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一種FLASH存儲器編程電路及其電壓控制方法與流程

文檔序號:12598573閱讀:935來源:國知局
本發(fā)明涉及非易失性存儲器件領(lǐng)域,尤其涉及SST型FLASH存儲器編程電路及其電壓控制技術(shù)。
背景技術(shù)
:FLASH存儲器件的寫入操作只能在空或已擦除的單元內(nèi)進(jìn)行,所以大多數(shù)情況下,在進(jìn)行寫入操作之前必須先執(zhí)行擦除;SST型FLASH存儲器件的主要特點(diǎn)是擦除通過隧穿效應(yīng)實(shí)現(xiàn),編程通過溝道熱電子注入效應(yīng)實(shí)現(xiàn);SST型FLASH存儲器件作為一種主要的非揮發(fā)性存儲器,在智能卡、微處理器等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用;為了降低整體芯片成本,存儲單元制造工藝的優(yōu)化和外圍電路的控制方式研究是兩個(gè)主要的方向;外圍電路的控制方式研究,具體來說,就是對存儲單元的讀、擦除、編程的電壓產(chǎn)生和控制的方法進(jìn)行研究。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:SST型FLASH存儲器件一般有三端:BL為漏端,WL為柵端、SL為源端,而FL為浮空柵,F(xiàn)L與外部沒有連接;如圖1所示FLASH存儲單元中,101為FLASH存儲單元剖面示意圖,102為FLASH存儲單元符號簡化圖;編程時(shí),根據(jù)BL、WL、SL選擇的不同,需要SST型FLASH存儲單元按照表格1中所示配置相應(yīng)的電壓值,其中Vgp表示W(wǎng)L上加的電壓,Vdp為BL選中時(shí)的電壓,Vinh為BL禁止電壓,Vsp為SL發(fā)生編程所需的高壓;表格編程時(shí)SST型FLASH存儲單元端口配置。WLBLSLselectedVgpVdpVspBLUnselect0VorVgpVinh0VorVspWLUnselect0VVdporVinh0VorVspSLUnselect0VVdporVinhSLBIAS典型的SST型FLASH存儲陣列結(jié)構(gòu)如圖2所示;從表格1可以看出,SL選中時(shí)需要Vsp的高壓,未被選中時(shí)需要0V的電壓;工藝實(shí)際實(shí)現(xiàn)中,由于BL禁止電壓Vinh的存在,未被選中SL的存儲單元(如圖2中,205的存儲單元)會(huì)有漏電發(fā)生,故需要為未被選中的SL提供SLBIAS的電壓(>0.3V)來減小漏電。圖3是SST型FLASH存儲陣列中SL譯碼電路結(jié)構(gòu);301為一級譯碼電路,302為二級譯碼選通電路,303為譯碼選通開關(guān)電路,304為SL電壓下拉電路,305為電壓調(diào)節(jié)器SLBIAS產(chǎn)生電路;在編程模式(PROG_ENb=0)時(shí),當(dāng)V1為Vsp,V2b為0V,V2為Vsp時(shí),SL輸出高壓Vsp;當(dāng)V1為SLBIAS,V2b為0V,V2為Vsp時(shí),SL輸出低壓SLBIAS;非編程模式(PROG_ENb=‘1’)時(shí)SL通過SL電壓下拉電路304使得SL保持0V。圖4是SLBIAS產(chǎn)生電路;401為運(yùn)算放大器,402為反相器,403為下拉管;編程模式時(shí),通過運(yùn)算放大器401產(chǎn)生需要的SLBIAS電壓;不編程時(shí)SLBIAS通過下拉管403的作用使得SLBIAS=0V。一方面,圖4中的40電路需要圖3中的VR電路305為整個(gè)陣列未被選中的SL提供SLBIAS電壓,這就需要消耗較大的功耗;另一方面,為了保證SLBIAS電壓能充分傳輸?shù)絊L上,需要圖3中譯碼選通開關(guān)電路303中的NMOS管來傳輸這個(gè)較低的電平,這樣,譯碼電路會(huì)在電路中重復(fù)的使用,這就意味著要消耗較多的芯片面積,產(chǎn)生更多的功耗。
