电荷泵及电子设备制造技术

本发明专利技术提供了一种电荷泵及电子设备，通过在电荷泵的原有电路基础上，新增加一个第二电阻串，第二电阻串的第一端通过第一开关耦接电荷泵主体电路的输出端，第二端通过第二开关接地，当响应于电荷泵的工作使能信号为有效时，第一开关和第二开关导通，第二电阻串的第二分压节点连接比较器的第二输入端，且因第二电阻串的阻值小于第一电阻串的阻值，电荷泵的输出端的电流被增大且大部分都经第二电阻串导入到地，由此，加快第一电阻串与比较器连接的第一分压节点的电压V1建立，并缩短V1建立到大于参考电压VREF的时间，由此改善了电荷输出电压的过冲问题，提高了器件的可靠性等。且第一开关和第二开关在导通预定时间后均截止，降低了功耗。功耗。功耗。

【技术实现步骤摘要】
电荷泵及电子设备


[0001]本专利技术涉及电荷泵
，特别涉及一种电荷泵及电子设备。

技术介绍

[0002]电荷泵(PUMP)目前被广泛运用于显示器、存储器(例如Flash等)以及射频芯片等电子产品中，电荷泵的启动速度和输出性能对产品的性能有着重要的影响。
[0003]请参考图1，一种用于Flash等存储器的电荷泵包括：电荷泵主体电路11、开关P1、电阻串以及比较器CMP，电阻串12可以至少由电阻R1、R2串联形成，开关P1的一端连接电阻R1的一端以及电荷泵主体电路11的输出端PUMP_OUT，开关P1的另一端向外提供输出电压VOUT，比较器CMP的第一输入端连接电阻串的输出端(即电阻R1的另一端)，第二输入端接入参考电压VREF，开关P1的控制端所接入的信号ENB_LS与电荷泵的工作使能信号PUMP_EN(未图示)反相。
[0004]电荷泵在不使能(即工作使能信号PUMP_EN无效时)的时候，电荷泵主体电路11的输出端PUMP_VOUT是放电到存储器的工作电压VCC，且基于低功耗的需求，信号ENB_LS使得开关P1截止，以断开电荷泵主体电路11的输出端PUMP_OUT和输出电压VOUT的连接，同时因为电路特殊需求，输出电压VOUT通过其他电路(未图示)被嵌位在一个电压泵的输出目标值的附近。在电荷泵的使能信号到来时(即工作使能信号PUMP_EN有效时)，信号ENB_LS使得开关P1导通，电阻串12开始建立，电阻串12的阻值较大，且基于低功耗的设计，V1的建立速度较慢，比较器CMP的检测结果是电荷泵迟迟没有达到其输出目标值，电荷泵一直往外输出电荷，直到V1建立到高于VREF的电压，电荷泵才停止往外输出电荷，在此过程中电荷泵的输出电压VOUT会有较大的过冲，由此导致存储器的可靠性差等问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种电荷泵及电子设备，能够改善电荷泵输出电压的过冲问题，提高器件可靠性。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供一种电荷泵，包括电荷泵主体电路、比较器和具有第一分压节点的第一电阻串，所述第一电阻串耦接在所述电荷泵主体电路的输出端和地之间，所述比较器的第一输入端接入参考电压；
[0007]所述电荷泵还包括：第一开关、第二开关和具有第二分压节点的第二电阻串，所述第二电阻串的第一端通过所述第一开关耦接所述电荷泵主体电路的输出端，第二端通过所述第二开关接地；
[0008]其中，所述第二电阻串的阻值小于所述第一电阻串的阻值，响应于电荷泵的工作使能信号为有效，所述第一开关和所述第二开关导通，所述第二电阻串的第二分压节点连接所述比较器的第二输入端，且在所述第一开关和所述第二开关导通预定时间后，所述第一开关和所述第二开关均截止。
[0009]可选地，所述的电荷泵还包括第三开关，所述第三开关的一端耦接所述第一电阻
串与所述电荷泵主体电路的连接节点，所述第三开关的另一端为所述电荷泵的输出端，所述第一开关的控制端、所述第二开关的控制端以及所述第三开关的控制端所接入的信号均是基于电荷泵的工作使能信号产生的。
[0010]可选地，所述的电荷泵还包括依次耦接的第一反相器和第一电平转换器，所述第一反相器的输入端接入所述工作使能信号，所述第一电平转换器的输出端耦接所述第三开关的控制端。
[0011]可选地，所述的电荷泵还包括导通时间控制电路，所述导通时间控制电路的输入端接入所述工作使能信号，所述导通时间控制电路的输出端耦接所述第一开关的控制端和所述第二开关的控制端。
[0012]可选地，所述导通时间控制电路包括预设时间模块，所述预设时间模块包括延时器或计时器。
[0013]可选地，所述预设时间模块包括延时器，所述延时器接收所述工作使能信号并将所述工作使能信号延时所述预设时间后输出。
