泵电容复用电路、电荷泵、闪速存储器和泵电容复用方法
【专利摘要】本发明实施例公开了一种泵电容复用电路，应用于闪速存储器，该电路包括：第一受控开关组、第二受控开关组以及控制电路；其中，每个第一受控开关位于一个第一泵电容与敏感电压源的连接点上；每个第二受控开关位于一个第二泵电容与所述敏感电压源的连接点上；所述控制电路用于当所述闪速存储器工作于读取模式时，若第一时钟驱动电路输出低电平的时钟信号则控制所述第一受控开关组闭合，若第二时钟驱动电路输出低电平的时钟信号则控制所述第二受控开关组闭合；反之则控制所述第一受控开关组和所述第二受控开关组全部断开，以实现所述闪速存储器版图面积的设计优化。此外，本发明实施例还公开了一种泵电容复用方法、一种电荷泵以及一种闪速存储器。
【专利说明】泵电容复用电路、电荷泵、闪速存储器和泵电容复用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及闪速存储器开发【技术领域】，更具体地说，涉及一种泵电容复用电路、一种电荷泵、一种闪速存储器以及一种泵电容复用方法。
【背景技术】
[0002]闪速存储器的基本组成电路包括:电荷泵、电源敏感电路(如灵敏放大器)、敏感电压源以及与所述敏感电压源的输出端相连接的滤波电容等；其中所述电荷泵包括若干个电荷泵组成模块。
[0003]具体的，参见图la-lb，所述任一电荷泵组成模块包括第一时钟驱动电路101、第二时钟驱动电路201、第一泵电容组102和第二泵电容组202 ;其中，第一时钟驱动电路101与第二时钟驱动电路201输出的时钟信号反相，第一泵电容组102中包含若干个分别与第一时钟驱动电路101相连接的第一泵电容，第二泵电容组202中包含若干个分别与第二时钟驱动电路201相连接的第二泵电容。
[0004]但是，由于泵电容(包括第一泵电容组102和第二泵电容组202)和所述滤波电容在所述闪速存储器中占据较大空间，因此不利于所述闪速存储器版图面积的设计优化。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明提供一种泵电容复用电路、一种电荷泵、一种闪速存储器以及一种泵电容复用方法，以实现所述闪速存储器版图面积的设计优化。
[0006]一种泵电容复用电路，应用于闪速存储器，所述泵电容复用电路包括:
[0007]第一受控开关组、第二受控开关组以及控制电路；其中，
[0008]所述第一受控开关组包括数量与第一泵电容组中的第一泵电容的数量相等同的第一受控开关；每个所述第一受控开关位于一个所述第一泵电容与敏感电压源的连接点上；
[0009]所述第二受控开关组包括数量与第二泵电容组中的第二泵电容的数量相等同的第二受控开关；每个所述第二受控开关位于一个所述第二泵电容与所述敏感电压源的连接点上；
[0010]所述控制电路，用于获取所述闪速存储器的工作模式信息、第一时钟驱动电路输出的第一时钟信号以及第二时钟驱动电路输出的第二时钟信号；当所述闪速存储器工作于读取模式时，若检测到所述第一时钟信号为低电平则生成并发出第一控制信号，若检测到所述第二时钟信号为低电平则生成并发出第二控制信号；当所述闪速存储器未工作于所述读取模式时，生成并发出第三控制信号；
[0011]其中，所述第一控制信号用于控制所述第一受控开关组闭合，所述第二控制信号用于控制所述第二受控开关组闭合，所述第三控制信号用于控制所述第一受控开关组和所述第二受控开关组全部断开。
[0012]可选地，所述控制电路还用于:当所述闪速存储器工作于读取模式时，若检测到所述第一时钟信号为高电平则生成并发出第四控制信号；
[0013]其中所述第四控制信号用于控制所述第一受控开关组断开。
