專利名稱：電荷泵穩(wěn)壓電路、提高其輸出精度的方法及存儲器芯片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路領(lǐng)域，具體而言，涉及一種電荷泵穩(wěn)壓電路、提高其輸出精度的方法及存儲器芯片。
背景技術(shù)：
圖1為相關(guān)技術(shù)中的電荷泵穩(wěn)壓電路示意圖。如圖1所示，電荷泵穩(wěn)壓電路用分壓電路和電壓比較器來監(jiān)控電荷泵輸出，若電荷泵輸出高出預(yù)期值，則比較器輸出為低，振蕩器停止工作，電荷泵也停止工作；若電荷泵輸出低于預(yù)期值，則比較器輸出為高，維持振蕩器工作，讓電荷泵持續(xù)輸出。電荷泵的輸出預(yù)期值VPP = M*V1，M是分壓電路的分壓倍數(shù)， Vl在比較器為理想條件下等于VREF，VREF是由基準(zhǔn)電路產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓。在FLASH芯片中，需要超過20V的電壓來進(jìn)行寫操作，這個電壓一般由電荷泵來產(chǎn)生。電荷泵依靠控制電路來獲得穩(wěn)定的輸出電壓。輸出電壓的準(zhǔn)確度會對芯片的性能產(chǎn)生重要的影響。輸出電壓在理想情況下等于基準(zhǔn)電壓乘以分壓倍數(shù)，但是在實際電路中，會受到多種非理想因素的干擾，使得輸出電壓的準(zhǔn)確度較差。在低電源電壓下，這些干擾會更加嚴(yán)重。比如電源電壓VDD為1. 5V，基準(zhǔn)電壓VREF為IV，分壓倍數(shù)為20，理想情況下的電荷泵輸出電壓為20V，但是如果比較器有士 IOmV的失調(diào)電壓，那么輸出電壓就是20士0. 2V。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種電荷泵穩(wěn)壓電路、提高其輸出精度的方法及存儲器芯片，用以提高低電源電壓下電荷泵輸出電壓的準(zhǔn)確度。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種電荷泵穩(wěn)壓電路，其包括電荷泵、分壓電路、 比較器和振蕩器，還包括基準(zhǔn)電壓調(diào)整電路，用于對基準(zhǔn)電壓進(jìn)行提升，并將提升得到的電壓作為比較器正輸入端的輸入信號。較佳的，基準(zhǔn)電壓調(diào)整電路包括運算放大器、第一電阻和第二電阻，其中運算放大器的正輸入端連接基準(zhǔn)電壓，其負(fù)輸入端分別與第一電阻的第二端和第二電阻的第一端相連接，其電源管腳連接電壓VP1，其輸出端分別與第二電阻的第二端和比較器的正輸入端相連接；第二電阻的第一端與第一電阻的第二端相連接，第一電阻的第一端接地；其中，電壓VPl由一電荷泵產(chǎn)生，電壓VPl大于電源電壓VDD。較佳的，第二電阻的阻值為第一電阻的阻值的m-1倍，其中m為基準(zhǔn)電壓調(diào)整電路對基準(zhǔn)電壓的調(diào)整比例。較佳的，分壓電路的分壓值根據(jù)基準(zhǔn)電壓調(diào)整電路的對基準(zhǔn)電壓的調(diào)整比例發(fā)生變化。較佳的，基準(zhǔn)電壓調(diào)整電路對基準(zhǔn)電壓的調(diào)整比例m = Vpp/(M*Vref)，其中，Vpp 為電荷泵穩(wěn)壓電路的輸出期望值，M為分壓電路的分壓倍數(shù)，vref為基準(zhǔn)電壓。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明還提供了一種存儲器芯片，其具有上述實施例所述的電荷泵穩(wěn)壓電路。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明還提供了一種提高低電源電壓下電荷泵輸出精度的方法，其包括以下步驟在寫操作準(zhǔn)備階段，通過基準(zhǔn)電壓調(diào)整電路對第一基準(zhǔn)電壓進(jìn)行提升得到第二基準(zhǔn)電壓；根據(jù)基準(zhǔn)電壓調(diào)整電路對第一基準(zhǔn)電壓的提升比例，對分壓電路的分壓倍數(shù)進(jìn)行調(diào)整；判斷電荷泵的輸出是否低于預(yù)期值，若是，則對穩(wěn)壓電容進(jìn)行充電，其中，期望值分別與第二基準(zhǔn)電壓和分壓倍數(shù)成正比。