待机电荷升压器装置及其操作方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种待机电荷升压器装置及其操作方法，该装置包含一电荷升压器的一电荷升压输出与一电压转换器的一电容器耦接。此电压转换器的输出导致升压控制逻辑致能该电荷升压器。本发明专利技术也公开另一种待机电荷升压器装置，包含一个于一饱和区域中的晶体管，该晶体管具有一漏极终端与一电荷升压输出耦接，以及一源极终端与一输出节点耦接，以提供一字线读取电压。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术是关于电荷升压器
，尤其是 一种待机电荷升压器装置及其操作方法，该操作方法至少包括提供待机电荷升压的方法及提供待机读取电压的方法。
技术介绍
在高密度存储阵列及纳米尺寸的存储单元中，需要让字线及位线电压在待机时准备好以进行快速及正确的读取操作。然而，此设计需求增加了待机时的电流消耗，其会影响具有有限电池电源的移动装置的电源需求。一个范例待机升压器系统的设计需求是产生稳定的读取电压VRD，其是大于待机时的供应电压VDD。然而，因为以下所描述的原因，并无法稳定的产生读取电压VRD。此升压器系统包括一侦测器及一电荷升压电路。RDPWR是一个与许多装置连接的大节点，且会因为大负载及大的漏电流而产生问题。然而，正确的读取操作是需要稳定的读取电压。此升压器电路包括一个较弱的电荷升压器，其周期性的由信号ENPMP致能。此较弱的电荷升压器会在当在节点RDPWR所侦测到的电压小于目标读取电压VRD时被启动。于待机等待一读取命令时，由于以下所描述的电压阵测器的正确性以及自电荷升压器的电流脉冲等问题，造成在节点RDPWR的电压变动是很大的。此升压器电路也包括一个较强的电荷升压器。于一读取操作时，两个电荷升压器皆被致能以支持自节点RDPWR的读取电流。当此集成电路接受一读取命令后，此ENRD信号致能此电荷升压器。一电压侦测器侦测RDPWR节点上的电压。当在节点RDPWR所侦测到的电压因为RDPWR节点的电荷泄漏而小于预期读取电压VRD时，则信号ENPMP会致能较弱的电荷升压器以弥补在此RDPWR节点所泄漏的电荷。RDPWR节点是一个侦测后更新的范例。于更新阶段中，RDPWR节点与一位调节的电荷升压器输出耦接，且持续地升压。假如RDPWR节点的电压上升得太快或是电压侦测器的反应时间太久，则此ENPMP脉冲宽度或许会太长。造成RDPWR节点的电压严重地超过太多。其波形则会具有较大的锯齿状。此电压侦测器使用基纳二极管或是电阻性分压器以将RDPWR节点上的电压VRDPWR转换成小于供应电压VDD的一电压VDIV。此电压侦测器中的一个比较器会比较电压VDIV与VREF以决定是否要致能此较弱的电荷升压器。然而，基纳二极管或是电阻性分压器两者皆会将由电荷升压器产生的电压电平漏出直流电流。由于持续不间断地使用电荷升压器产生高电压是消耗许多能量的，如此的漏出直流电流会严重地影响此集成电路的待机电流。此外另一个缺点是，电压侦测器使用基纳二极管会增加工艺成本，且电阻性分压器的较大电阻会占用较大的布局面积、产生较大的寄生电容及具有较慢的反应时间。
技术实现思路
本专利技术是揭露一种装置，包括一电荷升压器、一电压转换器及升压器控制逻辑。此电荷升压器具有一电荷升压输出。此电压转换器包括一电容器，该电容器具有一第一终端与该电荷升压输出I禹接，以及一第二终端。该电容器将在该第一终端的一第一电压电平转换为在该第二终端的一第二电压电平。此升压控制逻辑致能该电荷升压器响应该第二电压电平。在一实施例中，该电压转换器阻挡直流电流自该电荷升压输出通过该电压转换器。在一实施例中，通过该电容器的介于该第一电压电平与该第二电压电平之间的一电压差由该电荷升压输出的一目标电压设定。在一实施例中，通过该电容器的介于该第一电压电平与该第二电压电平之间的一电压差以一第一更新速率进行更新，该第一更新速率由该电荷升压输出的一第二更新速率所决定。·本专利技术的另一目的提供一种方法，包括将在与一电荷升压器的一电荷升压输出稱接的一电容器的一第一电容器终端的一第一电压电平转换为在该电容器的一第二电容器终端的一第二电压电平；以及致能该电荷升压器以响应该第二电压电平。在一实施例中，该电压转换器阻挡直流电流自该电荷升压输出通过该电压转换器。在一实施例中，通过该电容器的介于该第一电压电平与该第二电压电平之间的一电压差由该电荷升压输出的一目标电压设定。在一实施例中，通过该电容器的介于该第一电压电平与该第二电压电平之间的一电压差以一第一更新速率进行更新，该第一更新速率由该电荷升压输出的一第二更新速率所决定。本专利技术的再一目的提供一种装置，其包括一晶体管及一电荷升压电路。此晶体管具有一第一电流承载终端、一第二电流承载终端及一控制终端。此第一电流承载终端与一输出节点耦接以提供一字线读取电压。此第二电流承载终端与一电荷升压电路的一电荷升压输出耦接。该电荷升压电路具有该电荷升压输出且经由该晶体管提供电源至该输出节点。在一实施例中，该晶体管是一场效晶体管，该第一电流承载终端是一源极，该第二电流承载终端是一漏极，及该控制终端是一栅极。在一实施例中，该晶体管于一饱和区域中操作。