专利名称：用于快闪存储器阵列的基于dac的调压器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电荷泵电路。具体来说，本发明涉及一种基于数字/模拟转换器的调压器系统，其可调节非易失性存储器中的电荷泵电路的输出，以供应存储器电路中所利用的各种电压。
背景技术：
非易失性存储器需要可应用到耦合到存储器单元晶体管的栅极的字线的宽广范围的电压。复数个调压器向装置的各项操作提供了不同的适当的电压。各调压器的输出电压固定，并且无法改变调压器装置的输出电压。
非易失性存储器需要至少一个调压器，其向存储器单元栅极供应电压以验证编程单元和擦除单元；及一调压器，其向存储器单元栅极供应编程电压以对存储器单元进行编程。在某些非易失性存储器装置中，单元的可靠性需要编程电压不恒定，而是需要电压匀变。为实现此目的，需要额外添加模拟电路。
发明内容
本发明涉及一种基于DAC的调压器，其向非易失性存储器装置供应必需的经调节的电压。电压调节是基于在一参考电流与一来自电荷泵电路的高压输出的电流信号之间的电流比较来进行的。向DAC提供N比特将产生从虚地汲取的2N个参考电流水平。向电流转换器施加的电压产生了来自供应至虚地的电荷泵的高压输出的电流信号。来自虚地中的比较的电流误差信号放大，并且电压由跨导放大器来转换。第二放大器接收来自跨导放大器的输出信号并且输出CMOS相容电压水平，启用电荷泵或使其放电来获得所选择的输出电压值。因此电荷泵可以根据传送到DAC的输入而调节到2N个值中的一个。
本发明的调压器能够供应宽广范围的输出电压以使非易失性存储器装置中的字线偏压。提供N个输入信号以选择用于非易失性存储器的各项操作的适当的输出电压。因为此项特征，通过提供匀变电压值系列可易于产生电压匀变。
图1为包括本发明的基于DAC的调压器的电荷泵系统10的方块图。
图2为根据本发明的示意性的基于DAC的调压器的示意图。
图3为可用作图2的电流源的电路的示意性实施例的详尽示意图。
具体实施例方式
所属领域的技术人员将认识到本发明的以下描述仅为说明性的而不进行任何方式的限制。本发明的其它实施例对享有本揭示的利益的所属领域的技术人员将显而易见。调压是基于在参考电流与来自电荷泵电路的高压输出所获得的电流信号之间的电流比较。向DAC提供N比特将产生从虚地汲取的2N个参考电流水平。施加到电流转换器的电压从应用到虚地的电荷泵的高压输出产生电流信号。来自虚地中的比较的电流误差信号放大，并且电压由跨导放大器转换。第二放大器接收来自跨导放大器的输出信号并且输出CMOS相容电压水平，以启用电荷泵或使其放电来获得所选择的输出电压值。因此电荷泵可以根据传送到DAC的输入调节到2N个值中的一个。
首先参考图1，其呈现了包括本发明的基于DAC的调压器的电荷泵系统10的方块图。基于DAC的调压器12在总线14接收一N比特的数字输入。基于DAC的调压器12向电荷泵16供应信号，以启用电荷泵16或使其放电来调节其输出节点18处的高压输出。
现参考图2，其展示了本发明的基于DAC的调节器的简化示意图。电荷泵的高压输出节点(在参考数字20展示)通过电阻24和P沟道MOS晶体管26耦合到虚地22。P沟道MOS晶体管26由放大器28的输出驱动。放大器28使其反相输入耦合到电阻24与P沟道MOS晶体管26的源极之间的连接，并使其非反相输入耦合到参考电压Vref1。随其N个输入线的状态而变，电流源30能够产生2N个参考电流水平并耦合到包含P沟道MOS晶体管26的漏极与跨导放大器32的反相输入的电路节点。所属领域的技术人员将了解到此电路节点位于虚地处。跨导放大器32的非反相输入耦合到参考电压Vref2。电阻34设定跨导放大器32的增益。跨导放大器32驱动跨导放大器36的非反相输入。跨导放大器36的反相输入耦合到参考电压Vref2。
电阻24、放大器28以及P沟道MOS晶体管26产生了一电流信号，其为电荷泵的高压输出节点20处的电压的函数。此电流信号与来自电流源30的参考电流信号进行比较。正如本文将要更充分揭示的，参考电流可以设定为2N个水平中的一个。
由虚地中的比较所产生的电流误差信号放大，并在跨导放大器32中转换为电压。第二放大器36产生了CMOS相容输出水平来启用电荷泵或使其放电。
现参考图3，其中详尽地展示了图2的电流源30。从电阻40和P沟道MOS晶体管44获取参考电流，电阻40由放大器42控制偏压恒定电压降Vref1。P沟道MOS晶体管46和N沟道MOS晶体管48及50通过P沟道MOS晶体管44将电流镜像。确定N沟道MOS晶体管52、54、56、58、60以及62的规格以使电流乘以2的权重；确定晶体管52以1x；确定晶体管54的规格，以2x；确定晶体管56的规格，以4x；确定晶体管58的规格，以8x；确定晶体管60的规格，以(2N)x。确定晶体管62的规格使其最小以将电流源偏压至最小的电流值。分别通过晶体管64、66、68、70、72以及74来切换通过晶体管52、54、56、58、60以及62的电流路径。晶体管64、66、68、70以及72使其栅极分别由N个输入控制线中的一个驱动。晶体管74为当所有N个输入线处于逻辑零时通过二极管连接产生最小电流。
