一种电荷泵电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明实施例涉及电路技术领域，尤其涉及一种电荷栗电路。
【背景技术】
[0002]电荷栗电路作为Flash存储器的基本模块，很大程度上决定了 Flash的编程/擦除速度。随着集成电路的不断发展，基于低功耗、低成本的考虑，电荷栗电路在集成电路中的应用越来越广泛。
[0003]电荷栗的基本工作原理是通过电容对电荷的积累效应而抬升电荷栗的输出电压。由于漏电流的存在，电荷栗需要检测电路对输出电压进行检测，当输出电压低于目标电压时电荷栗开始工作，将输出电压抬升到目标电压。每对输出电压检测一次都会从输出电压端抽取电流，如果频繁地对输出电压进行检测就会造成很大功耗的浪费，但是如果每隔很长时间才对输出电压进行检测一次，输出电压就会偏离目标电压很大，使得输出电压很不稳定。
[0004]综上所述，为了在保证输出电压稳定的前提下，最大程度地减少功耗的浪费，需要对检测电路的检测频率进行控制。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种电荷栗电路，以实现在保证输出电压稳定的前提下，最大程度地减少功耗的浪费。
[0006]本发明实施例提供一种电荷栗电路，包括:电压检测模块，用于在脉冲信号的控制下对电荷栗的输出电压进行检测，并输出使能信号到电荷栗，启动电荷栗开始工作；计数器，用于对所述使能信号的使能期进行计时，当使能期低于或者高于设定值时调整波形发生器产生脉冲信号的频率；波形发生器，用于在所述计数器的控制下产生脉冲信号到电压检测电路刷新电压检测电路的检测频率；电荷栗，用于在所述使能信号的控制下输出目标电压。
[0007]所述电荷栗为正电压电荷栗。
[0008]所述电压检测电路由第一电阻、第二电阻、一比较器以及一使能开关组成；其中所述第一电阻和第二电阻串联后一端与所述使能开关连接，另一端与所述电荷栗的输出端连接；所述比较器的同相输入端输入参考电压，反相输入端连接到所述第一电阻和第二电阻之间，输出端输出使能信号。
[0009]本发明实施例提供的电荷栗电路，增加了刷新频率控制功能，通过计数器对使能信号的使能期进行计时，当使能期低于或者高于设定值时调整波形发生器产生脉冲信号的频率，进而对电压检测模块的检测频率进行刷新自调整，在保证输出电压稳定的前提下，最大程度地减少功耗的浪费。
【附图说明】
[0010]图1是本发明实施例一提供的一种电荷栗电路框图；
[0011]图2是本发明实施例一提供的输出电压VouT以及对应的脉冲信号RF_EN和PUMP_EN的波形变化图；
[0012]图3是本发明实施例二提供的电压检测电路的电路图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
[0014]实施例一
[0015]图1为本发明实施例一提供的一种电荷栗电路框图，本实施例适用于低功耗的集成电路中。本实施例提供的一种电荷栗电路框图，如图1所示，包括电压检测模块，用于在脉冲信号的控制下对电荷栗的输出电压进行检测，并输出使能信号到电荷栗，启动电荷栗开始工作；计数器，用于对所述使能信号的使能期进行计时，当使能期低于或者高于设定值时调整波形发生器产生脉冲信号的频率；波形发生器，用于在所述计数器的控制下产生脉冲信号到电压检测电路刷新电压检测电路的检测频率；电荷栗，用于在所述使能信号的控制下输出目标电压。
[0016]其中，所述电荷栗优选为正电压电荷栗。
[0017]由于漏电流(Ileak)的存在，电荷栗的输出电压如图1所示VouT会从目标电压不断下降，所以电荷栗需要电压检测电路对输出电压进行检测，输出电压VouT低于目标电压Vtarg时电荷栗进行工作，将VouT重新抬升到目标电压。每次检测时电压检测电路需要从VouT上抽取电流，造成功耗的浪费，为了降低电路功耗，可以采用刷新机制，以一定的频率开启电压检测电路，每开启一次，对VouT检测一次，将VouT重新抬回目标电压。开启频率越低，电压检测电路引起的功耗浪费越小，但是同时电压下降值越大，造成输出电压不稳定。假设电压检测电路每隔时间tO开启一次，则电压下降值VO = Ileak*tO/Cld，其中Ileak为晶体管漏电流，无法避免也无法测量，若将tO设置为固定值，则VO值无法预估，漏电流Ileak过大时电荷栗的输出电压VouT可能偏离目标电压过远。所以需要根据电荷栗的输出电压不断调整电压检测电路的开启频率，在既保证输出电压稳定的前提下又不造成功耗的极大浪费。
