[发明专利]电荷泵电路

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，更具体地，本发明涉及电荷泵电路。

背景技术

近年来，在半导体存储器迅速发展的过程中，由于DRAM(动态随机存储器)、EEPROM(电可擦除可编程存储器)、FLASH(快闪存储器)等先进存储器具有高密度、低功耗和低价格的优点，其已经成为了计算机、移动通信终端中普遍采用的存储装置。

半导体存储器中，电荷泵电路是提供高压的电路模块，存储系统利用电荷泵电路输出的高幅值电压将数据信息写进存储模块中。申请号为200810183600的中国专利申请即公布了一种电荷泵电路，所述电荷泵电路通过一对相位相反的非重叠时钟驱动来切换升压单元中存储电荷的电容器件，从而实现电压的泵升。

图1是现有技术电荷泵电路的示意图。所述电荷泵电路包括：时钟振荡单元101、时钟驱动单元103、升压单元105以及电压比较单元107，其工作原理为：电荷泵电路启动，升压单元105输出的升压电压被提供给电压比较单元107，所述电压比较单元107将升压电压与电荷泵电路需要达到的目标电压进行比较；基于所述升压电压与目标电压的比较结果，电压比较单元107输出反馈电压以控制时钟振荡单元101的工作。

具体地说，如果升压电压小于目标电压，则电压比较单元107输出的反馈电压为第一电平，所述第一电平的反馈电压被送到时钟振荡单元101的输入端，使得时钟振荡单元101输出的控制电压为周期振荡信号，所述周期振荡信号提供给时钟驱动单元103，形成一对相位相反的非重叠的时钟驱动电压，所述相位相反的时钟驱动电压驱动升压单元105持续升压；

而如果升压电压超过目标电压，则电压比较单元107输出的反馈电压为第二电平，所述第二电平的反馈电压被送到时钟振荡单元101的输入端，使得时钟振荡单元101停止振荡，输出的控制电压为无效控制信号，所述无效控制信号无法让时钟驱动单元103形成相位相反的时钟驱动电压，升压单元105停止升压。

理论上，当升压单元输出的升压电压超过目标电压后，时钟振荡单元101应停止振荡，输出无效控制信号。然而，在实际电路中，电压比较单元107至升压单元105的输入端的路径存在路径延迟，在升压电压超过目标电压后，由于所述路径延迟，时钟驱动单元103输出端仍会维持一段时间的周期振荡的时钟驱动电压；所述暂时存在的时钟驱动电压控制升压单元105继续工作，短时间内升压电压仍然继续上升，所述升压电压的继续上升会使得升压电压中包含不必要的电压纹波，而如果纹波的电压幅值变化过大，则会造成存储器操作的不稳定，影响数据写入的稳定性及器件的可靠性。

发明内容

本发明提供一种电荷泵电路，降低电荷泵电路的输出电压在达到目标电压后继续升压的幅度，从而减小电压纹波，避免因输出电压不稳定而引起的误操作问题。

为解决上述问题，本发明提供了一种电荷泵电路，包括时钟振荡单元、第一时钟驱动单元、第二时钟驱动单元、升压单元、驱动控制单元以及电压比较单元，其中：

时钟振荡单元基于电压比较单元提供的反馈电压形成第一控制电压，并将所述第一控制电压分别提供给第一时钟驱动单元及第二时钟驱动单元；

驱动控制单元接收电压比较单元提供的反馈电压，基于所述反馈电压形成用于控制第二时钟驱动单元开关状态的第二控制电压；

第一时钟驱动单元基于所述第一控制电压形成第一驱动电压，并提供给升压单元；

第二时钟驱动单元基于第二控制电压确定其开关状态，在处于开启状态时，基于第一控制电压形成第二驱动电压，并提供给升压单元；

升压单元基于第一时钟驱动单元提供的第一驱动电压以及第二时钟驱动单元提供的第二驱动电压，泵升升压电压并输出至电压比较单元；

电压比较单元对升压电压与目标电压进行比较，基于所述比较结果向时钟振荡单元、驱动控制单元提供反馈电压。

相应的，本发明还提供了一种上述电荷泵电路的驱动方法，包括：

在升压电压小于目标电压的情况下，电压比较单元输出第一电平的反馈电压，所述第一电平的反馈电压控制驱动控制单元输出第三电平的第二控制电压，并使得第二时钟驱动单元正常工作，基于时钟振荡单元提供的第一控制电压生成第二驱动电压；

在升压电压超过目标电压的情况下，电压比较单元输出第二电平的反馈电压，所述第二电平的反馈电压控制驱动控制单元输出第四电平的第二控制电压，并使得第二时钟驱动单元关闭。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：