来自电荷泵30的高压输出节点20(图2)是由放大器28通过使其反馈环以Vref1偏压而产生的。高压输出的值可表示为HVOUT＝(n+1)(R24/R40)*Vref1+Vref1。
如所属领域的技术人员所了解的，所述调节为所述电阻比例的函数而不是绝对值。
尽管已经展示以及描述了本发明的实施例及应用，但所属领域的技术人员应很清楚在不偏离本文的发明概念的情况下可进行比所提到的多得多的修改。因此除随附权利要求书外不应对本发明进行限制。
权利要求
1.一种集成调压器系统，其包含.一电荷泵电路，具有一允许输入及一电压输出节点；N个数字输入；一耦合到所述电荷泵的允许输入的控制电路，所述控制电路包括一数字/模拟转换器，其耦合到所述N个数字输入并配置为驱动所述电荷泵的所述允许输入以在所述电荷泵电路的所述电压输出节点处形成一电压，此为一应用于所述N个数字输入的数码字的一单一功能。
2.如权利要求1所述的集成调压器系统，其与一非易失性存储器电路组合。
3.一种集成调压器系统，其包含一电荷泵电路，其具有一允许输入及一电压输出节点；一调节器电路，其具有用于产生2N个值中的任一个的一调节器输出电压的N个数字输入；和一比较器，其使输入经耦合以将一在所述电荷泵的所述电压输出节点的电压与所述调节器输出电压进行比较，并使一输出耦合到所述电荷泵电路的所述允许输入。
4.如权利要求3所述的集成调压器，其与一非易失性存储器电路组合。
5.一种基于DAC的集成调压器系统，其包含一电荷泵电路，其具有一允许输入及一电压输出节点；一虚地节点；N个数字输入；一电压/电流转换器，其具有一耦合到所述电压输出节点的输入与一耦合到所述虚地节点的输出；一电流源，其耦合到所述虚地节点，所述电流源响应所述N个数字输入的状态信号汲取复数个电流中的一个；一跨导放大器，其具有一在所述虚地节点处的反相输入、一耦合到一参考电势的非反相输入和一输出；和一比较器，其具有一第一输入，其耦合到所述跨导放大器的所述输出；一第二输入，其耦合到一参考电势；一输出，其耦合到所述电荷泵的所述允许输入。
6.如权利要求5所述的集成调压器，其与一非易失性存储器电流组合。
7.如权利要求5所述的基于DAC的调压器系统，其中所述电流源包含一参考电压源；一放大器，其具有一耦合到所述参考电压源的反相输入、一非反相输入和一输出；一第一p沟道MOS晶体管，其具有一耦合到一电势的源极、一耦合到所述放大器的所述非反相输入的漏极和一耦合到所述放大器的所述输出的栅极；一第二p沟道MOS晶体管，其具有一耦合到所述电势的源极、一漏极和一耦合到所述放大器的所述输出的栅极；一第一n沟道MOS晶体管，其具有一漏极、和一耦合到所述第二p沟道MOS晶体管的所述漏极的栅极和一源极；一第二n沟道MOS晶体管，其具有一耦合到所述第一n沟道MOS晶体管的所述电源的漏极、一耦合到所述电势的栅极和一耦合到地面的源极；一电流汲取节点；一耦合在所述电流汲取节点与接地电势之间的偏压电路，所述偏压电路包括一最小尺寸的n沟道MOS偏压晶体管，其具有一耦合到所述电流汲取节点的漏极、一耦合到所述第一n沟道MOS晶体管栅极的栅极和一通过一二极管连接的n沟道MOS晶体管耦合到接地电势的源极；和N个数字输入级，每一数字输入级耦合在所述电流汲取节点与接地电势之间并包括一使一漏极耦合到所述电流汲取节点的第一输入级n沟道MOS晶体管、一耦合到所述第一n沟道MOS晶体管的所述栅极的栅极和一通过一第二输入级n沟道MOS晶体管耦合到接地电势的源极，所述第二输入级n沟道MOS晶体管具有一耦合到所述N个数字输入中的一个的栅极。
8.如权利要求5所述的基于DAC的调压器系统，其中所述调节器包含；一电流源；一跨导放大器，其具有一耦合到所述电荷泵电路的所述电压输出节点的反相输入，一耦合到一第一参考电压的非反相输入和一输出；一P沟道晶体管，其具有一耦合到所述跨导放大器的所述反相输入的源极，一耦合到所述电流源的漏极，和一耦合到所述跨导放大器的所述输出的栅极；一比较器，其具有一其耦合到一第二参考电压的非反相输入，一其耦合到所述P沟道MOS晶体管的所述漏极的反相输入，和一耦合到所述电荷泵电路的所述允许输入的输出。
全文摘要
本发明涉及一种用于非易失性存储器装置的基于DAC的调压器系统，所述系统包含一具有一允许输入和一电压输出节点的电荷泵电路。电压－电流转换器具有一耦合到电压输出节点的输入和一耦合到一虚地节点的输出。电流源耦合到虚地节点并且响应复数个数字输入信号的状态汲取复数个电流中的一个。跨导放大器具有一位于虚地节点处的反相输入，一耦合到参考电势的非反相输入，和一输出。比较器具有一耦合到跨导放大器的输出的第一输入，一耦合到参考电势的第二输入，和一耦合到所述电荷泵的允许输入的输出。
文档编号H03M1/66GK1689233SQ03821370
公开日2005年10月26日 申请日期2003年9月9日 优先权日2002年9月11日
发明者美斯米力亚诺·弗力欧, 思带菲诺·希为落, 赛谋·八斗李, 赛比安·莽诺尼 申请人:艾梅尔公司