一种单阈值开关电荷泵设计制造技术

设计了一种应用于亚微米工艺的传输只读存储器的编程高压的单阈值开关电荷泵。随着亚微米和深亚微米工艺的应用，N+/PWELL结反向击穿电压和栅氧击穿电压都明显降低，用于只读存储器传送编程电压的两阈值开关电荷泵应用存在着极大的风险。单阈值开关电荷泵能实现内部高压结点只高于编程一个阈值，使开关电荷泵在传送高压时能安全工作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术广泛应用于串口通信电路、EEPROM、PROM、动态随机存储器等需要高压的领域。更具体地描述，本专利技术设计了一款应用于亚微米工艺的传输只读存储器的编程高压的单阈值开关电荷泵。技术背景根据不同的应用，电荷泵的种类不同，内部直接产生高压的电荷泵有：双极DICKSON电荷泵，MOSDICKSON电荷泵，四相位电荷泵，电压倍增电荷泵，电压三倍电荷泵。因只读存储器芯片的数据只能进行一次编程，编程后的数据能长时间保存，PROM的基本单元反熔丝，在编程时需要过毫安级别以上的电流，所以只读存储器编程时一般都采用外加编程高压，内部的电荷泵只是起着开关的作用，在编程的时候传递编程高压，并提供大电流通路。现在应用于只读存储器的电荷泵一般都是两阈值电荷泵。本专利技术设计了一款应用于亚微米工艺的传输只读存储器的编程高压的单阈值开关电荷泵。随着亚微米和深亚微米工艺的应用，N+/PWELL结反向击穿电压和栅氧击穿电压都明显降低，用于只读存储器传送编程电压的两阈值开关电荷泵应用存在着极大的风险。
技术实现思路
本专利技术设计了一款应用于亚微米工艺的传输只读存储器的编程高压的单阈值开关电荷泵。基于该设计能实现内部高压结点只高于编程电压一个阈值，使开关电荷泵在传送高压时能安全工作。该设计的主要内容为：(1)单阈值电荷泵的结点电压峰值只需要高于编程电压一个阈值。(2)单阈值开关电荷泵能实现内部高压结点只高于编程一个阈值，使开关电荷泵在传送高压时能安全工作。(3)设计内容有效改变体校应变化使编程电压传输出现损失的问题。(4)本专利技术应用于亚微米或者深亚微米的只读存储器的单阈值电荷泵解决了传统的两阈值电荷泵产生的内部高压结点的威胁。本专利技术的单阈值电荷泵的结点电压峰值只需要高于编程电压一个阈值，编程电压就能完全传递到编程结点。两阈值开关电荷泵之所以受限，其根本原因在于管子的体效应不断增加，导致传送的编程电压出现阈值损失，同时造成内部高压结点电压过高。本专利技术所描述的单阈值电荷泵能很好地弥补这个缺陷。附图说明图1为单阈值电荷泵的原理图图2为单阈值电荷泵的仿真图具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作详细说明。电荷泵工作的两个理论基础：电容的两端电压不能突变，电荷共享原理。如图1所示，外加编程电压VP，结点2直接被拉到V20＝VP-VTH1，初始时ctrl端为0，N4管关断，结点4抬高，P2管关断，此时结点6为VDD，N5管开启，因此结点3被拉低，N2管关断，同时N3打开编程结点7被拉到地。当Ctrl为高，clock为固定周期的方波信号时，电荷泵开始工作，此时结点4被拉低，P2管导通，同时结点6为低，NS管关断，因此结点3的电压等于结点2的电压，同时N3管关断，编程结点被释放出来。第一个周期结点5从0变化到VDD时，令结点2的寄生电容为CS，结点2的电压被拉到：V21＝VDD*C1/(C1+CS)+VP-VTH1。当结点5从VDD到0时，结点2的电压又被拉到V20＝VP-VTH1。在编程过程中结点2的电压一直在两个电压内来回跳变，即结点3的电压也在两个电压之间来回跳变。要使编程电压VP完全传递到编程结点，结点3的最大电压至少大于编程电压VP一个阈值电压，即：V2PEAK＝V3PEAK≥VP+VTH2。从上面公式可知，该电荷泵结点2电压峰值只需要比编程电压提高一个阈值电压，同时峰值电压降低一个阈值电压N1、N2的体效应相对两阈值电荷泵更低。在编程电压为7V，工作电压为3.3V时单阈值开关电荷泵的仿真结果如图2所示。仿真结果显示，该电路的峰值电压只高于编程电压1.8V，此时7V的编程电压完全传到编程结点。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单阈值开关电荷泵的设计。其特征在于：说明书附图1中的特殊电路结构，这样的单阈值电荷泵结构能够改善两阈值电荷泵的不足。

【技术特征摘要】
1.一种单阈值开关电荷泵的设计。其特征在于：说明书附图1中的特殊电路结构，这样的单阈值电荷泵结构能够改善两阈值电荷泵的不足。2.根据权利要求1所述的一种单阈值开关电荷泵的设计，其特征在于：单阈值开关电荷泵能实现内部高压结...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱宏才，
申请(专利权)人：朱宏才，
类型：发明
国别省市：四川;51