本發(fā)明涉及高精度升壓電路,具體涉及一種提升EEPROM存儲器編程精度的升壓電路及其方法。
背景技術(shù):
EEPROM(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory),或?qū)懽鱁2PROM,全稱電子抹除式可復(fù)寫只讀存儲器,是一種可以通過電子方式多次復(fù)寫的半導(dǎo)體存儲設(shè)備,可以在電腦上或?qū)S迷O(shè)備上擦除已有信息,重新編程。相比EPROM,EEPROM不需要用紫外線照射,也不需取下,就可以用特定的電壓,來抹除芯片上的信息,以便寫入新的數(shù)據(jù)。
EEPROM的擦除不需要借助于其它設(shè)備,它是以電子信號來修改其內(nèi)容的,而且是以Byte為最小修改單位,不必將資料全部洗掉才能寫入,徹底擺脫了EPROM Eraser和編程器的束縛。EEPROM在寫入數(shù)據(jù)時,仍要利用一定的編程電壓,此時,只需用廠商提供的專用刷新程序就可以輕而易舉地改寫內(nèi)容,所以,它屬于雙電壓芯片。
MOS管的工作原理(以N溝道增強型MOS場效應(yīng)管)它是利用VGS來控制“感應(yīng)電荷”的多少,以改變由這些“感應(yīng)電荷”形成的導(dǎo)電溝道的狀況,然后達到控制漏極電流的目的。在制造管子時,通過工藝使絕緣層中出現(xiàn)大量正離子,故在交界面的另一側(cè)能感應(yīng)出較多的負電荷,這些負電荷把高滲雜質(zhì)的N區(qū)接通,形成了導(dǎo)電溝道,即使在VGS=0時也有較大的漏極電流ID。當(dāng)柵極電壓改變時,溝道內(nèi)被感應(yīng)的電荷量也改變,導(dǎo)電溝道的寬窄也隨之而變,因而漏極電流ID隨著柵極電壓的變化而變化。
現(xiàn)有的用于EEPROM存儲器編程使用的高精度升壓電路,使用熔絲陣列來調(diào)節(jié)基準(zhǔn)源的電壓,如圖1所示,這種的電路結(jié)構(gòu)缺點是:
1,熔絲陣列及其探針壓點所占芯片面積比較大,芯片成本高。
2,熔絲修正精度低。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決背景技術(shù)所存在的問題,本發(fā)明的目的是提供一種EEPROM存儲器編程使用的高精度升壓電路,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種提升EEPROM存儲器編程精度的升壓電路,包括:
基準(zhǔn)源、電荷泵、EEPROM存儲器,其特征在于,還包括:寄存器以及MOS管開關(guān)陣列;
所述寄存器中存儲用于控制MOS管開關(guān)陣列的矩陣數(shù)據(jù);
所述MOS管開關(guān)陣列通過控制開關(guān)控制基準(zhǔn)源的電壓;
所述基準(zhǔn)源通過改變電阻大小控制輸出電壓;
所述電荷泵輸出用于存儲器編程的輸出電壓;
所述存儲器中存入能正常寫入存儲器時的電壓所對應(yīng)的MOS管開關(guān)陣列數(shù)據(jù),存入的地方為存儲器內(nèi)存儲區(qū)域劃出的一部分作為修正專用區(qū)域;
在讀取模式時,讀取存儲器中存入的數(shù)據(jù),直接輸出適于寫入的電荷泵電壓。
一種提升EEPROM存儲器編程精度的升壓方法,包括:
基準(zhǔn)源、電荷泵、寄存器以及MOS管開關(guān)陣列;
包括如下步驟:
S101,在EEPROM存儲器的存儲區(qū)域劃出一部分作為修正專用區(qū)域;
S102,判斷EEPROM存儲器是否處于測試模式,是,則執(zhí)行S103,否則執(zhí)行S108;
S103,向寄存器中輸入MOS管開關(guān)陣列的矩陣數(shù)據(jù),并控制MOS管開關(guān)陣列的開關(guān);
S104,通過MOS管開關(guān)陣列調(diào)整基準(zhǔn)源的基準(zhǔn)電壓;
S105,輸出電荷泵的輸出電壓;
S106,判斷EEPROM存儲器是否可以正常編程,是,則執(zhí)行S107,否則執(zhí)行S103;
S107,將寄存器中的MOS管開關(guān)陣列數(shù)據(jù)存儲到修正專用區(qū)域中;