[0014]可选地，所述控制电路还用于:当所述闪速存储器工作于读取模式时，若检测到所述第二时钟信号为高电平则生成并发出第五控制信号；
[0015]其中所述第五控制信号用于控制所述第二受控开关组断开。
[0016]其中，所述第一受控开关组中的所述第一受控开关和所述第二受控开关组中的所述第二受控开关均为MOS管。
[0017]其中，所述MOS管为NMOS管。
[0018]其中，所述控制电路包括:
[0019]输入端与所述第一时钟驱动电路相连的第一非门电路；
[0020]输入端与所述第二时钟驱动电路相连的第二非门电路；
[0021]输入端分别与所述第一非门电路和读取模式控制端相连接的第一与门电路；其中，当所述闪速存储器工作于读取模式时，所述读取模式控制端输出高电平信号，反之则输出低电平信号；
[0022]输入端分别与所述第二非门电路和所述读取模式控制端相连接的第二与门电路；
[0023]所述第一与门电路的输出端与所述第一受控开关组相连接；
[0024]所述第二与门电路的输出端与所述第二受控开关组相连接。
[0025]一种电荷泵，应用于闪速存储器，所述电荷泵包括:若干个电荷泵组成模块；
[0026]其中，所述任一电荷泵组成模块包括:所述第一时钟驱动电路、所述第二时钟驱动电路、所述第一泵电容组、所述第二泵电容组以及权利要求1-6中任一项所述的电荷泵复用电路。
[0027]—种闪速存储器，包括:电源敏感电路、敏感电压源、电荷泵以及权利要求7所述的电荷泵。
[0028]一种泵电容复用方法，应用于上述任一种泵电容复用电路，所述泵电容复用电路包括:第一受控开关组、第二受控开关组和控制电路，所述泵电容复用方法包括:
[0029]所述控制电路获取闪速存储器的工作模式信息；
[0030]所述控制电路获取第一时钟驱动电路输出的第一时钟信号和第二时钟驱动电路输出的第二时钟信号；
[0031]所述控制电路在判断得到所述闪速存储器工作于读取模式时，若检测到所述第一时钟信号为低电平则控制所述第一受控开关组闭合，若检测到所述第二时钟信号为低电平则控制所述第二受控开关组闭合；
[0032]所述控制电路在判断得到所述闪速存储器未工作于所述读取模式时，控制所述第一受控开关组和所述第二受控开关组全部断开。
[0033]可选地，在所述控制电路在判断得到所述闪速存储器工作于读取模式之后，所述泵电容复用方法还包括:
[0034]若所述控制电路检测到所述第一时钟信号为高电平则控制所述第一受控开关组断开；
[0035]若所述控制电路检测到所述第二时钟信号为高电平则控制所述第二受控开关组断开。
[0036]从上述的技术方案可以看出，本发明通过在闪速存储器的敏感电压源与各个泵电容之间分别装设一个受控开关，建立得到了由所述敏感电压源、第一受控开关组、第一泵电容组与第一时钟驱动电路顺次相连形成的第一可控线路组，以及由所述敏感电压源、第二受控开关组、第二泵电容组与第二时钟驱动电路顺次相连形成的第二可控线路组；其中任一受控开关组可复用为滤波电容的前提条件为该受控开关组与所述敏感电压源相连通、且该受控开关组两端存在电势差；因此本发明在电荷泵不工作(此时电源敏感电路处于工作状态)时，一旦检测到其中一路可控线路组上装设的时钟驱动电路输出低电平信号，则控制该可控线路组上装设的受控开关组闭合，实现泵电容复用功能；此外，在所述电荷泵需要工作(此时所述电源敏感电路不工作)时，则控制上述两路可控线路组上装设的受控开关组全部断开，解除泵电容复用功能；由此，本发明通过在不影响所述闪速存储器正常工作的前提下，复用所述电荷泵中的泵电容作为所述滤波电容，从而实现了所述闪速存储器版图面积的设计优化；
[0037]此外，本发明实施例电路结构简单、便于推广应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0038]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0039]图1a-1b为现有技术公开的一种电荷泵组成模块结构示意图；