較佳的，上述方法還包括以下步驟當(dāng)電荷泵的輸出高于預(yù)期值時，電荷泵停止工作。較佳的，基準(zhǔn)電壓調(diào)整電路包括運算放大器、第一電阻和第二電阻，其中運算放大器的正輸入端連接基準(zhǔn)電壓，其負(fù)輸入端分別與第一電阻的第二端和第二電阻的第一端相連接，其電源管腳連接電壓VP1，其輸出端分別與第二電阻的第二端和比較器的正輸入端相連接；第二電阻的第一端與第一電阻的第二端相連接，第一電阻的第一端接地；其中，電壓VPl由一電荷泵產(chǎn)生，電壓VPl大于電源電壓VDD。較佳的，第二電阻的阻值為第一電阻的阻值的m-1倍，其中m為基準(zhǔn)電壓調(diào)整電路對基準(zhǔn)電壓的調(diào)整比例。較佳的，分壓電路的分壓值根據(jù)基準(zhǔn)電壓調(diào)整電路的對基準(zhǔn)電壓的調(diào)整比例發(fā)生變化。上述實施例中的電荷泵穩(wěn)壓電路提高了輸入比較器的基準(zhǔn)電壓，在電荷泵輸出電壓確定的情況下，降低了分壓電路的分壓倍數(shù)，進(jìn)而降低了非理想因素對電荷泵輸出電壓的干擾，提高了電荷泵輸出電壓的準(zhǔn)確度。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為相關(guān)技術(shù)中電荷泵穩(wěn)壓電路示意圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明一實施例的電荷泵基準(zhǔn)電壓調(diào)整電路示意圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明一實施例的分壓電路示意圖；圖4為本發(fā)明一實施例的提高低電源電壓下電荷泵輸出精度的方法流程圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。在本發(fā)明實施例中，用于存儲器芯片的電荷泵穩(wěn)壓電路括電荷泵、分壓電路、比較器和振蕩器，還包括基準(zhǔn)電壓調(diào)整電路，用于對基準(zhǔn)電壓進(jìn)行提升，并將提升得到的電壓作為比較器正輸入端的輸入信號。本實施例中的電荷泵穩(wěn)壓電路提高了輸入比較器的基準(zhǔn)電壓，在電荷泵輸出電壓確定的情況下，可以降低了分壓電路的分壓倍數(shù)，進(jìn)而降低了非理想因素對電荷泵輸出電壓的干擾，提高了電荷泵輸出電壓的準(zhǔn)確度。圖2為根據(jù)本發(fā)明一實施例的基準(zhǔn)電壓調(diào)整電路示意圖。如圖2所示，該電荷泵穩(wěn)壓電路的輸出VREF2與圖1中比較器的vref輸入端相連接；該電荷泵穩(wěn)壓電路包括運算放大器ΟΡΑ、第一電阻RO和第二電阻R1，其中運算放大器OPA的正輸入端連接基準(zhǔn)電壓VREF1，其負(fù)輸入端分別與第一電阻RO 的第二端和第二電阻Rl的第一端相連接，其電源管腳連接電壓VP1，其輸出端與第二電阻 Rl的第二端相連接，其輸出電壓VREF2作為圖1中比較器的基準(zhǔn)電壓vref ；第二電阻Rl的第一端與第一電阻RO的第二端相連接，第一電阻RO的第一端接地；其中，電壓VPl由一額外電荷泵產(chǎn)生，電壓VPl大于電源電壓VDD。需要說明的是，用另外的一個電荷泵產(chǎn)生一個高于VDD的電壓VPl，這需要額外占用資源芯片面積和功耗。因此，VREF2電壓的提升是有代價的，因此在設(shè)計的時候，要折中考慮VPl的大小。通過基準(zhǔn)電壓調(diào)整(regulater)電路把VREFl提升至VREF2，然后用 VREF2提供給比較器。例如，第二電阻Rl的阻值大于第一電阻RO的阻值。例如，第二電阻的阻值為第一電阻的阻值的m-1倍，其中m為基準(zhǔn)電壓調(diào)整電路對基準(zhǔn)電壓的調(diào)整比例。例如，分壓電路的分壓值根據(jù)基準(zhǔn)電壓調(diào)整電路的對基準(zhǔn)電壓的調(diào)整比例發(fā)生變化。例如，基準(zhǔn)電壓調(diào)整電路對基準(zhǔn)電壓的調(diào)整比例m = Vpp/(M*Vref)，其中，Vpp為電荷泵穩(wěn)壓電路的輸出期望值，M為分壓電路的分壓倍數(shù)，vref為基準(zhǔn)電壓。