快速建立、可实现低纹波的电荷泵系统控制方法和电荷泵系统与流程

本发明涉及一种快速建立、可实现低纹波的电荷泵的控制方法和电路。
背景技术：
：如图1所示，电荷泵系统由时钟产生器、两个电荷泵和电压调整器构成；时钟产生器用于生成一定频率的时钟；电荷泵用于实现高压的生成；电压调整器用于判断电荷泵的输出电压是否达到所需要的电平(目标电压v1)，然后决定时钟产生器是否需要工作，由此决定电荷泵是否需要工作。当flash芯片处于擦除模式时，vpp的负载大，需要大的驱动能力，所以电荷泵一和电荷泵二都工作。当flash芯片处于编程模式时，vpp的负载小，同时要求较小的输出纹波，因此需要的驱动能力较小，所以只有一个电荷泵工作。这样做的缺点是：当编程时，vpp的上升速度较慢，会减小有效的编程时间。技术实现要素：为了解决现有电荷泵系统的控制方法，在编程时，vpp的上升速度较慢而导致有效编程时间减小的技术问题，本发明提供了一种快速建立、可实现低纹波的电荷泵系统的控制方法和电荷泵系统。本发明的技术方案：快速建立、可实现低纹波的电荷泵系统控制方法，所述电荷泵系统包括电荷泵一、电荷泵二和电压调整器；其特殊之处在于：在所述电压调整器中增设一个辅助电压v2，在flash芯片处于编程模式时，若电荷泵系统的输出电压vpp小于等于辅助电压v2，则使所述电荷泵一和电荷泵二都工作；若电荷泵系统的输出电压vpp大于辅助电压v2，则使所述电荷泵二停止工作；所述辅助电压v2小于目标电压v1。进一步地，所述辅助电压v2等于目标电压v1的50％～90％。快速建立、可实现低纹波的电荷泵系统，包括电压调整器和两输入与门；所述电压调整器包括比较器一，比较器一的两个输入端分别接参考电压vref和目标反馈电压vfb1；其特殊之处在于：所述电压调整器还包括比较器二，比较器二的两个输入端分别接所述参考电压vref和辅助反馈电压vfb2，输出端输出信号lmt2；所述辅助反馈电压vfb2大于所述目标反馈电压vfb1；所述vfb1＝{vpp/(r1+r2+r3)}*r1；所述vfb2＝{vpp/(r1+r2+r3)}*(r1+r2)；当vpp＝v1时，vfb1＝{v1/(r1+r2+r3)}*r1＝vref；当vpp＝v2时，vfb2＝{v2/(r1+r2+r3)}*(r1+r2)＝vref；其中，v1为目标电压，v2为辅助电压，vref为参考电压；r1、r2、r3为vpp的采样电阻阻值；辅助电压v2小于等于目标电压v1；所述电荷泵系统还包括两输入或门，两输入或门的输入端分别接信号lmt2和信号enl，输出端接所述两输入与门的其中一个输入端。进一步地，所述辅助电压v2等于目标电压v1的50％～90％。本发明的有益效果：1、本发明通过选取一个小于目标电压v1的辅助电压v2，在编程模式时，当vpp小于等于辅助电压v2时，启用两个电荷泵，提升vpp的上升速度，从而增加有效编程时间，当vpp大于辅助电压v2时，启用一个电荷泵，从而可以满足较小的输出纹波。2、本发明将辅助电压v2设定为目标电压v1的50％～90％，能够明显提升有效编程时间，同时也不会产生较大的输出纹波。3、本发明可通过配置r1、r2和/或r3，产生不同幅值的vpp输出，以满足不同的应用需求。附图说明图1为电荷泵系统的原理示意图。图2为本发明对电荷泵系统进行控制的原理示意图。图3为本发明中电压调整器的实现方式。图4为编程时，本发明对电荷泵系统的控制过程。图5为擦除时，本发明对电荷泵系统的控制过程。具体实施方式以下结合附图对本发明作进一步说明。如图2、图3所示，本发明所提供的电荷泵系统是在图1所示电荷泵系统中的电压调整器中，增加了比较器二和小于目标电压v1的辅助电压v2，并在电压调整器与两输入与门1之间增加两输入或门2，将电压调整器的输出lmt2和信号en1作为两输入或门2的输入，两输入或门2的输出作为两输入与门1的其中一个输入。