發(fā)明內(nèi)容針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足,本發(fā)明的目的是,為了降低SST型FLASH存儲器編程電路電壓控制消耗的功耗和芯片面積,本發(fā)明提出一種新型的SST型FLASH編程電路及其電壓控制方法,降低消耗功耗,并且減小芯片面積。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是,一種SST型FLASH存儲器編程電路,包括一級譯碼電路、二級譯碼選通電路、選通開關(guān)電路、SLBIAS電壓控制電路、鉗位電路和下拉電路,其中,一級譯碼電路,與SLBIAS電壓控制電路通過SLBIAS電壓節(jié)點(diǎn)相連接,輸出V1;二級譯碼選通電路,輸出V2b來連接選通開關(guān)電路中的PMOS晶體管;選通開關(guān)電路,由1個(gè)PMOS晶體管組成,串聯(lián)在V1和SL電壓節(jié)點(diǎn)之間;下拉電路,分為SL電壓下拉電路和SLBIAS電壓下拉電路,SL電壓下拉電路,串聯(lián)在SL電壓節(jié)點(diǎn)和GND電壓節(jié)點(diǎn)之間,SLBIAS電壓下拉電路和鉗位電路,并聯(lián)在SLBIAS電壓節(jié)點(diǎn)和GND電壓節(jié)點(diǎn)之間,當(dāng)FLASH存儲器處于編程狀態(tài)時(shí),若存儲單元沒有溝道漏電,未被選中的SL電壓為浮空狀態(tài);若存儲單元有溝道漏電,未被選中的SL電壓被鉗位電路鉗位,SL電壓被限制到MOS晶體管閾值電壓附近,通過襯偏作用抑制存儲單元溝道漏電增大;SLBIAS電壓控制電路,輸出SLBIAS電壓到一級譯碼電路,一級譯碼電路輸出電壓V1到選通開關(guān)電路,二級譯碼電路輸出電壓V2b到選通開關(guān)電路,該選通開關(guān)電路根據(jù)電壓V1和電壓V2b的值輸出SL電壓值。優(yōu)選地,所述的SST型FLASH存儲器編程電路,當(dāng)FLASH存儲器處于編程狀態(tài),選中SL電壓時(shí),輸出Vsp的高壓;不選中SL電壓時(shí),輸出SL電壓由SLBIAS電壓控制電路控制。優(yōu)選地,所述二級譯碼選通電路產(chǎn)生PMOS晶體管柵極控制信號V2b。優(yōu)選地,所述選通開關(guān)電路傳輸V1電壓給SL電壓節(jié)點(diǎn)。優(yōu)選地,所述鉗位電路由1個(gè)鉗位二極管管組成,起導(dǎo)通作用,并限制SL電壓超過閾值電壓以上,防止漏電。一種SST型FLASH存儲器編程電路電壓控制方法,其中,所述SST型FLASH存儲器編程電路由一級譯碼電路、二級譯碼選通電路、選通開關(guān)電路、SLBIAS電壓控制電路、鉗位電路和下拉電路構(gòu)成,所述方法包括:一級譯碼電路輸出V1;二級譯碼選通電路輸出V2b來連接選通開關(guān)電路中的PMOS晶體管;選通開關(guān)電路,由1個(gè)PMOS晶體管組成,串聯(lián)在V1和SL電壓節(jié)點(diǎn)之間;下拉電路分為SL電壓下拉電路和SLBIAS電壓下拉電路,SL電壓下拉電路串聯(lián)在SL電壓節(jié)點(diǎn)和GND電壓節(jié)點(diǎn)之間,SLBIAS電壓控制電路與一級譯碼電路通過SLBIAS電壓節(jié)點(diǎn)相連接,SLBIAS電壓控制電路輸出SLBIAS電壓到一級譯碼電路,一級譯碼電路輸出電壓V1到選通開關(guān)電路,二級譯碼電路輸出電壓V2b到選通開關(guān)電路,選通開關(guān)電路根據(jù)電壓V1和電壓V2b的值輸出SL電壓值;鉗位電路連接SLBIAS電壓下拉電路,并聯(lián)在SLBIAS電壓控制電路和GND電壓節(jié)點(diǎn)之間,當(dāng)FLASH存儲器處于編程狀態(tài)時(shí),若存儲單元沒有溝道漏電,未被選中的SL電壓為浮空狀態(tài);若存儲單元有溝道漏電,未被選中的SL電壓被鉗位電路限制到MOS管閾值電壓附近,通過襯偏作用抑制存儲單元溝道漏電。優(yōu)選地,所述的SST型FLASH存儲器編程電路電壓控制方法,當(dāng)FLASH存儲器處于編程狀態(tài),選中SL電壓時(shí),輸出Vsp的高壓;不選中SL電壓時(shí),輸出SL電壓由SLBIAS電壓控制電路控制。