非易失性存储器的钳位电路制造技术

本发明专利技术公开了一种非易失性存储器的钳位电路，借助带隙基准电路的基准电压模块和反比电压模块的输出，通过增加辅助电路在原有的二极管链钳位电路的基础上提高了低温时经过钳位电路的输出电压，降低了高温时经过钳位电路的输出电压，以解决在低温时现有二极管链钳位电路不能提供足够写操作电压，且在高温时导致存储单元MOS管被击穿的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体集成电路领域，尤其涉及一种非易失性存储器的钳位电路。
技术介绍
在现有的非易失性存储器中，存储单元的安全工作电压为15.5至16.5V，若实际的工作电压超过安全工作电压的范围就会造成存储单元中的MOS晶体管击穿或造成写操作不充分。为了保证存储单元能在安全的工作电压中工作，通常使用钳位电路将存储单元的工作电压钳位在一定的范围之内。图1为现有典型的二极管链钳位电路，包括两个背对背设置的二极管，其中，第一二极管负极连接第二二极管负极，第二二极管正极接地，第一二极管的正极连接电源的电压输出端，由电压输出端提供的输出电压通常大于钳位电路的击穿电压，此时钳位电路被击穿，有电流通过钳位电路，一部分电流通过钳位电路流入大地，从而将电源的输出电压调低，通常，经过钳位电路后的输出电压等于钳位电路的击穿电压，从而钳位电路为存储器提供了安全的电源电压。现有的二极管链钳位电路在实际应用中会由于二极管的温度特性而发生改变，具体如图2所示，图2中曲线V2为二极管链钳位电路的击穿电压随温度的变化曲线，曲线V1为存储单元中的MOS晶体管击穿电压随温度变化曲线，直线V3为保证存储单元写操作的最低电压。由图2可知，当温度小于约-15摄氏度时，二极管链钳位电路的击穿电压（经过钳位电路后的输出电压）小于保证存储单元写操作的最低电压，即意味着此时存储单元的写操作电压是不充分的；当温度高于温度约95摄氏度时，二极管链钳位电路的击穿电压（经过钳位电路后的输出电压）大于存储单元中的MOS晶体管击穿电压，即意味着此时存储单元存在击穿的风险。
技术实现思路
鉴于现有技术的问题，本专利技术提供了一种非易失性存储器的钳位电路，以避免在低温时现有二极管链钳位电路不能提供足够写操作电压，且在高温时导致存储单元MOS管被击穿的问题。本专利技术采用的技术方案如下：一种非易失性存储器的钳位电路，包括：分压电路、两个比较器和主电路；所述分压电路包括一个输入端和两个输出端，用于将带隙基准电路中基准电压模块输出的基准电压分解为大小不同的两个参考电压，其中，所述分压电路的输入端与带隙基准电路的基准电压模块输出端连接，所述分压电路的两个输出端分别与一个所述比较器连接；所述两个比较器分别包括两个输入端和一个输出端，每个比较器的一个输入端与分压电路的一个输出端连接，另一个输入端与带隙基准电路中的反比电压模块的输出端连接，输出端与主电路连接；所述两个比较器中的每一个比较器用于对比所述参考电压与反比电压模块输出电压大小，并在反比电压模块输出电压小于参考电压时输出高电平，在反比电压模块输出电压高于参考电压时输出低电平；所述主电路包括与两个比较器输出端一一对应连接的两个电平转换器、两个开关电路以及三个二极管；其中，每个所述电平转换器的与一个所述比较器的输出端连接，并与一个开关电路连接，用于在接收到高电平时打开开关电路，当接收到低电平时闭合开关电路；所述三个二极管串联，其中，第一二极管的正极与电源连接、第一二极管的负极与第二二极管的正极连接、第二二极管的负极与第三二极管的负极连接、第三二极管的正极接地；所述两个开关电路中的一个与第一二极管并联、另一个开关电路与第二二极管并联。进一步，所述两个开关电路为两个PMOS晶体管；其中，每个电平转换器包括一个输出端和一个输入端，每个所述电平转换器的输入端与一个所述比较器的输出端连接，每个所述电平转换器的输出端与一个PMOS晶体管的栅极连接，当所述电平转换器接收到高电平时，所述电平转换器输出高电压信号，以关断与其连接的PMOS晶体管，当所述电平转换器接收到低电平时，所述电平转换器输出低电压信号，以导通与其连接的PMOS晶体管；所述两个PMOS晶体管分别与第一二极管和第二二极管并联，其中，第一PMOS晶体管的源极与电源连接，第一PMOS晶体管的漏极与第一二极管的负极连接，第一PMOS晶体管的栅极与一个所述电平转换器的输出端连接；第二PMOS晶体管的源极与第二二极管的负极连接，第二PMOS晶体管的漏极与第二二极管的正极连接，第二PMOS晶体管的栅极与另一个电平转换器的输出端连接。进一步，所述分压电路包括串联于分压电路输入端与地之间的至少三个分压电阻，所述分压电路的两个分压输出端分别形成在不同的两对相邻电阻之间。进一步，所述分压电路的分压电阻电阻值相同。采用在本专利技术所提供的非易失性存储器的钳位电路，借助带隙基准电路的基准电压模块和反比电压模块的输出，通过增加辅助电路在原有的二极管链钳位电路的基础上提高了低温时经过钳位电路的输出电压，降低了高温时经过钳位电路的输出电压，以解决在低温时现有二极管链钳位电路不能提供足够写操作电压，且在高温时导致存储单元MOS管被击穿的问题。