在一实施例中，该电荷升压输出处的电压变动在该输出节点处是减少的。在一实施例中，自该输出节点的电荷泄漏是由通过介于该晶体管的该第二电流承载终端与该第一电流承载终端间的电流来对应补偿。在一实施例中，该电荷升压电路包括一第二电荷升压输出与该晶体管的该控制终端奉禹接。在一实施例中，一电压调节器维持该控制终端处的一控制终端电压。在一实施例中，该控制终端处的一控制终端电压的一第一更新速率是由该电荷升压输出的一第二更新速率所决定。本专利技术的又一目的提供一种方法，包括该一晶体管的一饱和区域中操作，该晶体管具有一第一电流承载终端与一输出节点耦接以提供一字线读取电压以及一第二电流承载终端与一电荷升压电路的一电荷升压输出I禹接，使得于该电荷升压输出处的电压变动在该输出节点处是减少的。在一实施例中，该晶体管是一场效晶体管，该第一电流承载终端是一源极，该第二电流承载终端是一漏极，及该控制终端是一栅极。在一实施例中，自该输出节点的电荷泄漏是由通过介于该晶体管的该第二电流承载终端与该第一电流承载终端间的电流来对应补偿。一实施例更包含 通过该电荷升压器维持该控制终端的一控制电压。一实施例更包含以一个由该电荷升压输出决定的更新速率更新该晶体管的一控制终端处的一控制终端电压。附图说明本专利技术是由权利要求范围所界定。这些和其它目的，特征，和实施例，会在下列实施方式的章节中搭配图式被描述，其中图I显示一存储阵列提供读取电源的一电荷升压器装置的方块示意图。图2显示图I的电荷升压器装置中的一电压侦测器的电路示意图。图3显示一个产生图I与图2中控制信号的控制逻辑的电路示意图。图4显示图I 图3中信号的时序图。图5显示本专利技术另一实施例中的一个用于图I中电荷升压系统的电压侦测器的电路不意图。图6显示本专利技术一实施例中的一个用于图I中电荷升压系统的电压调节器的电路示意图。图7显示由电压调节器进行的电压更新的时序图。图8显示本专利技术另一实施例中的一个产生图I与图2中控制信号的控制逻辑的电路不意图。图9显示图I 图2及图8中信号的时序图。图10显示根据本专利技术一实施例具有此处所描述的读取电源系统的集成电路的简化示意图。主要元件符号说明750:集成电路700 :非易失存储阵列701 :列译码器702 :字线703:行译码器704 :位线705、707 :总线706 :感测放大器/数据输入结构709 :编程、擦除及读取偏压调整状态机构708 :偏压调整供应电压及升压器711 :数据输入线715 :数据输出线具体实施例方式此处揭露的系统中，是应用电容器以减少自此电荷升压器中所漏出的定直流电流，并会定期地更新如此的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种待机电荷升压器装置，包含：一电荷升压器，具有一电荷升压输出；一电压转换器，包括一电容器，该电容器具有：一第一终端与该电荷升压输出耦接；以及一第二终端，其中该电容器将在该第一终端的一第一电压电平转换为在该第二终端的一第二电压电平；以及升压控制逻辑，响应该电压转换器的该第二电压电平以致能该电荷升压器。

【技术特征摘要】
2011.07.25 US 61/511,3871.一种待机电荷升压器装置，包含 一电荷升压器，具有一电荷升压输出； 一电压转换器，包括一电容器，该电容器具有 一第一终端与该电荷升压输出I禹接；以及 一第二终端， 其中该电容器将在该第一终端的一第一电压电平转换为在该第二终端的一第二电压电平；以及 升压控制逻辑，响应该电压转换器的该第二电压电平以致能该电荷升压器。2.根据权利要求I所述的装置，其中该电压转换器阻挡直流电流自该电荷升压输出通过该电压转换器。3.根据权利要求I所述的装置，其中通过该电容器的介于该第一电压电平与该第二电压电平之间的一电压差由该电荷升压输出的一目标电压设定。4.根据权利要求I所述的装置，其中通过该电容器的介于该第一电压电平与该第二电压电平之间的一电压差以一第一更新速率进行更新，该第一更新速率由该电荷升压输出的一第二更新速率所决定。5.一种提供待机电荷升压的方法，包含 将在与一电荷升压器的一电荷升压输出稱接的一电容器的一第一电容器终端的一第一电压电平转换为在该电容器的一第二电容器终端的一第二电压电平；以及响应该第二电压电平以致能该电荷升压器。6.根据权利要求5所述的方法，其中一电压转换器阻挡直流电流自该电荷升压输出通过该电压转换器。7.根据权利要求5所述的方法，其中通过该电容器的介于该第一电压电平与该第二电压电平之间的一电压差由该电荷升压输出的一目标电压设定。8.根据权利要求5所述的方法，其中通过该电容器的介于该第一电压电平与该第二电压电平之间的一电压差以一第一更新速率进行更新，该第一更新速率由该电荷升压输出的一第二更新速率所决定。9.一种待机电荷升压器装置，包含 一晶体管，具有 一第一电流承载终端，与一输出节点耦接，以提供一字线读取电压； 一第二电流承载终端，与一电荷升压电路的一电荷升压输出耦接；以及 一控制终端；以及 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗思觉，许文铭，彭武钦，
申请(专利权)人：旺宏电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：