电荷泵驱动电路

摘要

本发明提供了一种电荷泵驱动电路，所述电荷泵驱动电路包括第一脉冲产生电路和第二脉冲产生电路，其中：所述第一脉冲产生电路和所述第二脉冲产生电路均连接一电荷泵；所述第一脉冲产生电路为所述电荷泵提供一系列的第一脉冲信号；所述第二脉冲产生电路响应于一地址转换检测信号，并根据所述地址转换检测信号产生第二脉冲信号，并提供至所述电荷泵或所述第一脉冲产生电路；所述第一脉冲产生电路根据所述第二脉冲信号产生所述第一脉冲信号。

权利要求

1.一种电荷泵驱动电路，其特征在于，所述电荷泵驱动电路包括第一脉冲产生电路和第二脉冲产生电路，其中：所述第一脉冲产生电路和所述第二脉冲产生电路均连接一电荷泵；

所述第一脉冲产生电路为所述电荷泵提供一系列的第一脉冲信号；

所述第二脉冲产生电路响应于一地址转换检测信号，并根据所述地址转换检测信号产生第二脉冲信号，并提供至所述电荷泵或所述第一脉冲产生电路；

所述第一脉冲产生电路根据所述第二脉冲信号产生所述第一脉冲信号。

2.如权利要求1所述的电荷泵驱动电路，其特征在于，所述第一脉冲产生电路包括压控振荡器和控制电压产生电路，其中：所述控制电压产生电路输出一控制电压并提供至所述压控振荡器，以使所述压控振荡器根据所述控制电压输出所述第一脉冲信号。

3.如权利要求2所述的电荷泵驱动电路，其特征在于，所述第一脉冲信号的频率与所述控制电压的幅值成正比。

4.如权利要求2所述的电荷泵驱动电路，其特征在于，所述控制电压产生电路包括比较器和分压电路，其中：所述分压电路连接所述电荷泵的输出端，并根据所述电荷泵的输出电压产生一反馈电压，所述反馈电压耦合至所述比较器的负输入端，一参考电压耦合至所述比较器的正输入端，所述比较器的输出端输出所述控制电压。

5.如权利要求4所述的电荷泵驱动电路，其特征在于，所述分压电路包括第一电阻和第二电阻，其中：所述第一电阻的一端连接所述电荷泵的输出端，另一端连接所述比较器的负输出端；

所述第二电阻的一端连接所述比较器的负输出端，另一端接地。

6.如权利要求2所述的电荷泵驱动电路，其特征在于，所述控制电压产生电路还包括第一晶体管和第二晶体管，其中：所述第一晶体管为P沟道场效应晶体管，所述第二晶体管为N沟道场效应晶体管；

所述第一晶体管的源极耦合至电源电压，所述第一晶体管的栅极连接所述第二晶体管的漏极，所述第一晶体管的漏极耦合至所述控制电压；

所述第二晶体管的栅极耦合至所述第二脉冲信号，所述第二晶体管的源极接地。

7.如权利要求6所述的电荷泵驱动电路，其特征在于，所述电源电压的电压幅值为1.6V～3.3V。

8.如权利要求1所述的电荷泵驱动电路，其特征在于，所述电荷泵驱动电路还包括或门，所述或门的第一输入端耦合至所述第一脉冲信号，所述或门的第二输入端耦合至所述第二脉冲信号，所述或门的输出端连接所述电荷泵。

9.如权利要求1所述的电荷泵驱动电路，其特征在于，所述电荷泵位于为一闪存存储器提供输出电压，所述电荷泵的输出端连接至所述闪存存储器。

10.如权利要求9所述的电荷泵驱动电路，其特征在于，所述电荷泵驱动电路还包括地址转换检测电路，所述地址转换检测电路连接所述闪存存储器，当所述闪存存储器的读取地址转换时，所述地址转换检测电路提供所述地址转换检测信号至所述第二脉冲产生电路。