[0018]为实现上述目的，假设电荷栗提供电流的能力为Ipump，则将输出电压VouT抬回目标电压需要的时间tl = VO*Cld/Ipump，即启动电压检测电路的使能信号的使能期为tl，假设tl在区间[Tmin，Tmax]范围内对应的VO是设计值。用计数器对tl进行检测，若tl>Tmax，则加快波形发生器产生脉冲(RF_EN)的频率，进而加快电压检测电路的检测频率，不断地启动电荷栗工作用以减小输出电压的下降值V0，若tl〈Tmin，则减小波形发生器产生脉冲(RF_EN)的频率，进而减小电压检测电路的检测频率，用以减小功耗。
[0019]需要说明的是，图1中，Cld代表电荷栗提供电荷的能力。
[0020]为了更加清楚地了解上述电荷栗电路的工作过程，图2给出了输出电压VouT以及对应的脉冲信号RF_EN和PUMP_EN的波形变化图，图中VO和V2表示输出电压VouT偏离目标电压的值，VO大于V2 ；tl和t3代表使能信号PUMP_EN的脉宽，tl大于t3 ；t0和t2表示电压检测电路的检测周期。
[0021]本实施例的技术方案，通过计数器对使能信号的使能期进行计时，当使能期低于或者高于设定值时调整波形发生器产生脉冲信号的频率，进而对电压检测模块的检测频率进行刷新自调整，在保证输出电压稳定的前提下，最大程度地减少功耗的浪费
[0022]实施例二
[0023]在上述实施例的基础上，作为一个优选实施例，图3给出了所述电压检测电路的具体电路图，如图3所示:所述电压检测电路由第一电阻R0、第二电阻R1、一比较器Dl以及一使能开关KM_EN组成；其中所述第一电阻RO和第二电阻R2串联后一端与所述使能开关KM_EN连接，另一端与所述电荷栗的输出端VouT相连；所述比较器Dl的同相输入端输入参考电压Vref，反相输入端连接到所述第一电阻和第二电阻之间Vin，输出端输出使能信号PUMP_ENo
[0024]其中，参考电压Vref为设定值，所述使能开关KM_EN为常开开关，只有当电压检测电路开始对输出电压进行检测时所述使能开关KM_EN闭合后接地，当Vin小于Vref时输出使能信号PUMP_EN启动电荷栗开始工作将输出电压抬升至目标电压。
[0025]本实施例的技术方案，通过电压检测电路对电荷栗的输出电压进行检测输出使能信号PUMP_EN启动电荷栗工作将输出电压抬升至目标电压，在保证输出电压稳定的前提下，最大程度地减少功耗的浪费。
[0026]注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
【主权项】
1.一种电荷栗电路，其特征在于，该电路包括: 电压检测模块，用于在脉冲信号的控制下对电荷栗的输出电压进行检测，并输出使能信号到电荷栗，启动电荷栗开始工作； 计数器，用于对所述使能信号的使能期进行计时，当使能期低于或者高于设定值时调整波形发生器产生脉冲信号的频率； 波形发生器，用于在所述计数器的控制下产生脉冲信号到电压检测电路刷新电压检测电路的检测频率； 电荷栗，用于在所述使能信号的控制下输出目标电压。2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电荷栗为正电压电荷栗。3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电压检测电路由第一电阻、第二电阻、一比较器以及一使能开关组成；其中所述第一电阻和第二电阻串联后一端与所述使能开关连接，另一端与所述电荷栗的输出端连接；所述比较器的同相输入端输入参考电压，反相输入端连接到所述第一电阻和第二电阻之间，输出端输出使能信号。
【专利摘要】本发明公开了一种电荷泵电路，包括：电压检测模块，用于对电荷泵的输出电压进行检测，并输出使能信号到电荷泵；计数器，用于对所述使能信号的使能期进行计时，当使能期低于或者高于设定值时调整波形发生器产生脉冲信号的频率；波形发生器，产生脉冲信号到电压检测电路刷新电压检测电路的检测频率；电荷泵，用于在所述使能信号的控制下输出目标电压。本发明实施例增加了刷新频率控制功能，通过计数器对使能信号的使能期进行计时，当使能期低于或者高于设定值时调整波形发生器产生脉冲信号的频率，进而对电压检测模块的检测频率进行刷新自调整，在保证输出电压稳定的前提下，最大程度地减少功耗的浪费。
【IPC分类】H02M3/07
【公开号】CN105119485
【申请号】CN201510559759
【发明人】陈晓璐
【申请人】北京兆易创新科技股份有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年9月6日