专利名称：一种电可擦写存储器编程电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及集成芯片的编程单元电路，更具体地指一种电可擦写存储器编程电路，该电路同时具备数据暂存和高压转换(Level-Shift)功能，能够用较少的元件和较低的功耗实现EEPROM存储单元的并行写入。
背景技术：
在集成芯片中，传统的电可擦写存储器(EEPROM)编程单元电路包含一个独立的数据寄存器和一个独立的高压控制电路，它们分别完成数据暂存和高压转换功能。EEPROM写入一般分两个阶段进行(假设EEPROM一次写入N位数据，并且在此之前待写入单元已经全部擦除，也即当前数据全部置为“1”)1.待写入的数据自串行接口输入，经移位处理后进入N位数据寄存器暂存；2.在写信号控制下，N位暂存器通过各自的位控制电路在存储单元位线上输出不同的编程电压(为“0”的位输出编程高压，为“1”的位输出零伏)，这种根据输入逻辑信号决定输出高压或零电平的控制电路称为高压转换电路。
由于传统的EEPROM编程单元电路包含一个独立的数据寄存器和一个独立的高压控制电路，因此，该单元电路结构复杂，电路所需面积大、功耗较大的缺陷。
发明内容
本发明的目的是针对传统的EEPROM编程单元电路存在的上述缺点，提出一种电可擦写存储器编程电路，编程电路能在同一电路中实现需要两组电路完成的数据暂存和高压转换功能。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案该电可擦写存储器编程电路包括六只场效应管M1-M6，其中，场效应管M1-M4连接成一静态随机存取存储器，存取存储器输入端为输入数据端～D，存取存储器输出端为电压输出端，存取存储器中的一端为高压产生电路输出端VHV，另一端为接地端GND，场效应管M6的源、漏极分别与场效应管M1漏极、场效应管M3源极相接，场效应管M5漏极与场效应管M1的漏极相接，场效应管M5与M6的栅极并接后作为清零信号端clr，场效应管M5的源极接至接地端GND。
在本发明的上述技术方案中，仅用六只场效应管M1-M6就构成了编程电路，数据输入阶段，利用四只场效应管M1-M4连接成一静态随机存取存储器(SRAM)，锁存准备写入存储器的数据，利用场效应管M6来隔断M1与M3的通路，避免状态强制转换时出现大的转换电流；在编程阶段，输出端VHV输出编程高压，M1-M4又构成一高压转换电路(level-shift)，负责将锁存在静态随机存取存储器中的数据转换成需要的擦写电压。因此，本发明利用同一电路实现了传统电路中需要两个独立电路才能实现的数据锁存和高压转换功能，本发明减少了编程电路面积，降低了电路功耗，并使EEPROM内部电路的接口更加简单。
图1为本发明的电可擦写存储器编程电路原理示意图。
具体实施例方式
请参阅图1所示，本发明的电可擦写存储器编程电路包括六只场效应管M1-M6，其中，场效应管M1-M4连接成一静态随机存取存储器，存取存储器输入端为输入数据端～D，存取存储器输出端为电压输出端Q，存取存储器中的一端为高压产生输出端VHV，另一端为接地端GND，场效应管M6的源、漏极分别与场效应管M1漏极、场效应管M3源极相接，场效应管M5漏极与场效应管M1的漏极相接，场效应管M5与M6的栅极并接后作为清零信号端clr，场效应管M5的源极接至接地端GND。
在所述的静态随机存取存储器中，场效应管M2、M4的漏、源极相接，两者的栅极并接后与场效应管M1的漏极相接且为电压输出端Q，场效应管M2、M4的源、漏极分别接至接地端GND和高压输出端VHV。
在所述的静态随机存取存储器中，场效应管M1、M3的栅极并接后与场效应管M2的漏极相接且为输入数据端～D，场效应管M1、M3的源、漏极分别接至接地端GND和高压输出端VHV。