说明书

电荷泵驱动电路

技术领域

[0001] 本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种电荷泵驱动电路。

背景技术

[0002] 电荷泵电路作为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。随着集成电路制造工艺的进步、对低功耗的追求，集成电路的电源电压不断下降。

[0003] 同时，在Flash存储器中，单元的编程/擦除操作仍需要较高的电压，这就使得在集成电路的不断发展过程中电荷泵电路逐步显现出其重要的地位。在Flash存储器的设计中，对电荷泵的研究逐渐成为当前的热点之一。

[0004] 电荷泵也称为开关电容式电压变换器，是一种利用所谓的“快速”(flying)或“泵送”电容(而非电感或变压器)来储能的DC-DC(直流-直流变换器)。它们能使输入电压升高或降低，也可以用于产生负电压电荷泵，其利用内部的场效应晶体管(Field Effect Transistor，FET)开关阵列以一定的方式控制电容上电荷的传输，通常以时钟信号控制电荷泵中电容的充放电，从而使输入电压以一定的方式升高(或降低)，以达到所需要的输出电压。

[0005] 在NOR闪存读取时，电荷泵的负载电流会因地址转换而增加，负载电流的增加将显著降低电荷泵的输出功率，而电荷泵调节回路不能快速响应负载电流的突然增加。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于提供一种电荷泵驱动电路，以解决现有的电荷泵在闪存读取地址转换时输出功率降低的问题。

[0007] 为解决上述技术问题，本发明提供一种电荷泵驱动电路，所述电荷泵驱动电路包括第一脉冲产生电路和第二脉冲产生电路，其中：

[0008] 所述第一脉冲产生电路和所述第二脉冲产生电路均连接一电荷泵；

[0009] 所述第一脉冲产生电路为所述电荷泵提供一系列的第一脉冲信号；

[0010] 所述第二脉冲产生电路响应于一地址转换检测信号，并根据所述地址转换检测信号产生第二脉冲信号，并提供至所述电荷泵或所述第一脉冲产生电路；

[0011] 所述第一脉冲产生电路根据所述第二脉冲信号产生所述第一脉冲信号。

[0012] 可选的，在所述的电荷泵驱动电路中，所述第一脉冲产生电路包括压控振荡器和控制电压产生电路，其中：

[0013] 所述控制电压产生电路输出一控制电压并提供至所述压控振荡器，以使所述压控振荡器根据所述控制电压输出所述第一脉冲信号。

[0014] 可选的，在所述的电荷泵驱动电路中，所述第一脉冲信号的频率与所述控制电压的幅值成正比。

[0015] 可选的，在所述的电荷泵驱动电路中，所述控制电压产生电路包括比较器和分压电路，其中：

[0016] 所述分压电路连接所述电荷泵的输出端，并根据所述电荷泵的输出电压产生一反馈电压，所述反馈电压耦合至所述比较器的负输入端，一参考电压耦合至所述比较器的正输入端，所述比较器的输出端输出所述控制电压。

[0017] 可选的，在所述的电荷泵驱动电路中，所述分压电路包括第一电阻和第二电阻，其中：

[0018] 所述第一电阻的一端连接所述电荷泵的输出端，另一端连接所述比较器的负输出端；

[0019] 所述第二电阻的一端连接所述比较器的负输出端，另一端接地。

[0020] 可选的，在所述的电荷泵驱动电路中，所述控制电压产生电路还包括第一晶体管和第二晶体管，其中：

[0021] 所述第一晶体管为P沟道场效应晶体管，所述第二晶体管为N沟道场效应晶体管；

[0022] 所述第一晶体管的源极耦合至电源电压，所述第一晶体管的栅极连接所述第二晶体管的漏极，所述第一晶体管的漏极耦合至所述控制电压；

[0023] 所述第二晶体管的栅极耦合至所述第二脉冲信号，所述第二晶体管的源极接地。

[0024] 可选的，在所述的电荷泵驱动电路中，所述电源电压的电压幅值为1.6V～3.3V。

[0025] 可选的，在所述的电荷泵驱动电路中，所述电荷泵驱动电路还包括或门，所述或门的第一输入端耦合至所述第一脉冲信号，所述或门的第二输入端耦合至所述第二脉冲信号，所述或门的输出端连接所述电荷泵。