例如，電源電壓VDD等于1.5V，基準(zhǔn)電壓等于IV，用額外的電荷泵產(chǎn)生的電壓VPl 等于4. 5V，運算放大器的輸出電壓等于4V,那么原來分壓倍數(shù)為20的分壓電路就要改成分壓倍數(shù)為5，這樣來獲得20V的電荷泵輸出電壓，同樣比較器有士 IOmV的失調(diào)電壓，那么輸出電壓就變?yōu)?0士0. 05V，準(zhǔn)確度得到了較大的提升。圖3為根據(jù)本發(fā)明一實施例的分壓電路示意圖。如圖3所示，該分壓電路的一端連接電荷泵的輸出，其另一端接地。該分壓電路有η+1 (η為自然數(shù))個依次連接的PMOS管構(gòu)成，其中，第一個PMOS管MPO的漏極接地，漏極與柵極相連接，源極與第二個PMOS管的漏極；依次類推，第η+1個PMOS管MPn的漏極連接第η個PMOS管MPil1的源極，其漏極與柵極相連接，其源極連接電荷泵的輸出電壓VPP。圖4為本發(fā)明一實施例的提高低電源電壓下電荷泵輸出精度的方法流程圖。如圖4所示，該方法包括以下步驟S102，在寫操作準(zhǔn)備階段，通過基準(zhǔn)電壓調(diào)整電路對第一基準(zhǔn)電壓進(jìn)行提升得到第二基準(zhǔn)電壓；S104，根據(jù)基準(zhǔn)電壓調(diào)整電路對第一基準(zhǔn)電壓的提升比例，對分壓電路的分壓倍數(shù)進(jìn)行調(diào)整；S106，判斷電荷泵的輸出是否低于預(yù)期值，若是，則對穩(wěn)壓電容進(jìn)行充電，其中，期望值分別與第二基準(zhǔn)電壓和分壓倍數(shù)成正比。當(dāng)電荷泵的輸出高于預(yù)期值時，電荷泵停止工作。本實施例中的電荷泵穩(wěn)壓方法提高了輸入比較器的基準(zhǔn)電壓，在電荷泵輸出電壓確定的情況下，可以降低了分壓電路的分壓倍數(shù)，進(jìn)而降低了非理想因素對電荷泵輸出電壓的干擾，提高了電荷泵輸出電壓的準(zhǔn)確度。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解附圖只是一個實施例的示意圖，附圖中的模塊或流程并不一定是實施本發(fā)明所必須的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實施例中的裝置中的模塊可以按照實施例描述分布于實施例的裝置中，也可以進(jìn)行相應(yīng)變化位于不同于本實施例的一個或多個裝置中。上述實施例的模塊可以合并為一個模塊，也可以進(jìn)一步拆分成多個子模塊。最后應(yīng)說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對前述實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換； 而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種電荷泵穩(wěn)壓電路，包括電荷泵、分壓電路、比較器和振蕩器，其特征在于，還包括基準(zhǔn)電壓調(diào)整電路，用于對基準(zhǔn)電壓進(jìn)行提升，并將提升得到的電壓作為所述比較器正輸入端的輸入信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電荷泵穩(wěn)壓電路，其特征在于，所述基準(zhǔn)電壓調(diào)整電路包括 運算放大器、第一電阻和第二電阻，其中所述運算放大器的正輸入端連接所述基準(zhǔn)電壓，其負(fù)輸入端分別與所述第一電阻的第二端和所述第二電阻的第一端相連接，其電源管腳連接電壓VP1，其輸出端分別與所述第二電阻的第二端和所述比較器的正輸入端相連接；所述第二電阻的第一端與所述第一電阻的第二端相連接，所述第一電阻的第一端接地；其中，電壓VPl由一電荷泵產(chǎn)生，電壓VPl大于電源電壓VDD。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電荷泵穩(wěn)壓電路，其特征在于，所述第二電阻的阻值為所述第一電阻的阻值的m-1倍，其中m為所述基準(zhǔn)電壓調(diào)整電路對所述基準(zhǔn)電壓的調(diào)整比例。