[0040]图2为本发明实施例一公开的一种泵电容复用电路结构示意图；
[0041]图3为本发明实施例三公开的一种泵电容复用电路结构示意图；
[0042]图4为现有技术公开的一种二相电荷泵结构示意图；
[0043]图5为本发明实施例四公开的一种二相电荷泵结构示意图；
[0044]图6为本发明实施例五公开的一种泵电容复用方法流程图；
[0045]图7为本发明实施例六公开的一种泵电容复用方法流程图。
【具体实施方式】
[0046]对于闪速存储器来说，在敏感电压源为灵敏放大器等电源敏感电路供电时，为避免所述敏感电压源中产生的电源噪声窜入所述电源敏感电路而造成干扰，一般需要为该供电过程配置相应的滤波电容以过滤所述电源噪声；其中所述滤波电容与所述敏感电压源相连通、且所述滤波电容两端存在电势差；
[0047]但是考虑到所述闪速存储器中除装设有所述滤波电容外，还装设有大量其他功用的电容(如电荷泵中装设的泵电容等)，这些电容在所述闪速存储器的版图面积中占据了很大的存储空间，严重制约了所述闪速存储器版图面积的设计优化；
[0048]因此，本发明希望能够在不影响所述闪速存储器正常工作的前提下，提出一种合适的电容复用技术，减少所述闪速存储器中的电容使用量，进而实现所述闪速存储器版图面积的设计优化，具体的:[0049]对于所述闪速存储器来说，当其工作于读取模式时，所述电荷泵不工作、所述电源敏感电路处于工作状态；而当所述闪速存储器工作于擦除或编程等非读取模式时，所述电源敏感电路不工作、所述电荷泵处于工作状态；基于所述闪速存储器的这一工作特性，本发明提出了一种泵电容复用技术，即，在所述电荷泵不工作时，将所述电荷泵中的泵电容充当为所述滤波电容使用，而在所述电荷泵工作时，则令所述泵电容停止滤波工作、正常工作于所述电荷泵电路中。
[0050]基于本发明提出的泵电容复用技术，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0051]实施例一:
[0052]参见图2，本发明实施例一公开了一种泵电容复用电路，应用于闪速存储器，以实现所述闪速存储器版图面积的设计优化；具体的，所述泵电容复用电路包括:
[0053]第一受控开关组103、第二受控开关组203以及控制电路(图中未示出)；
[0054]其中，第一受控开关组103包括数量与第一泵电容组合102中的第一泵电容的数量相等同的第一受控开关；每个所述第一受控开关位于一个所述第一泵电容与敏感电压源VDDA的连接点上；
[0055]第二受控开关组203包括数量与第二泵电容组202中的第二泵电容的数量相等同的第二受控开关；每个所述第二受控开关位于一个所述第二泵电容与敏感电压源VDDA的连接点上；
[0056]所述控制电路，用于
[0057]获取所述闪速存储器的工作模式信息、第一时钟驱动电路101输出的第一时钟信号以及第二时钟驱动电路201输出的第二时钟信号；当所述闪速存储器工作于读取模式时，若检测到所述第一时钟信号为低电平则生成并发出第一控制信号，若检测到所述第二时钟信号为低电平则生成并发出第二控制信号；当所述闪速存储器未工作于所述读取模式时，生成并发出第三控制信号；
[0058]其中，所述第一控制信号用于控制第一受控开关组103闭合，所述第二控制信号用于控制第二受控开关组203闭合，所述第三控制信号用于控制第一受控开关组103和第二受控开关组203全部断开。
