电荷泵的峰值电流控制电路制造技术

本发明专利技术公开了一种电荷泵的峰值电流控制电路，输出端连接电荷泵的时钟输入端，包括多个分频电路和选择电路，各分频电路的输出端输出时钟信号的分频信号，各分频信号的频率依次增加；在电荷泵的输出电压上升过程中，选择电路按照频率由小到大的顺序依次选择对应频率的分频信号输入到时钟输入端，使电荷泵的峰值电流逐渐增加，分频信号的频率越大电荷泵的峰值电流越大；在电荷泵的输出电压稳定后，选择电路选择时钟信号输入到时钟输入端。本发明专利技术能在升压过程中使峰值电流逐渐增加，从而能防止升压过程中峰值电流产生突变并从而降低功耗。

【技术实现步骤摘要】
电荷泵的峰值电流控制电路
本专利技术涉及一种半导体集成电路，特别是涉及一种电荷泵的峰值电流控制电路。
技术介绍
闪存(Flash)在非接触卡中运用时，在读写擦的时候有低功耗的要求，甚至对峰值(peak)电流每微秒的变化量都有要求，一般要求peak电流的变化要小于100μA/μs或者200μA/μs。Flash在读写擦时都需要用到高于电源电压的高压，所以需要电荷泵将电源电压升高或者降低到负压。在正压或者负压建立的过程中会有peak电流产生。通常我们会通过降低时钟频率的方法将peak电流降下来，但是这样做的peak电流几乎是恒定的peak电流，无法克服从无到有突变的过程。如图1所示，是现有电荷泵的电路图；反馈电路连接在所述电荷泵101的输出端和输入端之间。所述反馈电路包括分压电路和比较电路102，所述分压电路对所述电荷泵101的输出端输出的所述输出电压进行分压形成分压信号，所述比较电路102对所述分压信号和参考信号VREF进行比较形成时钟使能信号ENb。通常，所述分压电路由电阻R101和R102串联而成，所述电阻R101和所述电阻R102的连接处形成所述输出电压的分压。在所述输出电压和地之间还连接有电容C101。所述时钟使能信号ENb控制所述电荷泵101的时钟输入端CLKIN的信号是否输入到所述电荷泵101的输入端中并从而调节所述输出电压的大小。通常，所述比较电路102的输出端通过两个反相器103的处理后输出所述时钟使能信号ENb，所述时钟使能信号ENb的波形图用标记105标出。所述电荷泵101为负压电荷泵，也能为正压电荷泵。通常，时钟信号CLK之间输入到所述时钟输入端CLKIN。图1中，作为一种改进电路，增加了一个分频电路105和二选一选择器104，所述分频电路105的分频数用N表示，N为正整数，所述分频电路105输出的所述时钟信号CLK的分频信号，所述分频信号的频率为f/N，f表示所述时钟信号CLK的频率。所述二选一选择器104的两个输入端分别连接所述分频信号和所述时钟信号CLK，使能端连接使能信号EN。如图2所示，是图1所示的现有电荷泵101的高压建立过程的曲线；曲线108为所述电荷泵的输出电压的曲线，所述输出电压会经过上升即爬坡阶段。上升到所需的高压之后所述输出电压会稳定在所需的高压，图4中用HV表示上升后的高压，HV会大于电源电压。曲线107表示所述使能信号EN的曲线，可以看出，在所述电荷泵101的输出电压上升过程中，所述二选一选择器104保持使能，在所述电荷泵101的输出电压上升前以及稳定后所述二选一选择器104保持非使能，这样在所述电荷泵101的输出电压的上升过程中，所述二选一选择器104会选择所述分频信号输入到所述时钟输入端CLKIN，由于所述分频信号的频率比所述时钟信号CLK的频率更低，故能减少升压过程中的峰值电流。当高压建立好之后，所述二选一选择器104会选择所述时钟信号CLK输入到所述时钟输入端CLKIN，电荷泵101自身的反馈能让电荷泵101的功耗保持在较低的水平，但是这种方式不能决绝peak电流由小变大的过程，也即peak电流会产生一个突变，这对降低功耗不利。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种电荷泵的峰值电流控制电路，能在升压过程中使峰值电流逐渐增加，从而能防止升压过程中峰值电流产生突变并从而降低功耗。为解决上述技术问题，本专利技术提供的电荷泵的峰值电流控制电路的输出端连接电荷泵的时钟输入端。