[0014]可选地，所述导通时间控制电路还包括第二反相器、与非门、第三反相器和第二电平转换器；所述第二反相器的输入端耦接所述预设时间模块的输出端，所述第二反相器的输出端耦接所述与非门的第一输入端，所述与非门的第二输入端接入所述工作使能信号，所述第三反相器的输出端还耦接所述第二开关的控制端，所述第二电平转换器的输出端耦接所述第一开关的控制端；所述第二电平转换器的输入端耦接所述与非门的输出端或者通过第四反相器耦接所述第三反相器的输出端。
[0015]可选地，所述的电荷泵还包括时钟发生器，所述时钟发生器耦接在所述比较器的输出端和所述电荷泵主体电路的输入端之间，并用于根据所述比较器的输出结果产生相应的时钟信号，以提供给所述电荷泵主体电路。
[0016]可选地，所述第一电阻串包括串联的多个第一电阻元件，所述多个第一电阻元件包括电阻器和/或以二极管方式接入的MOS管；所述第二电阻串包括串联的多个第二电阻元件，所述多个第二电阻元件包括电阻器和/或以二极管方式接入的MOS管。
[0017]基于同一专利技术构思，本专利技术还提供一种电子设备，其包括本专利技术所述的电荷泵。
[0018]可选地，所述电子设备为存储器。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的技术方案至少具有以下有益效果之一：
[0020]1、通过在电荷泵的原有电路基础上，新增加一个第二电阻串，第二电阻串的第一端通过第一开关耦接电荷泵主体电路的输出端，第二端通过第二开关接地，且第二电阻串的阻值小于原有电路中的第一电阻串，当响应于电荷泵的工作使能信号为有效时，第一开关和第二开关导通，第二电阻串的第二分压节点连接比较器的第二输入端，且在第一开关和第二开关导通预定时间后，第一开关和第二开关均截止，且因第二电阻串的阻值小于第一电阻串的阻值，所以电荷泵的输出端的电流被增大且大部分都经第二电阻串导入到地，由此可以加快第一电阻串与比较器连接的第一分压节点的电压V1建立，且随着V1建立速度的加快，V1建立到大于参考电压VREF的时间缩短，进而使得电荷泵往外输出电荷的时间缩短，由此改善(或者说减小)了电荷输出电压的过冲问题，提高了器件的可靠性等。
[0021]2、由于第二电阻串包括串联的多个第二电阻元件，且这些第二电阻元件包括电阻器和/或以二极管方式接入的MOS管，由此可以降低电路改造成本且避免新增的电路占用太
多电路面积的问题。
附图说明
[0022]图1是现有的电荷泵的一种电路结构示意图。
[0023]图2是本专利技术一实施例的电荷泵的一种电路结构示意图。
[0024]图3是本专利技术一实施例的电荷泵的时序图。
[0025]图4是本专利技术一实施例的电荷泵中用于控制第三开关的电路部分的结构示意图。
[0026]图5是本专利技术一实施例的电荷泵中的导通时间控制电路的结构示意图。
[0027]图6是本专利技术另一实施例的电荷泵中的导通时间控制电路的结构示意图。
[0028]图7是本专利技术一实施例的电荷泵中的电荷泵主体电路的结构示意图。
[0029]图8是图7所示的电路结构中的信号CLK和CLK_B的时序图。
[0030]图9是本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电荷泵，包括：电荷泵主体电路、比较器和具有第一分压节点的第一电阻串，所述第一电阻串耦接在所述电荷泵主体电路的输出端和地之间，所述比较器的第一输入端接入参考电压；其特征在于，所述电荷泵还包括：第一开关、第二开关和具有第二分压节点的第二电阻串，所述第二电阻串的第一端通过所述第一开关耦接所述电荷泵主体电路的输出端，第二端通过所述第二开关接地；其中，所述第二电阻串的阻值小于所述第一电阻串的阻值，响应于电荷泵的工作使能信号为有效，所述第一开关和所述第二开关导通，所述第二电阻串的第二分压节点连接所述比较器的第二输入端，且在所述第一开关和所述第二开关导通预定时间后，所述第一开关和所述第二开关均截止。2.如权利要求1所述的电荷泵，其特征在于，还包括第三开关，所述第三开关的一端耦接所述电荷泵主体电路，所述第三开关的另一端耦接负载，所述第一开关的控制端、所述第二开关的控制端以及所述第三开关的控制端所接入的信号均是基于电荷泵的工作使能信号产生的。3.如权利要求2所述的电荷泵，其特征在于，还包括依次耦接的第一反相器和第一电平转换器，所述第一反相器的输入端接入所述工作使能信号，所述第一电平转换器的输出端耦接所述第三开关的控制端。4.如权利要求2所述的电荷泵，其特征在于，还包括导通时间控制电路，所述导通时间控制电路的输入端接入所述工作使能信号，所述导通时间控制电路相应的输出端耦接所述第一开关的控制端和所述第二开关的控制端。5.如权利要求4所述的电荷泵，其特征在于，所述导通时间控制电路包括计时...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅健平，袁金雷，
申请(专利权)人：合肥格易集成电路有限公司，
类型：发明
国别省市：