[0026] 可选的，在所述的电荷泵驱动电路中，所述电荷泵位于为一闪存存储器提供输出电压，所述电荷泵的输出端连接至所述闪存存储器。

[0027] 可选的，在所述的电荷泵驱动电路中，所述电荷泵驱动电路还包括地址转换检测电路，所述地址转换检测电路连接所述闪存存储器，当所述闪存存储器的读取地址转换时，所述地址转换检测电路提供所述地址转换检测信号至所述第二脉冲产生电路。

[0028] 在本发明提供的电荷泵驱动电路中，因为闪存存储器的任何地址转换将生成一个地址转换检测信号脉冲，通过第二脉冲产生电路响应于一地址转换检测信号，并根据所述地址转换检测信号产生第二脉冲信号，并提供至电荷泵或第一脉冲产生电路，进而使第一脉冲产生电路产生第一脉冲信号提供至电荷泵，即使第一脉冲产生电路在正常情况下来不及输出脉冲，也可以利用此时第二脉冲信号激励的第一脉冲信号启动电荷泵。

[0029] 进一步的，通过或门的第一输入端耦合至所述第一脉冲信号，所述或门的第二输入端耦合至所述第二脉冲信号，所述或门的输出端连接所述电荷泵，也可以实现使第二脉冲信号本身作为电荷泵的时钟。因此，每当由于闪存存储器读取地址切换，而使电荷泵的驱动电流增加时，电荷泵可以立刻开启，并输出最大功率，避免了输出电压的下降。

附图说明

[0030] 图1是本发明一实施例电荷泵驱动电路示意图；

[0031] 图2是本发明一实施例控制电压、第一脉冲信号、第二脉冲信号和时钟信号波形示意图；

[0032] 图中所示：10-压控振荡器；20-第二脉冲产生电路；30-电荷泵；40-闪存存储器；50-地址转换检测电路。

具体实施方式

[0033] 以下结合附图和具体实施例对本发明提出的电荷泵驱动电路作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

[0034] 本发明的核心思想在于提供一种电荷泵驱动电路，以解决现有的电荷泵在闪存读取地址转换时输出功率降低的问题。

[0035] 为实现上述思想，本发明提供了一种电荷泵驱动电路，所述电荷泵驱动电路包括第一脉冲产生电路和第二脉冲产生电路，其中：所述第一脉冲产生电路和所述第二脉冲产生电路均连接一电荷泵；所述第一脉冲产生电路为所述电荷泵提供一系列的第一脉冲信号；所述第二脉冲产生电路响应于一地址转换检测信号，并根据所述地址转换检测信号产生第二脉冲信号，并提供至所述电荷泵或所述第一脉冲产生电路；所述第一脉冲产生电路根据所述第二脉冲信号产生所述第一脉冲信号。

[0036] 如图1所示，本实施例提供一种电荷泵驱动电路，所述电荷泵驱动电路包括第一脉冲产生电路和第二脉冲产生电路20，其中：所述第一脉冲产生电路和所述第二脉冲产生电路20均连接一电荷泵30；所述第一脉冲产生电路为所述电荷泵30提供一系列的第一脉冲信号clk1；所述第二脉冲产生电路20响应于一地址转换检测信号address，并根据所述地址转换检测信号address产生第二脉冲信号clk2，并提供至所述电荷泵30或所述第一脉冲产生电路；所述第一脉冲产生电路根据所述第二脉冲信号clk2产生所述第一脉冲信号clk1。

