[发明专利]一种电荷泵升压速度控制装置

说明书

技术领域

本发明主要涉及半导体存储器件，尤其涉及一种电荷泵升压速度控制装置。

背景技术

非易失性存储器芯片广泛用于电子产品、计算机、通讯器件、消费电子以及其他需要数据掉电保存的应用上。非易失性存储器包括多种类型，其中，EPROM、闪存(Flash Memory)等类型均具有编程与擦写功能。非易失性存储器芯片在编程与擦写时采用的高电压通常称为VPP，其典型的取值范围为10V至16V。高电压VPP基于外部供电电压VCC产生，其中，通过向非易失性存储器芯片内部的电荷泵输入外部供电电压VCC，使电荷泵产生并输出高电压VPP。

在非易失性存储器芯片内部，电荷泵作为一种增压电路，是非易失性存储器技术中的常用电路结构，通常情况下，电荷泵包括电压检测电路和升压控制电路。其中，当电压检测电路检测到电荷泵输出的高电压大于目标阀值时，将通过升压控制电路减弱电荷泵或者关闭电荷泵；反之，当电压检测电路检测到电荷泵输出的高电压小于目标阀值时，则通过升压控制电路加强电荷泵或者开启电荷泵。电荷泵从开启到输出恒定的高电压VPP，需要一定的建立时间，该建立时间的长短与多方面因素有关系，如外部供电电压VCC、电荷泵的输出负荷等，当这些因素在电荷泵启动时发生很大变化时，将造成电荷泵输出的高电压VPP的建立时间也存在较大差异，同时，如果电荷泵输出的高电压VPP的上升时间太短，当使用高电压VPP对非易失性存储器的存储单元的控制栅进行沟道热电子编程或者隧穿编程时，将会对非易失性存储器的存储单元产生不当的影响。

因此，对非易失性存储器芯片来说，经常需要控制电荷泵输出的高电压VPP的升压速度。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电荷泵升压速度控制装置，精确控制电荷泵输出的高电压的升压速度，以解决非易失性存储器对于编程/擦写过程的高电压需求。

根据本发明的一方面，提供了一种电荷泵升压速度控制装置，包括：

电荷泵，用于输出电压；

电压检测模块，用于检测电荷泵输出的电压；

升压控制模块，用于控制电荷泵输出的电压的升压速度。

根据本发明的一个特征，

所述升压控制模块包括多个开关晶体管和串联连接的多个分压器件。

根据本发明的另一个特征，

所述电压检测模块包括：

比较器，所述比较器包括第一输入端、第二输入端和输出端，其中，

第一输入端与升压控制模块相连接，第二输入端与参考电压相连接，输出端与电荷泵相连接。

根据本发明的另一个特征，

通过控制多个开关晶体管和设置多个分压器件的值，使电荷泵输出的电压与比较器的第一输入端的节点电压成预定比例关系。

根据本发明的另一个特征，

所述多个分压器件的值设置为相同或者成相应比例。

根据本发明的另一个特征，

所述多个开关晶体管至少包括第一开关晶体管和第二开关晶体管；

所述多个分压器件中至少包括第一分压器件、第二分压器件、第三分压器件和第四分压器件。

根据本发明的另一个特征，

所述第一开关晶体管与所述第二分压器件并联连接；

所述第二开关晶体管与串联连接的所述第二分压器件、所述第三分压器件并联连接。

根据本发明的另一个特征，

所述分压器件为电阻、电容或二极管。

根据本发明的另一个特征，

所述多个开关晶体管为PMOS晶体管或NMOS晶体管。

根据本发明的另一个特征，

所述电荷泵包括使能输入端和输出端，其中，当所述电荷泵的使能输入端接收到使能信号后，所述电荷泵启动，通过所述电荷泵的输出端输出电压。

本发明所述的一种电荷泵升压速度控制装置，当使用电荷泵输出的高电压对非易失性存储器的存储单元的控制栅进行沟道热电子编程或者隧穿编程时，由于通过升压控制模块调整电荷泵输出的高电压的升压速度，因此，降低了编程/擦写过程对存储单元的晶体管的损耗，同时大大减弱了由于电荷泵的输出负荷或外部供电电压对电荷泵输出的高电压的升压时间的影响。

附图说明

图1为本发明实施例中电荷泵升压速度控制电路的结构框图；

图2A至图2C为本发明第一实施例中电荷泵升压速度控制电路图；

图3为本发明第一实施例中电荷泵升压速度控制时序图；

图4A至图4C为本发明第二实施例中电荷泵速度控制电路图；