附图说明图1为现有非易失性存储器的钳位电路的电路示意图；图2为现有二极管链钳位电路输出电压随温度变化的曲线图；图3为本专利技术一种非易失性存储器的钳位电路的典型实施例示意图；图4为本专利技术一种非易失性存储器的钳位电路中分压电路P的电路结构示意图；图5为本专利技术参考电压Vref1和Vref2与反比电压模块输出电压Vremp随温度变化的曲线图；图6为本专利技术钳位电路输出电压随温度变化的曲线图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。本专利技术是基于以下构思实现的，现有的存储器集成电路中一般都设置有带隙基准电路，而带隙基准电路包括与温度系数成正比的正比电压模块和与温度系数成反比的反比电压模块，以及接收正比电压模块输出和反比电压模块输出生成与温度系数无关的恒定电压的基准电压模块，利用带隙基准电路中与温度有关的模块的输出以及与温度无关的模块的输出即可构成一个等效于温度传感器的结构，并由该结构与现有的二极管链钳位电路结合解决现有钳位电路在高温和低温时存在的问题。具体的，基于上述构思，本专利技术提供了一种非易失性存储器的钳位电路，其典型实施例如图3所示，包括分压电路P、两个比较器和主电路；其中，分压电路P包括一个输入端IN和两个输出端OUT1和OUT2，分压电路P的输入端IN与带隙基准电路Bandgap的基准电压模块R输出端连接，分压电路P的两个输出端OUT1和OUT2分别与一个比较器连接；分压电路P用于将带隙基准电路Bandgap中基准电压模块R输出的基准电压Vref分解为大小不同的两个参考电压Vref1和Vref2；分压电路P的电路结构如图4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非易失性存储器的钳位电路，其特征在于，包括分压电路、两个比较器和主电路；所述分压电路包括一个输入端和两个输出端，用于将带隙基准电路中基准电压模块输出的基准电压分解为大小不同的两个参考电压，其中，所述分压电路的输入端与带隙基准电路的基准电压模块输出端连接，所述分压电路的两个输出端分别与一个所述比较器连接；所述两个比较器分别包括两个输入端和一个输出端，每个比较器的一个输入端与分压电路的一个输出端连接，另一个输入端与带隙基准电路中的反比电压模块的输出端连接，输出端与主电路连接；所述两个比较器中的每一个比较器用于对比所述参考电压与反比电压模块输出电压大小，并在反比电压模块输出电压小于参考电压时输出高电平，在反比电压模块输出电压高于参考电压时输出低电平；所述主电路包括与两个比较器输出端一一对应连接的两个电平转换器，以及两个开关电路和三个二极管；其中，每个所述电平转换器与一个所述比较器的输出端连接，并与一个开关电路连接，用于在接收到高电平时打开开关电路，当接收到低电平时闭合开关电路；所述三个二极管串联，其中，第一二极管的正极与电源连接、第一二极管的负极与第二二极管的正极连接、第二二极管的负极与第三二极管的负极连接、第三二极管的正极接地；所述两个开关电路中的一个与第一二极管并联、另一个开关电路与第二二极管并联。...

【技术特征摘要】
1.一种非易失性存储器的钳位电路，其特征在于，包括分压电路、两个比较器和
主电路；
所述分压电路包括一个输入端和两个输出端，用于将带隙基准电路中基准电压模
块输出的基准电压分解为大小不同的两个参考电压，其中，所述分压电路的输入端与
带隙基准电路的基准电压模块输出端连接，所述分压电路的两个输出端分别与一个所
述比较器连接；
所述两个比较器分别包括两个输入端和一个输出端，每个比较器的一个输入端与
分压电路的一个输出端连接，另一个输入端与带隙基准电路中的反比电压模块的输出
端连接，输出端与主电路连接；所述两个比较器中的每一个比较器用于对比所述参考
电压与反比电压模块输出电压大小，并在反比电压模块输出电压小于参考电压时输出
高电平，在反比电压模块输出电压高于参考电压时输出低电平；
所述主电路包括与两个比较器输出端一一对应连接的两个电平转换器，以及两个
开关电路和三个二极管；
其中，每个所述电平转换器与一个所述比较器的输出端连接，并与一个开关电路
连接，用于在接收到高电平时打开开关电路，当接收到低电平时闭合开关电路；
所述三个二极管串联，其中，第一二极管的正极与电源连接、第一二极管的负极
与第二二极管的正极连接、第二二极管的负极与第三二极管的负极连接、第三二极管
的正极接地；所述两个开关电路中的一个与第一二极管并联、另一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗光燕，杨家奇，權彞振，郁红，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：