v1＝vref*{1+(r2+r3)/r1}v2＝vref*{1+r3/(r1+r2)}当vpp>v2(即vfb2>vref)时，比较器二翻转，电压调整器输出lmt2＝0；当vpp>v1(即vfb1>vref)时，比较器一翻转，电压调整器输出lmt1＝0。考虑到如果辅助电压v2太小，增加有效编程时间的效果不明显；如果辅助电压v2太大，则当vpp的纹波过大时可能会产生误操作，因此，本发明将辅助电压v2设定为目标电压v1的50％～90％。当擦除时，电荷泵一和电荷泵二都工作。当编程时，在vpp上升的初始阶段，电荷泵一和电荷泵二都工作，以加快上升速度，增加有效的编程时间。当vpp大于辅助电压v2后，只有电荷泵一工作，以免因驱动能力过大而导致输出纹波增大。本发明编程时的状态：状态vpplmt1lmt2电荷泵一电荷泵二状态1vpp＝000不工作不工作状态20<vpp≤v211连续工作连续工作状态3v2<vpp≤v110连续工作不工作状态4vpp在v1附近翻转翻转0间歇工作不工作本发明编程时的控制过程，参考图4：1，编程时en1＝0；2，当使能信号en_hv＝0时，电压调整器不工作，电压调整器的输出lmt1＝lmt2＝0，因此时钟产生器也不工作，时钟产生器的输出时钟信号clk1＝0，clk2＝0，因此电荷泵一和电荷泵二都不工作，输出电压vpp＝0；3，当使能信号en_hv＝1时，电压调整器工作，初始时vpp<v2<v1，电压调整器的输出lmt1＝lmt2＝1，因此时钟产生器工作，产生不断翻转的时钟信号clk1和clk2，且clk2＝clk1，因此电荷泵一和电荷泵二都工作，vpp开始上升；4，当vpp上升到v2<vpp≤v1时，电压调整器的输出lmt1＝1，lmt2＝0，因此时钟发生器仍然工作，产生不断翻转的时钟信号clk1，但由于en1＝0,lmt2＝0，因此en_clk2＝0，clk2＝0，电荷泵二停止工作，电荷泵一继续工作，vpp继续上升；5，当vpp上升到vpp>v1时，电压调整器的输出lmt1＝lmt2＝0，因此时钟发生器停止工作，其输出时钟信号clk1＝0，clk2＝0，电荷泵一和电荷泵二都不工作；6，当vpp在负载的作用下下降到小于v1时，电压调整器的输出lmt1＝1，因此时钟发生器又开始工作，产生不断翻转的时钟信号clk1，电荷泵一工作使得vpp再次上升，此时由于vpp仍大于v2，因此lmt2＝0，clk2＝0，电荷泵二不工作。本发明擦除时的状态：状态vpplmt1电荷泵一电荷泵二状态1vpp＝00不工作不工作状态20<vpp≤v11连续工作连续工作状态3vpp在v1附近翻转翻转间歇工作间歇工作本发明擦除时的控制过程，参见图5：1，擦除时en1＝1，因此en_clk2＝1，因此clk2始终与clk1相同，lmt2不起作用；2，当使能信号en_hv＝0时，电压调整器不工作，电压调整器输出lmt1＝lmt2＝0，因此时钟产生器也不工作，其输出时钟信号clk1＝0，clk2＝0，因此电荷泵一和电荷泵二都不工作，输出电压vpp＝0；3，当使能信号en_hv＝1时，电压调整器工作，初始时vpp≤v1，电压调整器输出lmt1＝1，因此时钟产生器工作，产生不断翻转的时钟信号clk1，同时clk2＝clk1，因此电荷泵一和电荷泵二都工作，vpp开始上升；4，当vpp上升到vpp>v1时，电压调整器的输出lmt1＝0，因此时钟发生器停止工作，其输出时钟信号clk1＝0，因此clk2＝0，电荷泵一和电荷泵二都不工作；5，当vpp在负载的作用下下降到小于v1时，电压调整器的输出lmt1＝1，因此时钟发生器又开始工作，产生不断翻转的时钟信号clk1，同时clk2＝clk1，电荷泵一和电荷泵二都工作，使得vpp再次上升。当前第1页12