【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一准确电压参考的方法和电路，尤其涉及使用反馈环路和隧道器件的双传导来对浮动栅上的期望电荷水平准确编程的差分电路。
技术介绍
自二十世纪八十年代早期开始，可编程模拟浮动栅电路已经用在仅要求随时间流逝的适度绝对电压准确性的应用中，例如随时间流逝的100-200mV的绝对电压准确性。这种器件通常用于为浮动栅上的电荷提供长期的非易失性存储。浮动栅是一块孤立的导电材料，该导电材料与衬底电隔离但是与衬底或其它导电层电容性耦合。一般而言，浮动栅形成了一MOS晶体管的栅极，该栅极用来读取浮动栅上的电荷水平，而不会造成任何电荷从中泄漏。本领域中公知各种手段能把电荷引入到浮动栅上并且从浮动栅移除电荷。一旦浮动栅已经以特定的电荷水平被编程，它就基本永远保持在该水平上，因为浮动栅的周围是绝缘材料，这些绝缘材料充当对浮动栅放电的势垒。电荷一般用热电子注入或电子隧穿耦合到浮动栅。电荷一般通过射线暴露(UV光、X射线)、雪崩注入或Fowler-Nordheim电子隧穿而从浮动栅移除。从冷导体(cold conductor)发出的电子的使用首先在R.H.Fowler和L.Nordheim博士所著的“Electron Emission inIntense Electric Fields”中描述，Royl soc.会刊，A，Vol.119(1928)。这一现象在通过氧化层的电子隧穿中的使用在M.Lanzlinger和E.H.Snow所著的“Fowler-Nordheim Tunneling into Thermally Grown SiO2”中描述，应用物理学期刊，Vol....
【技术保护点】
一种浮动栅电路，包括：ａ）用于保存电荷的第一浮动栅；ｂ）和所述第一浮动栅耦合的第一控制电容器，用于根据在设置模式期间通过所述第一控制电容器耦合到所述第一浮动栅的输入设定电压，控制所述第一浮动栅上的电荷水平；ｃ）用于保存电荷的第二浮动栅；ｄ）和所述第二浮动栅耦合的第一电路，用于在所述设置模式期间控制所述第二浮动栅上的电荷水平；以及ｅ）在所述第二浮动栅和所述第一浮动栅之间耦合的反馈电路，用于在设置模式期间修改所述第一浮动栅上的电荷水平，直到所述第一浮动栅上的电压是所述第二浮动栅上电压的预定函数为止，并且在所述设置模式结束时，所述第一和第二浮动栅之间的电荷水平之差是所述输入设定电压的预定函数。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2003-1-7 10/338,1891.一种浮动栅电路，包括a)用于保存电荷的第一浮动栅；b)和所述第一浮动栅耦合的第一控制电容器，用于根据在设置模式期间通过所述第一控制电容器耦合到所述第一浮动栅的输入设定电压，控制所述第一浮动栅上的电荷水平；c)用于保存电荷的第二浮动栅；d)和所述第二浮动栅耦合的第一电路，用于在所述设置模式期间控制所述第二浮动栅上的电荷水平；以及e)在所述第二浮动栅和所述第一浮动栅之间耦合的反馈电路，用于在设置模式期间修改所述第一浮动栅上的电荷水平，直到所述第一浮动栅上的电压是所述第二浮动栅上电压的预定函数为止，并且在所述设置模式结束时，所述第一和第二浮动栅之间的电荷水平之差是所述输入设定电压的预定函数。2.如权利要求1所述的浮动栅电路，其特征在于，所述浮动栅电路达到一条件，使得所述第一浮动栅上的电压近似等于所述第二浮动栅上的电压。3.如权利要求1所述的浮动栅电路，其特征在于，所述第一电路包括在所述第二浮动栅和第一隧道电极间形成的第一隧道器件，以及在所述第二浮动栅和第二隧道电极间形成的第二隧道器件，用于使电子隧穿所述第二浮动栅，以便根据所述第一和第二隧道电极间的电压差来修改所述第二浮动栅上的电荷水平；耦合到所述第一隧道电极的第二电路，用于在所述设置模式期间在所述第一隧道电极处生成第一电压；以及耦合到所述第二隧道电极的第三电路，用于在所述设置模式期间在所述第二隧道电极处生成第一电流。4.如权利要求3所述的浮动栅电路，其特征在于，所述第二浮动栅电容性地耦合到一稳定的地电压。5.如权利要求3所述的浮动栅电路，其特征在于，所述第三电路包括其上具有一预定电压的第三浮动栅，用于生成所述第一电压。6.如权利要求5所述的浮动栅电路，其特征在于，在所述设置模式期间，所述浮动栅电路达到一条件，使所述第一、第二和第三浮动栅上的电压近似相等。7.如权利要求3所述的浮动栅电路，其特征在于，所述第三电路包括在所述第二隧道电极和接地间耦合的电流源。8.如权利要求7所述的浮动栅电路，其特征在于，所述电流源是一电荷泵。9.如权利要求1所述的浮动栅电路，其特征在于还包括在所述第一浮动栅和第一隧道电极间形成的第一隧道器件、以及在所述第一浮动栅和第二隧道电极间形成的第二隧道器件，用于使电子隧穿所述第一浮动栅，以便根据所述第一和第二隧道电极间的电压差来修改所述第一浮动栅上的电荷水平，所述第一隧道器件还包括在所述反馈电路中；耦合到所述第一隧道电极的第二电路，用于在所述设置模式的开始时在所述第一隧道电极处产生第一电压；以及耦合到所述第二隧道电极的第三电路，用于在所述设置模式期间在所述第二隧道电极处生成第一电流。