在本发明的编程电路中，VHV为高压产生电路的输出电压，它提供给EEPROM的所有位线，在对EEPROM进行编程时，高压产生电路输出高压(VPP)，而在非编程状态下，它直接输出电源电压(VDD)。GND为地，clr为清零信号，～D为输入数据(反相)，Q为编程单元提供给位线的电压输出。在真正对EEPROM进行写操作之前，VHV＝VDD，场效应管M1，M2，M3，M4构成四管静态随机存取存储器(SRAM)，写入数据前首先清除SRAM中的数据(清除信号可以借用EEPROM编程前的擦信号)，此时clr＝1，由于外部未输入未数据，～D输入为高阻，SRAM数据被置为“0”，以上过程中场效应管M6的作用是隔断场效应管M1与M3的通路，避免状态强制转换时出现大的转换电流。
写入时，clr＝0，～D接通串行数据输入，输入数据为0时，SRAM保持清“0”状态不变，输入数据为1时，在～D信号强制SRAM翻转，完成从“0”到“1”状态的转换后，地址加1，串行数据输入接到其它位，～D输入恢复高阻态，至此SRAM就锁存了要写入该位的数据并将数据在Q节点输出。在随后的编程阶段，如前所述，VHV为高压VPP，clr＝1，～D输入为高阻，这时编程电路变成高压转换电路，高压转换电路工作原理如下当前状态下，场效应管M5、M6均截止，起作用的是SRAM即先前锁存在其中的数据Q，若数据Q为“1”，即Q节点为高电平，则场效应管M4趋于截止(这里认为栅源电压接近VPP才会维持导通)，场效应管M2导通，同时由于SRAM的另一输出端——先前的数据输入节点～D与Q反相，故节点～D为低电平，该低电平会促进M3的导通同时维持场效应管M1处于截止态。以上管子状态的变化类似一个正反馈的过程，反馈的结果是最后场效应管M3完全导通，漏端输出的高压又将场效应管M4完全关断，从而达到在Q节点输出没有损失的高压VPP而控制电路本身又没有静态功耗的目的。数据为“0”的情况和以上过程类似，最后Q输出无误差的零电平。
综上所述，本发明用同一电路实现了传统方法需要两个独立电路才能实现的静态随机存取存储器和高压转换功能，该编程电路具有电路开销小，没有静态功耗，接口方便等优点，适用于EEPROM编程以及其它需要数据锁存和高压控制的应用场合。
权利要求
1.一种电可擦写存储器编程电路，其特征在于该编程电路包括六只场效应管M1-M6，其中，场效应管M1-M4连接成一静态随机存取存储器，存取存储器输入端为输入数据端～D，存取存储器输出端为电压输出端Q，存取存储器中的一端为高压产生电路输出端VHV，另一端为接地端GND，场效应管M6的源、漏极分别与场效应管M1漏极、场效应管M3源极相接，场效应管M5漏极与场效应管M1的漏极相接，场效应管M5与M6的栅极并接后作为清零信号端clr，场效应管M5的源极接至接地端GND。
2.如权利要求1的述的电可擦写存储器编程电路，其特征在于在所述的静态随机存取存储器中，场效应管M2、M4的漏、源极相接，两者的栅极并接后与场效应管M1的漏极相接且为电压输出端Q，场效应管M2、M4的源、漏极分别接至接地端GND和高压输出端VHV。
3.如权利要求2的述的电可擦写存储器编程电路，其特征在于在所述的静态随机存取存储器中，场效应管M1、M3的栅极并接后与场效应管M2的漏极相接且为输入数据端～D，场效应管M1、M3的源、漏极分别接至接地端GND和高压输出端VHV。
全文摘要
本发明公开了一种电可擦写存储器编程电路，该电路利用四只场效应管M1－M4连接成一静态随机存取存储器，在非编程状态下，利用场效应管M6来隔断M1与M3的通路，避免状态强制转换时出现大的转换电流；而有高压转换下，利用场效应管M5，M6的截止锁存在存取存储器中的数据。因此，本发明利用同一电路实现了传统电路中需要两个独立电路才能实现的静态随机存取存储器和高压转换功能，本发明减少了编程电路面积，降低了电路功耗，并使EEPROM内部电路的接口更加简单。
文档编号G11C16/10GK1632879SQ20031012265
公开日2005年6月29日 申请日期2003年12月24日 优先权日2003年12月24日
发明者王光春 申请人:上海贝岭股份有限公司