一种电荷泵系统及非易失存储器的制作方法

本发明涉及电荷泵领域，特别是涉及一种电荷泵系统及非易失存储器。

背景技术：

在电荷泵系统中，电荷泵单元通常在时钟的上升沿或下降沿输出电流对负载充电。

现有技术中，电荷泵系统如图1所示，en为使能信号，通常的en为1时，电荷泵系统工作，输出时钟信号ck0，en为0时，电荷泵系统关闭。

然而，发明人在研究上述技术方案的过程中发现，上述技术方案存在如下缺陷：当现有技术的电荷泵系统关断时，在en的下降沿时经常会出现毛刺，使得电荷泵单元内部节点出错。

技术实现要素：

鉴于上述问题，提出了本发明实施例的一种电荷泵系统，以消除电荷泵系统中的毛刺。

根据本发明的第一方面，提供了一种电荷泵系统，包括：

比较单元、振荡器单元、锁存单元、电荷泵单元、第一电阻、第二电阻；

所述比较单元包括第一输入接口、第二输入接口、第一输出接口；所述第一输入接口用于接入参考电压；

所述第一输出接口与所述振荡器单元的输入端、及所述锁存单元的使能端连接；

所述振荡器单元的输出端与所述锁存单元的输入端连接；

所述锁存单元的输出端与所述电荷泵单元的输入端连接；

所述第一电阻的一端与所述电荷泵单元的输出端连接，且所述第一电阻的一端与所述电荷泵单元的输出端连接后，作为时钟信号输出端；

所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端、及所述第二输入接口连接；

所述第二电阻的另一端接地。

根据本发明的第二方面，提供了一种非易失存储器，包括上述任一的电荷泵系统。

本发明实施例中的电荷泵系统，包括了比较单元、振荡器单元、锁存单元、电荷泵单元、第一电阻、第二电阻；比较单元包括第一输入接口、第二输入接口、第一输出接口；第一输入接口用于接入参考电压；第一输出接口与振荡器单元的输入端、及锁存单元的使能端连接；振荡器单元的输出端与锁存单元的输入端连接；锁存单元的输出端与电荷泵单元的输入端连接；第一电阻的一端与电荷泵单元的输出端连接，且第一电阻的一端与电荷泵单元的输出端连接后，作为时钟信号输出端；第一电阻的另一端与第二电阻的一端、及第二输入接口连接；第二电阻的另一端接地。本发明实施例中，在振荡器单元输出端设置了锁存单元，当比较单元的输出端拉低时，锁存单元可以将时钟信号锁存在比较单元的输出端下降沿出现前的状态，因此能有效避免电荷泵系统中的毛刺，避免电荷泵单元内部节点出错。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1是现有技术提供的一种电荷泵系统；

图2是本发明实施例提供的一种电荷泵系统；

图3是本发明实施例列举的一种时钟单元输出信号时序图；

图4是本发明实施例提供的电荷泵系统的一种时钟单元输出信号时序图；

图5是本发明实施例提供的电荷泵系统的另一种时钟单元输出信号时序图；

图6是本发明实施例提供的另一种电荷泵系统；

图7是本发明实施例提供的一种电荷泵系统的延时反相电路。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，并不用于限定本发明。

实施例一

参照图2，示出了一种电荷泵系统，具体包括：

比较单元10、振荡器单元20、锁存单元30、电荷泵单元40、第一电阻50、第二电阻60；所述比较单元10包括第一输入接口101、第二输入接口102、第一输出接口103；所述第一输入接口101用于接入参考电压；所述第一输出接口103与所述振荡器单元20的输入端、及所述锁存单元30的使能端301连接；所述振荡器单元20的输出端与所述锁存单元30的输入端连接；所述锁存单元30的输出端与所述电荷泵单元40的输入端连接；所述第一电阻50的一端与所述电荷泵单元40的输出端连接，且所述第一电阻50的一端与所述电荷泵单元40的输出端连接后，作为时钟信号输出端；所述第一电阻50的另一端与所述第二电阻60的一端、及所述第二输入接口102连接；所述第二电阻60的另一端接地。

本发明实施例中，如图2所示，第一电阻50和第二电阻60构成电压采样电路，vfb为反馈电压，vref为参考电压，cmp为比较器10，当vfb小于vref时，cmp输出信号en为1，振荡器单元20(osc)工作，输出时钟信号ck，锁存单元20(latch)处于输入端的信号可以传送到锁存单元(latch)输出端的状态，ck可以传送到电荷泵单元40(pump)的输入端，随着osc输出时钟信号ck的上升沿和下降沿的到来，pump的输出电压vp，会被pump不断冲高，相应的，vfb也会随着vp的升高而升高，当vfb大于vref时，cmp输出信号en为0。在en下降沿到来后，en为0，latch处于锁存状态，使得latch输出端的信号ck1锁存于时钟信号ck在en下降沿出现前的状态，避免ck1出现毛刺。