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電荷泵穩(wěn)壓電路，其特征在于，所述分壓電路的分壓值根據(jù)所述基準(zhǔn)電壓調(diào)整電路的對所述基準(zhǔn)電壓的調(diào)整比例發(fā)生變化。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電荷泵穩(wěn)壓電路，其特征在于，所述基準(zhǔn)電壓調(diào)整電路對基準(zhǔn)電壓的調(diào)整比例m = Vpp/(M*vref)，其中，Vpp為所述電荷泵穩(wěn)壓電路的輸出期望值，M 為所述分壓電路的分壓倍數(shù)，vref為所述基準(zhǔn)電壓。
6.一種存儲芯片，其特征在于，其具有權(quán)利要求1-5中任一項所述的電荷泵穩(wěn)壓電路。
7.一種提高低電源電壓下電荷泵輸出精度的方法，其特征在于，包括以下步驟在寫操作準(zhǔn)備階段，通過基準(zhǔn)電壓調(diào)整電路對第一基準(zhǔn)電壓進(jìn)行提升得到第二基準(zhǔn)電壓；根據(jù)所述基準(zhǔn)電壓調(diào)整電路對所述第一基準(zhǔn)電壓的提升比例，對分壓電路的分壓倍數(shù)進(jìn)行調(diào)整；判斷電荷泵的輸出是否低于預(yù)期值，若是，則對穩(wěn)壓電容進(jìn)行充電，其中，所述期望值分別與所述第二基準(zhǔn)電壓和所述分壓倍數(shù)成正比。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的提高低電源電壓下電荷泵輸出精度的方法，其特征在于，還包括以下步驟當(dāng)電荷泵的輸出高于預(yù)期值時，電荷泵停止工作。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的提高低電源電壓下電荷泵輸出精度的方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)電壓調(diào)整電路包括運算放大器、第一電阻和第二電阻，其中所述運算放大器的正輸入端連接所述第一基準(zhǔn)電壓，其負(fù)輸入端分別與所述第一電阻的第二端和所述第二電阻的第一端相連接，其電源管腳連接電壓VP1，其輸出端分別與所述第二電阻的第二端和比較器的正輸入端相連接；所述第二電阻的第一端與所述第一電阻的第二端相連接，所述第一電阻的第一端接地；其中，電壓VPl由一電荷泵產(chǎn)生，電壓VPl大于電源電壓VDD。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的提高低電源電壓下電荷泵輸出精度的方法，其特征在于，所述第二電阻的阻值為所述第一電阻的阻值的m-Ι倍，其中m為所述基準(zhǔn)電壓調(diào)整電路對所述第一基準(zhǔn)電壓的調(diào)整比例。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的提高低電源電壓下電荷泵輸出精度的方法，其特征在于，所述分壓電路的分壓值根據(jù)所述基準(zhǔn)電壓調(diào)整電路的對所述第一基準(zhǔn)電壓的調(diào)整比例發(fā)生變化。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電荷泵穩(wěn)壓電路、提高其輸出精度的方法及存儲器芯片，其中穩(wěn)壓電路包括電荷泵、分壓電路、比較器和振蕩器，還包括基準(zhǔn)電壓調(diào)整電路，用于對基準(zhǔn)電壓進(jìn)行提升，并將提升得到的電壓作為所述比較器正輸入端的輸入信號。本發(fā)明可以提高輸入比較器的基準(zhǔn)電壓，在電荷泵輸出電壓確定的情況下，降低了分壓電路的分壓倍數(shù)，進(jìn)而降低了非理想因素對電荷泵輸出電壓的干擾，提高了電荷泵輸出電壓的準(zhǔn)確度。
文檔編號H02M3/07GK102290984SQ201110248260
公開日2011年12月21日 申請日期2011年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月26日
發(fā)明者劉銘 申請人:北京兆易創(chuàng)新科技有限公司