S108,根據(jù)EEPROM存儲器中修正專用區(qū)域的MOS管開關(guān)陣列數(shù)據(jù)控制MOS管開關(guān)陣列;
S109,MOS管開關(guān)陣列通過電阻變化控制電荷泵輸出用于EEPROM存儲器正常編程的電壓。
進一步地,所述S104通過MOS管開關(guān)陣列調(diào)整基準(zhǔn)源的基準(zhǔn)電壓為:通過控制MOS管開關(guān)陣列來控制MOS管電阻,然后通過控制MOS管的電阻值變化開控制基準(zhǔn)源的基準(zhǔn)電壓值變化。
進一步地,所述測試模式下先用粗略掃描數(shù)據(jù)的方式控制MOS管開關(guān)陣列,判斷數(shù)據(jù)的大體范圍。
進一步地,所述測試模式下在前期測試基礎(chǔ)上,在小范圍內(nèi)用精確掃描數(shù)據(jù)的方式控制MOS管開關(guān)陣列,得到精確的數(shù)據(jù)值。
進一步地,所述在EEPROM存儲器中劃分出來修正專用區(qū)域的面積大小可以忽略不計。
鑒于以上電路和EEPROM存儲器進入深亞微米工藝時,邏輯電路和存儲單元面積很小的特點,本發(fā)明有以下特點:
1、電路所占芯片面積小,成本低。
2、寄存器可以反復(fù)掃描,且可以修正位數(shù)比較高,所以修正精度高。
附圖說明
圖1為本發(fā)明電路的步驟流程圖。
圖2為背景技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為了使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面結(jié)合附圖及具體實施方式對本發(fā)明做進一步描述。
下面結(jié)合附圖3對本發(fā)明的實施例進行說明:
目前EEPROM存儲器進入深亞微米時代,EEPROM集成和工藝復(fù)雜性度越來越高,特別是一些高性能新型EEPROM存儲器,對編程電壓的要求也越來越高。
本發(fā)明充分利用EEPROM存儲器數(shù)據(jù)在芯片掉電時可以保存足夠長時間的特點,在EEPROM存儲區(qū)專門劃出一小部分作為修正專用區(qū),劃出部分的面積可以小到忽略不計。如圖2所示,芯片測試模式時,先用普通寄存器來控制MOS管開關(guān)陣列,再由MOS管開關(guān)陣列調(diào)整基準(zhǔn)源的基準(zhǔn)電壓。當(dāng)基準(zhǔn)源的基準(zhǔn)電壓調(diào)整時,電荷泵輸出的用于EEPROM存儲器編程使用的輸出電壓跟著調(diào)整,當(dāng)?shù)玫诫姾杀梅弦蟮妮敵龅碾妷褐禃r,EEPROM可以正常編程,把這時的寄存器數(shù)據(jù)存儲在EEPROM修正專用區(qū)域。當(dāng)電路不在測試模式,而在正常模式時,MOS管開管陣列由EEPROM修正專用區(qū)域的數(shù)據(jù)控制,進而在正常模式時,得到電荷泵輸出符合EEPROM存儲器編程的使用要求的精準(zhǔn)電壓值。
下面結(jié)合附圖2對本發(fā)明的實施例進行說明:
芯片測試模式下,先用粗略掃描數(shù)據(jù)的方式,用普通寄存器來控制MOS管開關(guān)陣列。寄存器通過向MOS管輸入不同的陣列值,如(1,1,0,1)、(0,0,0,0,1)等陣列值數(shù)據(jù),來控制不同的MOS管工作,通過不同的數(shù)據(jù)來找到合適的陣列值。MOS管通過控制電阻陣列來控制電阻值,通過電阻值來控制電壓值。以此來調(diào)節(jié)基準(zhǔn)源的基準(zhǔn)電壓。基準(zhǔn)源的基準(zhǔn)電壓控制著電荷泵的輸出電壓。與此同時,觀察電荷泵輸出的輸出電壓,判斷適于EEPROM存儲器編程的電壓數(shù)據(jù)的大體范圍。
芯片測試模式下,在前期測試得到的適于EEPROM存儲器編程的電壓數(shù)據(jù)的大體范圍的基礎(chǔ)上,在小范圍內(nèi),用精確掃描數(shù)據(jù)的方式,繼續(xù)用普通寄存器來控制MOS管開關(guān)陣列,MOS管開關(guān)陣列同時記下電荷泵輸出的符合EEPROM存儲器編程使用要求的精準(zhǔn)電壓值時,普通寄存器的數(shù)據(jù)值。
把電荷泵輸出的符合EEPROM存儲器編程使用要求的精準(zhǔn)電壓值對應(yīng)的普通寄存器的數(shù)據(jù)值,寫入EEPROM修正專用區(qū)。