泵输出电压稳定检测方法、电路及非易失型存储器，旨在解决NOR flash因为不同操作需要的不同偏置电压和外部电压/制程/温度等带来的电荷泵爬升时间的大幅浮动的问题。
本发明的技术方案如下：一种电荷泵输出电压稳定检测方法，其中，具体包括以下过程：当电荷泵的输出电压爬升到位后，通过锁存模块将电荷泵的爬升到位信号转化为稳定的爬升达标信号并反馈至逻辑控制电路，使逻辑控制电路获知电荷泵的输出电压已经爬升到位。
所述的电荷泵输出电压稳定检测方法，其中，通过置位/复位锁存器将电荷泵的爬升到位信号转化为稳定的爬升达标信号并反馈至逻辑控制电路。
一种电荷泵输出电压稳定检测电路，其中，包括：
电荷泵电路，发出电荷泵的输出电压爬升到位信号；
锁存模块，将电荷泵的爬升到位信号转化为稳定的爬升达标信号；
逻辑控制电路，接收锁存模块反馈的爬升达标信号，以获知电荷泵的输出电压已经爬升到位。
所述的电荷泵输出电压稳定检测电路，其中，所述锁存模块包括锁存器。
所述的电荷泵输出电压稳定检测电路，其中，所述锁存器采用置位/复位锁存器。
所述的电荷泵输出电压稳定检测电路，其中，所述锁存模块还包括非门，所述非门的一端与电荷泵电路连接，所述非门的另一端与置位/复位锁存器的置位端连接，置位/复位锁存器的复位端与逻辑控制电路连接，置位/复位锁存器的信号输出端与逻辑控制电路连接。
所述的电荷泵输出电压稳定检测电路，其中，所述电荷泵电路包括电荷泵、第一电阻R1、第二电阻R2、比较器和振荡器，所述电荷泵的一端连接电荷泵时钟信号，电荷泵的另一端输出电压；电荷泵的另一端还与第一电阻R1的一端连接，第一电阻R1的另一端与第二电阻R2一端连接，第二电阻R2的另一端接地；比较器的正输入端连接基准电压，比较器的负输入端与第一电阻R1的另一端连接，比较器的输出端与振荡器的一端连接，振荡器的另一端连接电荷泵时钟信号，比较器的输出端与非门的另一端连接。
一种非易失型存储器，其中，包括如上述任一所述的电荷泵输出电压稳定检测电路。
本发明的有益效果：本发明通过提供一种电荷泵输出电压稳定检测方法、电路及非易失型存储器，可以实时监测电荷泵的状态，在电荷泵为NOR FLASH执行不同动作提供不同偏置电压时，一旦监测到电荷泵输出电压爬升到位后，即可输出爬升达标信号到逻辑控制电路，解决了NOR flash因为不同操作需要不同偏置电压和外部电压/制程/温度等带来的电荷泵爬升时间的大幅浮动的问题；本技术方案基本不需要额外增加芯片面积，解决了现有技术中因存储不同情况下爬升时间的所需要增加额外芯片面积的问题。
附图说明
图1是本发明中电荷泵输出电压稳定检测电路的示意图。
图2是本发明中电荷泵输出电压、振荡器使能、电荷泵时钟的对应示意图。
图3是本发明中电荷泵开始爬升信号、爬升达标信号和电荷泵输出电压的对应示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
一种电荷泵输出电压稳定检测方法，具体包括以下过程：当电荷泵的输出电压爬升到位后，通过锁存模块将电荷泵的爬升到位信号转化为稳定的爬升达标信号并反馈至逻辑控制电路，使逻辑控制电路获知电荷泵的输出电压已经爬升到位。
在某些具体实施例中，通过置位/复位锁存器将电荷泵的爬升到位信号转化为稳定的爬升达标信号并反馈至逻辑控制电路。
如图1所示，一种电荷泵输出电压稳定检测电路，包括：
电荷泵电路，发出电荷泵的输出电压爬升到位信号；
锁存模块，将电荷泵的爬升到位信号转化为稳定的爬升达标信号；
逻辑控制电路，接收锁存模块反馈的爬升达标信号，以获知电荷泵的输出电压已经爬升到位。
在某些具体实施例中，所述锁存模块包括非门和锁存器，所述非门的一端与电荷泵电路连接，非门的另一端与锁存器连接，锁存器与逻辑控制电路连接。
在某些具体实施例中，所述锁存器采用置位/复位锁存器，所述非门的另一端与置位/复位锁存器的置位端连接，置位/复位锁存器的复位端与逻辑控制电路连接，置位/复位锁存器的信号输出端与逻辑控制电路连接。
在某些具体实施例中，所述电荷泵电路包括电荷泵、第一电阻R1、第二电阻R2、比较器和振荡器，所述电荷泵的一端连接电荷泵时钟信号，电荷泵的另一端输出电压；电荷泵的另一端还与第一电阻R1的一端连接，第一电阻R1的另一端与第二电阻R2一端连接，第二电阻R2的另一端接地；比较器的正输入端连接基准电压，比较器的负输入端与第一电阻R1的另一端连接，比较器的输出端与振荡器的一端连接，振荡器的另一端连接电荷泵时钟信号，比较器的输出端与非门的另一端连接。
