宽工作电压范围的CMOS电荷泵泵压装置制造方法及图纸

技术编号:32643191 阅读:28 留言:0更新日期:2022-03-12 18:19
一种宽工作电压范围的CMOS电荷泵泵压装置,包括:时钟电路,用于生成时钟信号以及时钟信号的反相时钟信号,所述时钟信号的信号频率以及所述时钟信号的反相时钟信号的信号频率均与输入电源电压的大小成反比;电荷泵泵压电路,用于在所述时钟信号以及所述时钟信号的反相时钟信号的控制下,生成高于所述输入电源电压的稳定电压。宽工作电压范围的CMOS电荷泵泵压装置使存储器在低电源电压和低温条件下仍然可以获得高于所述输入电源电压的稳定电压,满足存储器的读写操作要求。满足存储器的读写操作要求。满足存储器的读写操作要求。

【技术实现步骤摘要】
宽工作电压范围的CMOS电荷泵泵压装置


[0001]本专利技术涉及半导体领域,特别涉及基于CMOS时钟的宽工作电压范围供给泵泵压结构。

技术介绍

[0002]存储器在写入数据过程中,需要在存储电子的器件上加高压,在高压的作用下产生隧道效应将电子写入或者引出。存储器工作在不同的电源电压下时,供给泵输出高压会有所不同,工作电源电压较低时泵压输出的高压也相对较低,工作电压高时泵压输出电压相对较高。供给泵泵压输出电压较低时有可能导致存储器写数据失败。
[0003]供给泵chargepump泵压电路利用电容作为储能器件,通过时钟信号CLK和控制电容充放电,通过电容对电荷的积累效应产生高压,使电流由低电势流向高电势的下一级电容,并对其进行充电,因此下一级电压被抬升,如此类推经过多级抬升后,输出电压被抬高到一个比较高的电压。在实际使用中,由于电路体积大小的限制,电容级次不能无限增加,在有限次抬高电压的过程中,工作电源电压较低时,供给泵电路中的时钟电路频率随电压的降低而降低,导致输出电压被抬高的次数减少,导致供给泵泵压输出电压较低,最终电压抬升的高度不能达到存储器写数据所需要的电压值。
[0004]现有技术可以通过增加电容数量的方法增加输出电压被抬高的次数,从而使输出的电压满足存储器写数据的需求,但是此方法增加了电气元件的数量,增加成本,抬高电压时间变长,降低使用效率。