所述峰值电流控制电路包括多个分频电路和选择电路，各所述分频电路的输入端连接时钟信号，各所述分频电路的输出端输出所述时钟信号的分频信号，各所述分频信号的频率依次增加。在所述电荷泵的输出电压上升过程中，所述选择电路按照频率由小到大的顺序依次选择对应频率的所述分频信号输入到所述时钟输入端，使所述电荷泵的峰值电流逐渐增加，所述分频信号的频率越大所述电荷泵的峰值电流越大。在所述电荷泵的输出电压稳定后，所述选择电路选择所述时钟信号输入到所述时钟输入端。进一步的改进是，所述分频电路将所述时钟信号的频率除以分频数得到对应的所述分频信号的频率，各所述分频电路对应的所述分频数为8的倍数且依次减少。进一步的改进是，所述分频电路包括第一分频电路、第二分频电路、第三分频电路、第四分频电路、第五分频电路、第六分频电路和第七分频电路，对应的分频数分别为128、96、64、48、32、24和16以及对应的所述分频信号分别为第一分频信号、第二分频信号、第三分频信号、第四分频信号、第五分频信号、第六分频信号和第七分频信号。进一步的改进是，所述选择电路包括8个二选一选择器。第一个二选一选择器的第一输入端连接所述第七分频信号，第二输入端连接所述第一分频信号，使能端连接第一使能信号。第二个二选一选择器的第一输入端连接所述第一个二选一选择器的输出信号，第二输入端连接所述第二分频信号，使能端连接第二使能信号。第三个二选一选择器的第一输入端连接所述第二个二选一选择器的输出信号，第二输入端连接所述第三分频信号，使能端连接第三使能信号。第四个二选一选择器的第一输入端连接所述第三个二选一选择器的输出信号，第二输入端连接所述第四分频信号，使能端连接第四使能信号。第五个二选一选择器的第一输入端连接所述第四个二选一选择器的输出信号，第二输入端连接所述第五分频信号，使能端连接第五使能信号。第六个二选一选择器的第一输入端连接所述第五个二选一选择器的输出信号，第二输入端连接所述第六分频信号，使能端连接第六使能信号。第七个二选一选择器的第一输入端连接所述第六个二选一选择器的输出信号，第二输入端连接所述第七分频信号，使能端连接第七使能信号。第八个二选一选择器的第二输入端连接所述第七个二选一选择器的输出信号，第一输入端连接所述时钟信号，使能端连接第八使能信号。进一步的改进是，各所述二选一选择器中，使能端使能时所述二选一选择器的输出信号为第二输入端输入的信号；使能端非使能时所述二选一选择器的输出信号为第一输入端输入的信号。进一步的改进是，各所述二选一选择器中，使能信号为高电平时使能端使能，使能信号为低电平时使能端非使能。进一步的改进是，各所述二选一选择器中，使能信号为低电平时使能端使能，使能信号为高电平时使能端非使能。进一步的改进是，在所述电荷泵的输出电压上升过程中，所述第八个二选一选择器保持使能，在所述电荷泵的输出电压上升前以及稳定后所述第八个二选一选择器保持非使能。将所述电荷泵的输出电压上升过程分成7个时间段，按照时间的先后顺序，控制第一至第七使能信号使第一至第七个二选一选择器依次在7个所述时间段中使能，使得所述第八个二选一选择器的输出端依次输出第一至第七分频信号。进一步的改进是，所述电荷泵的输出电压上升过程分成的7个时间段的大小相等。进一步的改进是，所述第七分频电路包括两个，分别输出连接到所述第一个二选一选择器的所述第一分频信号和连接到所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电荷泵的峰值电流控制电路，其特征在于：峰值电流控制电路的输出端连接电荷泵的时钟输入端；/n所述峰值电流控制电路包括多个分频电路和选择电路，各所述分频电路的输入端连接时钟信号，各所述分频电路的输出端输出所述时钟信号的分频信号，各所述分频信号的频率依次增加；/n在所述电荷泵的输出电压上升过程中，所述选择电路按照频率由小到大的顺序依次选择对应频率的所述分频信号输入到所述时钟输入端，使所述电荷泵的峰值电流逐渐增加，所述分频信号的频率越大所述电荷泵的峰值电流越大；/n在所述电荷泵的输出电压稳定后，所述选择电路选择所述时钟信号输入到所述时钟输入端。/n