[0037] 具体的，在所述的电荷泵驱动电路中，所述第一脉冲产生电路包括压控振荡器10和控制电压产生电路，其中：所述控制电压产生电路输出一控制电压to_ng并提供至所述压控振荡器10，以使所述压控振荡器10根据所述控制电压to_ng输出所述第一脉冲信号clk1。如图2所示，所述第一脉冲信号clk1的频率与所述控制电压to_ng的幅值成正比。所述控制电压产生电路包括比较器U1和分压电路，其中：所述分压电路连接所述电荷泵30的输出端，并根据所述电荷泵30的输出电压Vppi产生一反馈电压Vfb，所述反馈电压Vfb耦合至所述比较器U1的负输入端，一参考电压Vref耦合至所述比较器U1的正输入端，所述比较器U1的输出端输出所述控制电压to_ng。所述分压电路包括第一电阻R1和第二电阻R2，其中：所述第一电阻R1的一端连接所述电荷泵30的输出端，另一端连接所述比较器U1的负输出端；所述第二电阻R2的一端连接所述比较器U1的负输出端，另一端接地。

[0038] 进一步的，在所述的电荷泵驱动电路中，所述控制电压产生电路还包括第一晶体管Q1和第二晶体管Q2，其中：所述第一晶体管Q1为P沟道场效应晶体管，所述第二晶体管Q2为N沟道场效应晶体管；所述第一晶体管Q1的源极耦合至电源电压VCC，所述第一晶体管Q1的栅极连接所述第二晶体管Q2的漏极，所述第一晶体管Q1的漏极耦合至所述控制电压to_ng；所述第二晶体管Q2的栅极耦合至所述第二脉冲信号clk2，所述第二晶体管Q2的源极接地。所述电源电压VCC的电压幅值为1.6V～3.3V。

[0039] 另外，在所述的电荷泵驱动电路中，所述电荷泵驱动电路还包括或门U2，所述或门U2的第一输入端耦合至所述第一脉冲信号clk1，所述或门U2的第二输入端耦合至所述第二脉冲信号clk2，所述或门的输出端连接所述电荷泵30，并向所述电荷泵30提供一时钟信号clken，如图2所示，由于或门的作用，所述时钟信号为第一脉冲信号clk1和第二脉冲信号clk2的叠加。

[0040] 如图1所示，在所述的电荷泵驱动电路中，所述电荷泵30位于为一闪存存储器40提供输出电压Vppi，所述电荷泵30的输出端连接至所述闪存存储器40。所述电荷泵驱动电路还包括地址转换检测电路50，所述地址转换检测电路50连接所述闪存存储器40，当所述闪存存储器40的读取地址转换时，所述地址转换检测电路50提供所述地址转换检测信号address至所述第二脉冲产生电路20，所述地址转换检测信号address与所述第二脉冲信号clk2的关系如图2所示。

[0041] 在本发明提供的电荷泵驱动电路中，因为闪存存储器40的任何地址转换将生成一个地址转换检测信号address，通过第二脉冲产生电路20响应于一地址转换检测信号address，并根据所述地址转换检测信号address产生第二脉冲信号clk2，并提供至电荷泵30或第一脉冲产生电路，进而使第一脉冲产生电路产生第一脉冲信号clk1提供至电荷泵
30，即使第一脉冲产生电路在正常情况下来不及输出脉冲，也可以利用此时第二脉冲信号clk2激励的第一脉冲信号clk1启动电荷泵30。

[0042] 进一步的，通过或门U2的第一输入端耦合至所述第一脉冲信号clk1，所述或门U2的第二输入端耦合至所述第二脉冲信号clk2，所述或门的输出端连接所述电荷泵30，也可以实现使第二脉冲信号clk2本身作为电荷泵30的时钟。因此，每当由于闪存存储器40读取地址切换，而使电荷泵30的驱动电流增加时，电荷泵30可以立刻开启，并输出最大功率，避免了输出电压的下降。

[0043] 综上，上述实施例对电荷泵驱动电路的不同构型进行了详细说明，当然，本发明包括但不局限于上述实施中所列举的构型，任何在上述实施例提供的构型基础上进行变换的内容，均属于本发明所保护的范围。本领域技术人员可以根据上述实施例的内容举一反三。

[0044] 上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。