10.如权利要求9所述的浮动栅电路，其特征在于所述第二电路包括在所述第一隧道电极和一高电压源之间耦合的第一电压源；以及所述第三电路包括在所述第二隧道电极和接地间耦合的第一电流源。11.如权利要求9所述的浮动栅电路，其特征在于，所述第一隧道器件是一擦除隧道器件。12.如权利要求9所述的浮动栅电路，其特征在于，所述第二隧道器件是一编程隧道器件。13.如权利要求9所述的浮动栅电路，其特征在于，所述反馈电路包括包括第一、第二、第三和第四晶体管的差分级，每个所述晶体管都有一栅极以及第一和第二端子，其中所述第一浮动栅是所述第一晶体管的栅极，所述第二浮动栅是所述第二晶体管的栅极，所述第一和第二晶体管的第一端子耦合在一起，所述第一和第三晶体管的第二端子耦合在一起，并进一步耦合到所述第三和第四晶体管的栅极，所述第二和第四晶体管的第二端子耦合在一起，所述第三和第四晶体管的第一端子耦合在一起；以及包括第五晶体管、增益级电流源和补偿电容器在内的增益级，所述第五晶体管具有一栅极以及第一和第二端子，其中所述第五晶体管的栅极耦合到所述第二和第四晶体管的第二端子，所述第五晶体管的第一端子耦合到所述第三和第四晶体管的第一端子，所述补偿电容器耦合在所述第五晶体管的栅极和第二端子之间，所述第五晶体管的第二端子耦合到所述增益级电流源和所述第二电路。14.如权利要求13所述的浮动栅电路，其特征在于，所述第一和第二晶体管是NMOS晶体管，所述第三和第四晶体管是PMOS晶体管，所述第五晶体管是一PMOS上拉晶体管，所述电流源是一下拉负载。15.如权利要求13所述的浮动栅电路，其特征在于，所述第一和第二晶体管是PMOS晶体管，所述第三和第四晶体管是NMOS晶体管，所述第五晶体管是NMOS下拉晶体管，所述电流源是一上拉负载。16.如权利要求1所述的浮动栅电路，其特征在于，所述浮动栅电路用CMOS工艺技术制造。17.如权利要求1所述的浮动栅电路，其特征在于还包括第二电路，所述第二电流耦合到所述第一控制电容器和所述反馈电路，使所述输入设定电压在所述设置模式期间耦合到所述第一控制电容器，所述第二电路还用于在读取模式期间在所述第一浮动栅和所述第二电路间创建一反馈环路，所述反馈环路包括所述第一控制电容器，其中在所述读取模式期间，所述反馈环路使所述浮动栅电路达到一条件，使所生成的参考电压是所述输入设定电压的预定函数。18.如权利要求17所述的浮动栅电路，其特征在于，所述参考电压近似等于所述输入设定电压。19.如权利要求17所述的浮动栅电路，其特征在于，所述参考电压在所述输入设定电压值的10mV内。20.如权利要求17所述的浮动栅电路，其特征在于，所述参考电压在所述输入设定电压值的2mV内。21.如权利要求17所述的浮动栅电路，其特征在于，所述第二电路包括在所述第一控制电容器和输入端之间耦合的第一开关，用于接收所述输入设定电压，所述第三电路还包括在所述第一控制电容器和所述第二电路间耦合的第二开关，在所述设置模式期间，所述第一开关导通，所述第二开关切断，在所述读取模式期间，所述第一开关切断，所述第二开关导通。22.一种浮动栅电路，包括a)用于保存电荷的第一浮动栅；b)耦合到所述第一浮动栅的第一控制电容器，用于在设置模式期间根据输入设定电压来控制所述第一浮动栅上的电荷水平；c)用于保存电荷的第二浮动栅；d)耦合到所述第二浮动栅的第一电路，用于在所述设置模式期间控制所述第二浮动栅上的电荷水平；e)耦合在所述第一和第二浮动栅之间的反馈电路，包括包括第一、第二、第三和第四晶体管的差分级，每个所述晶体管都有一栅极以及第一和第二端子，所述第一浮动栅是所述第一晶体管的栅极，所述第二浮动栅是所述第二晶体管的栅极，所述第一和第二晶体管的第一端子耦合在一起，所述第一和第三晶体管的第二端子耦合在一起、并进一步耦合到所述第三和第四晶体管的栅极，所述第二和第四晶体管的第二端子耦合在一起，所述第三和第四晶体管的第一端子耦合在一起；以及包括第五晶体管、增益级电流源和补偿电容器的增益级，所述第五晶体管具有一栅极以及第一和第二端子，所述第五晶体管的栅极耦合到所述第二和第四晶体管的第二端子，所述第五晶体管的第一端子耦合到所述第三和第四晶体管的第一端子，所述补偿电容器耦合在所述第五晶体管的栅极和第二端子之间，所述第五晶体管的第二端子耦合到所述增益级电流源和所述第二电路；以及f)耦合在所述第一浮动栅以及所述电流源和所述第五晶体管第二端子的接合点之间的反馈电路，使得在所述设置模式期间修改所述第一浮动栅上的电荷水平，直到所述浮动栅电路达到一稳态条件为止，使所述第一浮动栅上的电压是所述第二浮动栅上电压的预定函数，使得在所述设置模式结束时，所述第一和第二浮动栅之间的电荷水平之差是所述输入设...
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