優(yōu)選地,所述的SST型FLASH存儲器編程電路電壓控制方法,當(dāng)FLASH存儲器處于編程狀態(tài),所述二級譯碼選通電路產(chǎn)生PMOS晶體管柵極控制信號V2b。優(yōu)選地,所述的SST型FLASH存儲器編程電路電壓控制方法,當(dāng)FLASH存儲器處于編程狀態(tài),該P(yáng)MOS晶體管傳輸V1到SL的電壓。本發(fā)明的有益效果是,當(dāng)SST型FLASH存儲器處于編程狀態(tài),能防止未被選中的SL上SST型存儲單元的漏電,并且能夠顯著降低電路功耗,減少芯片面積。下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。附圖說明圖1是SST型FLASH存儲單元結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是SST型FLASH存儲陣列結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是現(xiàn)有技術(shù)的SL譯碼電路示意圖。圖4是現(xiàn)有技術(shù)的SLBIAS產(chǎn)生電路示意圖。圖5是本發(fā)明的SL譯碼電路示意圖。圖6是本發(fā)明的SLBIAS電壓控制電路示意圖。圖7是本發(fā)明的SST型FLASH存儲器編程電路電壓控制方法流程圖。具體實(shí)施方式參看圖5為本發(fā)明的SL譯碼電路;其中,501為一級譯碼電路,502為二級譯碼選通電路,503為選通開關(guān)電路,504為SLBIAS電壓控制電路,505為SL電壓下拉電路;一級譯碼電路501把地址Address1譯碼成幅度為SLBIAS到Vsp的V1電壓,二級譯碼選通電路502將地址Address2譯碼成PMOS管選擇電壓V2b,選通開關(guān)電路503只包含一個(gè)PMOS管,V2b為0V時(shí)選通,SLBIAS電壓控制電路504控制SLBIAS電壓;當(dāng)需要SL被選擇時(shí),V1為Vsp,V2b為0V,則SL為Vsp;需要SL不被選中時(shí),V1為SLBIAS,V2b為0V;若SL上沒有漏電,則503中的PMOS管不會(huì)開啟,SL保持為0V;若SL上有漏電,當(dāng)SL電壓達(dá)到PMOS管導(dǎo)通閾值Vthp時(shí),SL向V1通路導(dǎo)通,SL電壓值在MOS晶體管閾值電壓附近。參看圖6為本發(fā)明的SLBIAS電壓控制電路;其中,601為下拉管,即SLBIAS下拉電路;602為鉗位二極管,即鉗位電路;在編程模式(PROG_ENb=‘0’)時(shí),下拉管601為關(guān)閉狀態(tài),鉗位二極管602只有SLBIAS電壓高于其開啟閾值Vthn(>0.3V)時(shí)才會(huì)有電流,即當(dāng)鉗位二極管602開啟時(shí)SL上的漏電流已經(jīng)得到有效的抑制;在非編程模式(PROG_ENb=‘1’),SLBIAS通過下來管而保持0V。參看圖7為本發(fā)明的SST型FLASH存儲器編程電路電壓控制方法流程圖;編程開始,SL一級譯碼501和SL二級譯碼502啟動(dòng)后,把對應(yīng)的控制信號送到SL選通開關(guān)電路503;若SL選通了,那么對應(yīng)的SL輸出Vsp高壓電平;若SL沒有選通,則對應(yīng)的SL輸出SLBISAS電壓;若未選中的存儲單元有漏電,則SLBIAS電位受鉗位電路限制,通過襯偏作用限制存儲單元的漏電增大;若未選中的存儲單元沒有漏電,則SLBIAS為浮空狀態(tài)。上述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明技術(shù)思路的基礎(chǔ)上能有許多變形和變化,這些顯而易見形成的技術(shù)方案也包含在本發(fā)明保護(hù)的技術(shù)范圍內(nèi),故凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、同等替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3 
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