[0059]由上述技术方案可以看出，本实施例一通过在敏感电压源VDDA与各个泵电容之间分别装设一个受控开关，建立得到了两路可控线路组，包括:由敏感电压源VDDA、第一受控开关组103、第一泵电容组102与第一时钟驱动电路101顺次相连得到的第一可控线路组，以及由敏感电压源VDDA、第二受控开关组203、第二泵电容组202与第二时钟驱动电路201顺次相连得到的第二可控线路组；
[0060]其中，所述第一可控线路组包括若干条由敏感电压源VDDA、一个第一受控开关、一个第一泵电容和第一时钟驱动电路101顺次相连得到的第一可控线路；所述第二可控线路组包括若干条由敏感电压源VDDA、一个第二受控开关、一个第二泵电容和第二时钟驱动电路201顺次相连得到的第二可控线路；
[0061]基于上述两路可控线路组，当所述控制电路检测到所述闪速存储器工作于读取模式且第一时钟驱动电路101输出低电平信号时,控制第一受控开关组103闭合，由此,第一泵电容组102与敏感电压源VDDA相连接、且第一泵电容组102两端存在电势差，此时第一泵电容组102可充当滤波电容来过滤敏感电压源VDDA中产生的电源噪声；同理，当检测到所述闪速存储器工作于读取模式且第二时钟驱动电路201输出低电平信号时，控制第二受控开关组203闭合，由此，第二泵电容组202与敏感电压源VDDA相连接、且第二泵电容组202两端存在电势差，此时第二泵电容组202可作为所述滤波电容使用；
[0062]由于第一时钟驱动电路101与第二时钟驱动电路201输出的时钟信号反相(即相位差为180° )，因此当所述闪速存储器工作于读取模式时，总有一路可控线路组上装设的泵电容组可与电源敏感电路VDDA相连接、且同时该泵电容组两端存在电势差；也就是说:当所述电荷泵不工作、且所述电源敏感电路工作时，总有一组泵电容组可充当为所述滤波电容使用，使得所述电源敏感电路免受电源噪声干扰、始终处于正常工作状态；
[0063]此外，当所述控制电路检测到所述闪速存储器工作于非读取模式时，则控制第一受控开关组103和第二受控开关组203全部断开，此时，所述两路可控线路组均处于断路状态、各个泵电容均与电源敏感电路VDDA相隔离；也就是说:当所述电源敏感电路不工作、且所述电荷泵工作时，所述电荷泵中的各个泵电容均不再作为滤波电容使用，而是正常工作于所述电荷泵电路中、保证所述电荷泵始终处于正常工作状态；
[0064]由此可以看出，本发明实施例一利用所述闪速存储器中的电荷泵和电源敏感电路不同时工作的特性，应用电荷泵复用技术，在不影响所述闪速存储器正常工作的情况下，减少了所述闪速存储器中的电容使用量，进而实现了所述闪速存储器版图面积的设计优化；此外，本发明实施例一结构简单、易于推广应用。
[0065]实施例二:
[0066]基于实施例一，本发明实施例二公开了又一种泵电容复用电路，应用于闪速存储器，以实现所述闪速存储器版图面积的设计优化，所述泵电容复用电路包括:
[0067]第一受控开关组、第二受控开关组以及控制电路；
[0068]其中本实施例二所述的第一受控开关组和第二受控开关组与实施例一所述的第一受控开关组103、第二受控开关组203在电路连接关系以及结构组成上并无区别；
[0069]本实施例二所述的控制电路，用于
[0070]获取所述闪速存储器的工作模式信息、第一时钟驱动电路输出的第一时钟信号以及第二时钟驱动电路输出的第二时钟信号；当所述闪速存储器工作于读取模式时，若检测到所述第一时钟信号为低电平则生成并发出第一控制信号，若检测到所述第二时钟信号为低电平则生成并发出第二控制信号，若检测到所述第一时钟信号为高电平则生成并发出第四控制信号，若检测到所述第二时钟信号为高电平则生成并发出第五控制信号；当所述闪速存储器未工作于所述读取模式时，生成并发出第三控制信号；