可以理解，如果不在电荷泵系统中设置锁存单元30，那么，在en下降沿到来时，有很大可能出现如图3所示的ck的时序图，ck在高的时候，pump输出端电压ck已经打到目标值，由于en下降沿来时，ck被拉低出现时钟毛刺，时钟毛刺会多出一个下降沿，对于一些pump结构，毛刺会导致pump内部节点出现错误，导致下一次启动变慢或者失败。

本发明实施例中，在设置了锁存单元30的电荷泵系统中，ck的时钟信号可以具体如图4和图5所示。具体的，图4示出了en下降沿时，ck为0时的时序，可以看出ck不会出现毛刺；图5示出了en下降沿时，ck为1时的时序，可以看出由于锁存单元30的设置，ck也不会出现毛刺，使得电荷泵系统中不会出现过冲或电荷泵单元内部节点出错等现象。

具体应用中，所述比较单元10可以为集成的比较器，使得电路搭建简单且性能稳定。

综上所述，本发明实施例的电荷泵系统，因为设置了锁存单元30，能有效避免电荷泵系统中的毛刺，避免电荷泵单元内部节点出错。

作为本发明实施例的一种优选方案，如图6所示，该电荷泵系统还包括：时序延时单元70；所述第一输出接口103通过所述时序延时单元70与所述振荡器单元的输入端连接。

本发明实施例中，时序延时单元(delay单元)可以用于保证latch的时序足够，进一步增强减毛刺功能的可靠性。

作为本发明实施例的一种优选方案，如图7所示，所述振荡器单元20包括：延时反相电路11、与非门电路12、非门电路13；所述延时反相电路11包括第一输入端111、第一输出端112；所述与非门电路12包括第二输入端121、第三输入端122和第二输出端123；所述第一输出端112与所述第二输入端121连接；所述第二输出端123与所述非门电路13的输入端连接；所述非门电路13的输出端作为所述振荡器单元20的输出端；所述第一输入端111、所述第三输入端122与所述第一输出接口103连接。

本发明实施例中，振荡单元20中，en为1时，延时反相电路11可以产生振荡信号，经由与非门电路12和非门电路13后输出时钟信号ck。

具体应用中，如图7所示，所述延时反相电路11包括：

p型场效应管：p0、p1、p2、p3、p4、p5、p6、p7、p8；

n型场效应管：n0、n1、n2、n3、n4、n5、n6、n7、n8、n11、n12；

所述p0的源端、所述p1的源端、所述p3的源端、所述p5的源端、所述p7的源端连接电源vdd；所述p0的栅端、所述p1的栅端、所述p3的栅端、所述p5的栅端、所述p7的栅端连接；所述p0的栅端与所述p0的漏端连接；所述p1的漏端与所述p2的源端连接；所述p3的漏端与所述p4的源端连接；所述p5的漏端与所述p6的源端连接；所述p7的漏端与所述p8的源端连接；所述p2的栅端与所述n1的栅端，所述第二输出端连接；述p2的漏端、所述n1的漏端、所述p4的栅端、及所述n3的栅端连接；所述p4的漏端、所述n3的漏端、所述p6的栅端、及所述n5的栅端连接；所述p6的漏端、所述n5的漏端、所述p8的栅端、及所述n7的栅端连接；所述p8的漏端、所述n7的漏端、与所述第一输出端连接；所述n2的漏端与所述n1的源端连接；所述n4的漏端与所述n3的源端连接；所述n6的漏端与所述n5的源端连接；所述n8的漏端与所述n7的源端连接；所述n2的源端、所述n4的源端、所述n6的源端、所述n8的源端、所述n11的源端、所述n12的源端连接接地端gnd；所述n2的栅端、所述n4的栅端、所述n6的栅端、所述n8的栅端、所述n11的栅端、所述n12的栅端连接；所述n11的栅端与所述n11的漏端连接；所述n12的漏端与所述p0的漏端连接；所述n11的漏端与所述n0的源端连接；所述n0的漏端作为偏置电流接入端，用于接收偏置电流；所述n0的栅端与所述第一输出接口连接。

具体应用中，本发明实施例的场效应管单元(包括p型场效应管单元和n型场效应管单元)，均可以是单个的mos晶体管，使得电路的搭建简单，成本低廉；本发明实施例的场效应管单元，也可以是多个mos晶体管搭建而成，具有源端、栅端和漏端，例如，使用多个mos管并联的结构，多个mos管并联的情况下，每个mos管的源端、栅端、漏端分别连接，以通过并联的方式，为电路提供更大的电流。本发明实施例对此不做具体限定。

通过上述延时反相电路11的连接关系，可以产生振荡信号，经由与非门电路12和非门电路13后输出时钟信号ck。

本发明实施例还可以提供一种非易失存储器，包括上述的任一电荷泵系统。

需要说明的是，对于各实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的电路组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的限制。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的电路连接并不一定是本发明实施例所必须的。

上文通过附图和优选实施例对本发明进行了详细展示和说明，然而本发明不限于这些已揭示的实施例，本领域技术人员从中推导出来的其他方案也在本发明的保护范围之内。

应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种电荷泵系统和一种非易失存储器，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。