技术实现思路

[0005]有鉴于此,本专利技术的主要目的在于提供一种微波光子滤波器及其滤波的方法,以期部分地解决上述提及的技术问题中的至少之一。
[0006]为了实现上述目的,本专利技术提供了一种宽工作电压范围的CMOS电荷泵泵压装置,包括:
[0007]时钟电路,用于生成时钟信号以及所述时钟信号的反相时钟信号,其中,所述时钟信号的信号频率以及所述时钟信号的反相时钟信号的信号频率均与输入电源电压的大小成反比;
[0008]电荷泵泵压电路,用于在所述时钟信号以及所述时钟信号的反相时钟信号的控制下,生成高于所述输入电源电压的稳定电压稳定高压。
[0009]根据本专利技术的一种实施例,所述时钟电路包括:
[0010]电流源模块,用于接收所述输入电源电压,生成第一电流信号;
[0011]电流镜模块,用于接收所述电流源模块生成的第一电流信号,并将所述第一电流信号复制成三份输出;
[0012]延时翻转模块,用于接收所述三份第一电流信号,生成所述时钟信号以及时钟信号的反相时钟信号。
[0013]根据本专利技术的一种实施例,所述延时翻转模块,包括:
[0014]第一延时翻转子模块、第二延时翻转子模块、第三延时翻转子模块,其中所述第一延时翻转子模块、所述第二延时翻转子模块、所述第三延时翻转子模块分别接收所述三份第一电流信号中的一份。
[0015]根据本专利技术的一种实施例,所述延时翻转模块的所述第一延时翻转子模块、所述第二延时翻转子模块、所述第三延时翻转子模块具有相同的电路结构;其中,所述第一延时翻转子模块用于生成第二电流信号;所述第二延时翻转子模块接收所述第二电流信号,生成第三电流信号;所述第三延时翻转子模块接收所述第三电流信号,生成第四电流信号。
[0016]根据本专利技术的一种实施例,所述延时翻转模块,包括:
[0017]两级反相器,用于接收所述第四电流信号,并将所述第四电流信号经过反馈后输入到所述第一延时翻转子模块。
[0018]根据本专利技术的一种实施例,所述延时翻转模块,包括:
[0019]反相器,用于接收所述第四电流信号,生成所述反相时钟信号,所述第四电流信号未经所述反相器输出为所述时钟信号。
[0020]根据本专利技术的一种实施例,所述第一延时翻转子模块、所述第二延时翻转子模块、所述第三延时翻转子模块各自包括:
[0021]第一NMOS晶体管、第一PMOS晶体管、第一反相器和第二反相器、电容;
[0022]其中第一PMOS晶体管的漏极与所述电流镜模块的输出端相连,第一PMOS晶体管的栅极与第一NMOS晶体管的栅极相连,接收其逻辑前端延时翻转子模块的电流信号,第一NMOS晶体管的源极接地,第一PMOS晶体管的源极、第一NMOS晶体管的漏极、第一反相器的输入端与电容的一端相连,电容的另一端接地;第一反相器的输出端与第二反相器的输入端相连,第二反相器的输出端与其逻辑后端延时翻转子模块相连。
[0023]根据本专利技术的一种实施例,所述电流源模块包括负载电阻,通过选择所述负载电阻的温度特性;其中,选择负温度系数的电阻,使得生成的所述第一电流信号与温度成反比关系。
[0024]根据本专利技术的一种实施例,所述电流源模块包括:
[0025]第二PMOS晶体管、第二NMOS晶体管、负载电阻;
[0026]其中第二PMOS晶体管的漏极与上拉电压源,第二PMOS晶体管的栅极、第二PMOS晶体管的源极与第二NMOS晶体管的漏极相连并输出所述第一电流信号,第二NMOS晶体管的栅极与所述输入电源电压相连,第二NMOS晶体管的源极与负载电阻的一端相连,负载电阻的另一端接地。
[0027]根据本专利技术的一种实施例,所述电流镜模块包括:
[0028]第三PMOS晶体管、第四PMOS晶体管、第五PMOS晶体管;
[0029]其中第三PMOS晶体管、第四PMOS晶体管、第五PMOS晶体管的栅极相连并接收所述第一电流信号,第三PMOS晶体管、第四PMOS晶体管、第五PMOS晶体管的漏极与上拉电压源相连,第三PMOS晶体管、第四PMOS晶体管、第五PMOS晶体管的源极作为所述电流镜模块的输出端分别与所述第一延时翻转子模块、所述第二延时翻转子模块、所述第三延时翻转子模块相连。
[0030]根据本专利技术上述实施例的宽工作电压范围的CMOS电荷泵泵压装置,在没有增加额
外的电气元件时,使存储器在低电源电压和低温条件下仍然可以获得高于所述输入电源电压的稳定电压,满足存储器的读写操作要求。
附图说明
[0031]通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述,本专利技术的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚,在附图中:
[0032]图1示意性示出了本专利技术一实施例的宽工作电压范围的CMOS电荷泵泵压装置方框图;
[0033]图2示意性示出了本专利技术另一实施例的宽工作电压范围的CMOS电荷泵泵压装置方框图;
[0034]图3示意性示出了本专利技术又一实施例的宽工作电压范围的CMOS电荷泵泵压装置的延时翻转模块的方框图;
[0035]图4示意性示出了本专利技术再一实施例的宽工作电压范围的CMOS电荷泵泵压装置的时钟电路的电路图;
[0036]图5示意性示出了本专利技术一实施例的延时翻转模块的一子模块的电路图;
[0037]图6示意性示出了本专利技术一实施例的宽工作电压范围的CMOS电荷泵泵压装置的电荷泵泵压电路的电路图;
[0038]图7~图10示意性示出了本专利技术一实施例的宽工作电压范围的CMOS电荷泵泵压装置的仿真结果图本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种宽工作电压范围的CMOS电荷泵泵压装置,包括:时钟电路(100),用于生成时钟信号以及所述时钟信号的反相时钟信号,其中,所述时钟信号的信号频率以及所述时钟信号的反相时钟信号的信号频率均与输入电源电压的大小成反比;电荷泵泵压电路(200),用于在所述时钟信号以及所述时钟信号的反相时钟信号的控制下,生成高于所述输入电源电压的稳定电压。2.如权利要求1所述的CMOS电荷泵泵压装置,其中时钟电路(100)包括:电流源模块(110),用于接收所述输入电源电压,生成第一电流信号;电流镜模块(120),用于接收所述电流源模块(110)生成的第一电流信号,并将所述第一电流信号复制成三份输出;延时翻转模块(130),用于接收所述三份第一电流信号,生成所述时钟信号以及时钟信号的反相时钟信号。3.如权利要求2所述的CMOS电荷泵泵压装置,其中所述延时翻转模块(130),包括:第一延时翻转子模块(131)、第二延时翻转子模块(132)、第三延时翻转子模块(133),其中所述第一延时翻转子模块(131)、所述第二延时翻转子模块(132)、所述第三延时翻转子模块(133)分别接收所述三份第一电流信号中的一份。4.如权利要求3所述的CMOS电荷泵泵压装置,其中所述第一延时翻转子模块(131)、所述第二延时翻转子模块(132)、所述第三延时翻转子模块(133)具有相同的电路结构;其中,所述第一延时翻转子模块(131)用于生成第二电流信号;所述第二延时翻转子模块(132)接收所述第二电流信号,生成第三电流信号;所述第三延时翻转子模块(133)接收所述第三电流信号,生成第四电流信号。5.如权利要求3所述的CMOS电荷泵泵压装置,其中所述延时翻转模块(130),包括:两级反相器(134),用于接收所述第四电流信号,并将所述第四电流信号经过反馈后输入到所述第一延时翻转子模块(131)。6.如权利要求2所述的CMOS电荷泵泵压装置,其中所述延时翻转模块(130),包括:反相器(135),用于接收所述第四电流信号,生成所述时钟信号的反相时钟信号,所述第四电流信号未经所述反相器...

【专利技术属性】
技术研发人员:李加鹏李文昌王鸿志
申请(专利权)人:中国科学院半导体研究所
类型:发明
国别省市:

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