[0071]其中所述第一控制信号用于控制所述第一受控开关组闭合，所述第二控制信号用于控制所述第二受控开关组闭合，所述第三控制信号用于控制所述第一受控开关组和所述第二受控开关组全部断开，所述第四控制信号用于控制所述第一受控开关组断开，所述第五控制信号用于控制所述第二受控开关组断开。
[0072]由上述技术方案可以看出，相较于实施例一，本实施例二的区别之处在于，所述控制电路还用于:在所述闪速存储器工作于读取模式时，若检测到所述第一时钟信号为高电平则控制所述第一受控开关组断开，若检测到所述第二时钟信号为高电平则控制所述第二受控开关组断开；其优势如下:
[0073]在实施例一所述的技术方案中，在所述闪速存储器工作于读取模式且所述第一时钟信号为高电平的情况下，第一泵电容组102两端不存在电势差，因此也就不可以充当为滤波电容使用，但是若此时第一泵电容组102与敏感电压源VDDA仍处于连通状态(即第一受控开关组103处于闭合状态)，则就会使得第一时钟驱动电路101中产生的噪声信号窜入敏感电压源VDDA，在一定程度上增大当前的滤波电容(即第二泵电容组202)的负担；因此本实施例二在面对此种情况时，在不影响电源敏感电路正常工作的前提下，通过控制第一受控开关组103断开，减少了窜入敏感电压源VDDA中的噪声信号、减轻了第二泵电容组202的滤波负担；
[0074]同理，本实施例二在面对所述闪速存储器工作于读取模式且所述第二时钟信号为高电平的情况时，在不影响所述电源敏感电路正常工作的前提下，通过控制第二受控开关组203断开，避免了第二时钟驱动电路201中产生的噪声信号窜入敏感电压源VDDA、减轻了第一泵电容组102的滤波负担。
[0075]实施例三:
[0076]基于实施例二，本发明实施例三公开了又一种泵电容复用电路，应用于闪速存储器，以实现所述闪速存储器版图面积的设计优化，参见图3，所述泵电容复用电路包括:
[0077]第一受控开关组103、第二受控开关组203以及控制电路300 ；
[0078]其中，第一受控开关组103中的各个第一受控开关以及所述第二受控开关组203中的各个第二受控开关均可采用MOS管；其优势在于，所述MOS管(又称电力M0SEEF)具有开关速度开、工作频率高、且热稳定性好等诸多优点；
[0079]所述MOS管的种类和结构繁多，在本实施例三中可优选应用最为广泛的NMOS管；所述NMOS管具有高电平导通、低电平截止的工作特性；
[0080]控制电路300包括:
[0081]输入端与第一时钟驱动电路101相连的第一非门电路311 ；
[0082]输入端与第二时钟驱动电路201相连的第二非门电路321 ；
[0083]输入端分别与所述第一非门电路311和读取模式控制端read_en相连接的第一与门电路312 ;其中，当所述闪速存储器工作于读取模式时，读取模式控制端read_en输出高电平信号，反之则输出低电平信号；
[0084]输入端分别与所述第二非门电路321和读取模式控制端read_en相连接的第二与门电路322 ；
[0085] 第一与门电路312的输出端与第一受控开关组103相连接；
[0086]第二与门电路322的输出端与第二受控开关组203相连接。
[0087]所述泵电容复用电路对应的真值表如下(其中I表不闻电平?目号，O表不低电平/[目号):
【权利要求】
1.一种泵电容复用电路，其特征在于，应用于闪速存储器，所述泵电容复用电路包括: 第一受控开关组、第二受控开关组以及控制电路；其中， 所述第一受控开关组包括数量与第一泵电容组中的第一泵电容的数量相等同的第一受控开关；每个所述第一受控开关位于一个所述第一泵电容与敏感电压源的连接点上； 所述第二受控开关组包括数量与第二泵电容组中的第二泵电容的数量相等同的第二受控开关；每个所述第二受控开关位于一个所述第二泵电容与所述敏感电压源的连接点上； 所述控制电路，用于获取所述闪速存储器的工作模式信息、第一时钟驱动电路输出的第一时钟信号以及第二时钟驱动电路输出的第二时钟信号；当所述闪速存储器工作于读取模式时，若检测到所述第一时钟信号为低电平则生成并发出第一控制信号，若检测到所述第二时钟信号为低电平则生成并发出第二控制信号；当所述闪速存储器未工作于所述读取模式时，生成并发出第三控制信号； 其中，所述第一控制信号用于控制所述第一受控开关组闭合，所述第二控制信号用于控制所述第二受控开关组闭合，所述第三控制信号用于控制所述第一受控开关组和所述第二受控开关组全部断开。