其中，所述电荷泵电路: 通过比较器比较基准电压与电荷泵输出电压分压的大小来决定是否通过打开电荷泵时钟来控制电荷泵是否继续爬升， 所以电荷泵最终稳定输出电压为:输出电压=基准电压*(1+R1/R2)。
但是,即使电荷泵最终稳定输出电压已经稳定（即电荷泵最终稳定输出电压已经爬升到位），也会因为负载电流使得比较器的输出处于时而为高时而为低的状态,使得比较器的比较结果出现浮动，导致比较器的比较结果难以作为电荷泵输出稳定的标志信号，如图2所示。
本技术方案通过置位/复位锁存器将比较器的比较结果转化为稳定的爬升达标信号从而反馈至逻辑控制电路电荷泵已经爬升到位可以进行后续操作，如图3所示：
在每次电荷泵开始爬升时，逻辑控制电路控制给一个高电平时间用来将爬升达标信号复位成0（即逻辑控制电路控制给一个高电平到置位/复位锁存器的复位端），防止前一次操作时电荷泵爬升达标信号已经是1的情况，造成监测错误。
此时电荷泵输出电压开始爬升并处于爬升阶段，而且振荡器使能信号一直为1,所以置位/复位锁存器的爬升达标信号一直为0,代表电荷泵输出电压未达标。
一旦电荷泵输出电压达标,振荡器使能信号则为0, 此时置位/复位锁存器的置位端为1,所以置位/复位锁存器的输出端也为1，代表电荷泵已经爬升到位，可以进行下一步操作。 此后因为负载电流导致的振荡器使能变化都不会反应到置位/复位锁存器的爬升达标信号上,直到进行下次电荷泵输出电压开始爬升时，逻辑控制电路输出电荷泵开始爬升信号到置位/复位锁存器，使置位/复位锁存器的爬升达标信号再次复位成0。
本技术方案还保护一种非易失型存储器，包括如上述所述的电荷泵输出电压稳定检测电路。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
另外，作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
再者，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
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。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电荷泵输出电压稳定检测方法，其特征在于，具体包括以下过程：当电荷泵的输出电压爬升到位后，通过锁存模块将电荷泵的爬升到位信号转化为稳定的爬升达标信号并反馈至逻辑控制电路，使逻辑控制电路获知电荷泵的输出电压已经爬升到位。
2.根据权利要求1所述的电荷泵输出电压稳定检测方法，其特征在于，通过置位/复位锁存器将电荷泵的爬升到位信号转化为稳定的爬升达标信号并反馈至逻辑控制电路。
3.一种电荷泵输出电压稳定检测电路，其特征在于，包括：
电荷泵电路，发出电荷泵的输出电压爬升到位信号；
锁存模块，将电荷泵的爬升到位信号转化为稳定的爬升达标信号；
逻辑控制电路，接收锁存模块反馈的爬升达标信号，以获知电荷泵的输出电压已经爬升到位。
4.根据权利要求3所述的电荷泵输出电压稳定检测电路，其特征在于，所述锁存模块包括锁存器。
5.根据权利要求4所述的电荷泵输出电压稳定检测电路，其特征在于，所述锁存器采用置位/复位锁存器。
6.根据权利要求5所述的电荷泵输出电压稳定检测电路，其特征在于，所述锁存模块还包括非门，所述非门的一端与电荷泵电路连接，所述非门的另一端与置位/复位锁存器的置位端连接，置位/复位锁存器的复位端与逻辑控制电路连接，置位/复位锁存器的信号输出端与逻辑控制电路连接。
7.根据权利要求6所述的电荷泵输出电压稳定检测电路，其特征在于，所述电荷泵电路包括电荷泵、第一电阻R1、第二电阻R2、比较器和振荡器，所述电荷泵的一端连接电荷泵时钟信号，电荷泵的另一端输出电压；电荷泵的另一端还与第一电阻R1的一端连接，第一电阻R1的另一端与第二电阻R2一端连接，第二电阻R2的另一端接地；比较器的正输入端连接基准电压，比较器的负输入端与第一电阻R1的另一端连接，比较器的输出端与振荡器的一端连接，振荡器的另一端连接电荷泵时钟信号，比较器的输出端与非门的另一端连接。
8.一种非易失型存储器，其特征在于，包括如权利要求3至7任一所述的电荷泵输出电压稳定检测电路。
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