【技术特征摘要】
1.一种电荷泵的峰值电流控制电路，其特征在于：峰值电流控制电路的输出端连接电荷泵的时钟输入端；
所述峰值电流控制电路包括多个分频电路和选择电路，各所述分频电路的输入端连接时钟信号，各所述分频电路的输出端输出所述时钟信号的分频信号，各所述分频信号的频率依次增加；
在所述电荷泵的输出电压上升过程中，所述选择电路按照频率由小到大的顺序依次选择对应频率的所述分频信号输入到所述时钟输入端，使所述电荷泵的峰值电流逐渐增加，所述分频信号的频率越大所述电荷泵的峰值电流越大；
在所述电荷泵的输出电压稳定后，所述选择电路选择所述时钟信号输入到所述时钟输入端。


2.如权利要求1所述的电荷泵的峰值电流控制电路，其特征在于：所述分频电路将所述时钟信号的频率除以分频数得到对应的所述分频信号的频率，各所述分频电路对应的所述分频数为8的倍数且依次减少。


3.如权利要求2所述的电荷泵的峰值电流控制电路，其特征在于：所述分频电路包括第一分频电路、第二分频电路、第三分频电路、第四分频电路、第五分频电路、第六分频电路和第七分频电路，对应的分频数分别为128、96、64、48、32、24和16以及对应的所述分频信号分别为第一分频信号、第二分频信号、第三分频信号、第四分频信号、第五分频信号、第六分频信号和第七分频信号。


4.如权利要求3所述的电荷泵的峰值电流控制电路，其特征在于：所述选择电路包括8个二选一选择器；
第一个二选一选择器的第一输入端连接所述第七分频信号，第二输入端连接所述第一分频信号，使能端连接第一使能信号；
第二个二选一选择器的第一输入端连接所述第一个二选一选择器的输出信号，第二输入端连接所述第二分频信号，使能端连接第二使能信号；
第三个二选一选择器的第一输入端连接所述第二个二选一选择器的输出信号，第二输入端连接所述第三分频信号，使能端连接第三使能信号；
第四个二选一选择器的第一输入端连接所述第三个二选一选择器的输出信号，第二输入端连接所述第四分频信号，使能端连接第四使能信号；
第五个二选一选择器的第一输入端连接所述第四个二选一选择器的输出信号，第二输入端连接所述第五分频信号，使能端连接第五使能信号；
第六个二选一选择器的第一输入端连接所述第五个二选一选择器的输出信号，第二输入端连接所述第六分频信号，使能端连接第六使能信号；
第七个二选一选择器的第一输入端连接所述第六个二选一选择器的输出信号，第二输入端连接所述第七分频信号，使能端连接第七使能信号；
第八个二选一选择器的第二输入端连接所述第七个二选一选择器的输出信号，第一输入端连接所述时钟信号，使能端连接第八使能信号。


5.如权利要求4所述的电荷泵...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄明永，贾敏，
申请(专利权)人：上海华虹宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31