2.根据权利要求1所述的泵电容复用电路，其特征在于，所述控制电路还用于:当所述闪速存储器工作于读取模式时，若检测到所述第一时钟信号为高电平则生成并发出第四控制信号； 其中所述第四控制信 号用于控制所述第一受控开关组断开。
3.根据权利要求1或2所述的泵电容复用电路，其特征在于，所述控制电路还用于:当所述闪速存储器工作于读取模式时，若检测到所述第二时钟信号为高电平则生成并发出第五控制信号； 其中所述第五控制信号用于控制所述第二受控开关组断开。
4.根据权利要求3所述的泵电容复用电路，其特征在于，所述第一受控开关组中的所述第一受控开关和所述第二受控开关组中的所述第二受控开关均为MOS管。
5.根据权利要求4所述的泵电容复用电路，其特征在于，所述MOS管为NMOS管。
6.根据权利要求1所述的泵电容复用电路，其特征在于，所述控制电路包括: 输入端与所述第一时钟驱动电路相连的第一非门电路； 输入端与所述第二时钟驱动电路相连的第二非门电路； 输入端分别与所述第一非门电路和读取模式控制端相连接的第一与门电路；其中，当所述闪速存储器工作于读取模式时，所述读取模式控制端输出高电平信号，反之则输出低电平信号； 输入端分别与所述第二非门电路和所述读取模式控制端相连接的第二与门电路； 所述第一与门电路的输出端与所述第一受控开关组相连接； 所述第二与门电路的输出端与所述第二受控开关组相连接。
7.一种电荷泵，其特征在于，应用于闪速存储器，所述电荷泵包括:若干个电荷泵组成模块； 其中，所述任一电荷泵组成模块包括:所述第一时钟驱动电路、所述第二时钟驱动电路、所述第一泵电容组、所述第二泵电容组以及权利要求1-6中任一项所述的电荷泵复用电路。
8.一种闪速存储器，其特征在于，包括:电源敏感电路、敏感电压源、电荷泵以及权利要求7所述的电荷泵。
9.一种泵电容复用方法，其特征在于，应用于权利要求1所述的泵电容复用电路，所述泵电容复用电路包括:第一受控开关组、第二受控开关组和控制电路，所述泵电容复用方法包括: 所述控制电路获取闪速存储器的工作模式信息； 所述控制电路获取第一时钟驱动电路输出的第一时钟信号和第二时钟驱动电路输出的第二时钟信号； 所述控制电路在判断得到所述闪速存储器工作于读取模式时，若检测到所述第一时钟信号为低电平则控制所述第一受控开关组闭合，若检测到所述第二时钟信号为低电平则控制所述第二受控开关组闭合； 所述控制电路在判断得到所述闪速存储器未工作于所述读取模式时，控制所述第一受控开关组和所述第二受控开关组全部断开。
10.根据权利要求所述的泵电容复用方法，其特征在于，在所述控制电路在判断得到所述闪速存储器工作于读取模式之后，还包括: 若所述控制电路检测到所述第一时钟信号为高电平则控制所述第一受控开关组断开； 若所述控制电路检测到所述第二时钟信号为高电平则控制所述第二受控开关组断开。
【文档编号】H02M3/07GK103904885SQ201410165275
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年4月23日 优先权日:2014年4月23日
【发明者】龙爽, 陈岚, 陈巍巍, 杨诗洋 申请人:中国科学院微电子研究所