電荷泵電路及存儲(chǔ)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電荷栗電路及存儲(chǔ)器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，存儲(chǔ)器產(chǎn)品的低功耗設(shè)計(jì)及應(yīng)用在電子系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用。電荷栗是一種開(kāi)關(guān)電容式電壓變換器，它的轉(zhuǎn)換效率高，且外圍電路簡(jiǎn)單，在現(xiàn)代電源管理電路中有廣泛的應(yīng)用，十分適用于便攜式應(yīng)用產(chǎn)品和存儲(chǔ)器。
[0003]電荷栗也稱(chēng)為開(kāi)關(guān)電容式電壓變換器，可以包括基準(zhǔn)電路、比較電路、轉(zhuǎn)換電路和控制電路。通過(guò)開(kāi)關(guān)陣列和振蕩器、邏輯電路、比較電路實(shí)現(xiàn)電壓提升，采用電容器來(lái)貯存能量。所述電荷栗可以運(yùn)用脈沖頻率調(diào)制機(jī)制，只有在當(dāng)電荷必須傳輸出去來(lái)保持輸出調(diào)節(jié)時(shí)才產(chǎn)生電荷。當(dāng)電荷栗的輸出電壓高于目標(biāo)調(diào)節(jié)電壓時(shí)，電荷栗為待機(jī)模式，此時(shí)消耗的電流最小，因?yàn)閮?chǔ)存在輸出電容器上的電荷會(huì)提供負(fù)載電流。而隨著這個(gè)電容器不斷放電以及輸出電壓逐漸降到目標(biāo)調(diào)節(jié)電壓以下，電荷栗才會(huì)進(jìn)入激活模式并向輸出傳輸電荷。此電荷供給負(fù)載電流，并增加輸出電容器上的電壓。
[0004]圖1是現(xiàn)有的一種電荷栗電路的示意性結(jié)構(gòu)框圖，如圖1所示，現(xiàn)有的電荷栗電路100可以包括:電荷栗單元10，其輸出端連接電荷栗電路100的輸出端，并輸出信號(hào)Vpump為負(fù)載50供電；時(shí)鐘振蕩器20，適于為電荷栗單元10提供驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘信號(hào)CLK;第一分壓?jiǎn)卧?0，其第一輸入端連接電荷栗單元10的輸出端，其第二輸入端接地GND，適于輸出第一分壓電壓Vdivl;電壓比較器40，所述電壓比較器40的第一輸入端和第二輸入端分別輸入有基準(zhǔn)電壓Vref和所述第一分壓電壓Vdivl，適于輸出第一比較結(jié)果Enb，第一比較結(jié)果Enb用于控制所述時(shí)鐘振蕩器20輸出所述驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘信號(hào)CLK;濾波電容CO，用于濾除信號(hào)Vpump的紋波。所述基準(zhǔn)電壓Vref—般由外部輸入，通常由帶隙基準(zhǔn)源50提供，而在存儲(chǔ)器中，一般對(duì)所述帶隙基準(zhǔn)源50的精度以及建立時(shí)間有較高的要求，使得帶隙基準(zhǔn)源50的靜態(tài)電流一般較大。而當(dāng)所述電荷栗電路100處于待機(jī)模式時(shí)，其待機(jī)電流Istandby可以為時(shí)鐘振蕩器20消耗的電流lose、電壓比較器40消耗的電流Icmp、電荷栗單元10消耗的電流Ipump以及帶隙基準(zhǔn)源50消耗的電流Ibd之和。所述電流Ibd較大會(huì)引起電荷栗電路100的靜態(tài)電流較大，以使得集成了所述電荷栗電路100的存儲(chǔ)器或者便攜設(shè)備的待機(jī)功耗增加。
[0005]因此，現(xiàn)有技術(shù)中面臨著電荷栗電路待機(jī)電流較大，并且不可控的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題如何降低現(xiàn)有技術(shù)中的電荷栗電路的待機(jī)電流。
[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種電荷栗電路，包括:電荷栗單元，所述電荷栗單元的輸出端連接所述電荷栗電路的輸出端;時(shí)鐘振蕩器，適于為所述電荷栗單元提供驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘信號(hào)；第一分壓?jiǎn)卧?，所述第一分壓?jiǎn)卧牡谝惠斎攵诉B接所述電荷栗單元的輸出端，所述第一分壓?jiǎn)卧牡诙斎攵私拥兀m于輸出第一分壓電壓；電壓比較器，所述電壓比較器的第一輸入端和第二輸入端分別輸入有基準(zhǔn)電壓和所述第一分壓電壓，適于輸出第一比較結(jié)果，所述第一比較結(jié)果用于控制所述時(shí)鐘振蕩器輸出所述驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘信號(hào);還包括:第二分壓?jiǎn)卧?，所述第二分壓?jiǎn)卧牡谝惠斎攵诉B接電源，所述第二分壓?jiǎn)卧牡诙斎攵私拥?，適于對(duì)電源電壓進(jìn)行分壓以輸出所述基準(zhǔn)電壓。
[0008]可選的，所述第二分壓?jiǎn)卧?電容分壓支路、電阻分壓支路、同時(shí)導(dǎo)通或者關(guān)斷的第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān);其中，所述電容分壓支路的第一輸入端和第二輸入端分別連接所述第二分壓?jiǎn)卧牡谝惠斎攵撕偷诙斎攵耍鲭娙莘謮褐肪哂械谝环謮汗?jié)點(diǎn)，所述第一分壓節(jié)點(diǎn)連接所述第二分壓?jiǎn)卧妮敵龆?所述電阻分壓支路的第一輸入端和第二輸入端分別連接所述第二分壓?jiǎn)卧牡谝惠斎攵撕偷诙斎攵?，所述電阻分壓支路具有第二分壓?jié)點(diǎn)；所述第一開(kāi)關(guān)的第一端和第二端分別連接所述第一分壓節(jié)點(diǎn)和第二分壓節(jié)點(diǎn)，所述第一開(kāi)關(guān)的控制端輸入第一開(kāi)關(guān)控制信號(hào);所述第二開(kāi)關(guān)串聯(lián)于所述電阻分壓支路中，所述第二開(kāi)關(guān)的控制端輸入第二開(kāi)關(guān)控制信號(hào);所述第一開(kāi)關(guān)控制信號(hào)和第二開(kāi)關(guān)控制信號(hào)由所述第一比較結(jié)果生成。
[0009]可選的，所述電容分壓支路包括:第一電容和第二電容，其中，所述第一電容的第一端連接所述電容分壓支路的第一輸入端，所述第一電容的第二端和所述第二電容的第一端均連接所述第一分壓節(jié)點(diǎn)，所述第二電容的第二端連接所述電容分壓支路的第二輸入端。
[0010]可選的，所述電阻分壓支路包括:第一電阻和第二電阻，其中，所述第一電阻的第一端和所述第二電阻的第二端均連接所述第二分壓節(jié)點(diǎn)，所述第一電阻的第二端連接所述電阻分壓支路的第二輸入端，所述第二電阻的第一端連接所述第二開(kāi)關(guān)的第二端，所述第二開(kāi)關(guān)的第一端連接所述電阻分壓支路的第一輸入端。
[0011]可選的，所述第一開(kāi)關(guān)為傳輸門(mén)。
[0012]可選的，所述第二開(kāi)關(guān)為NMOS晶體管。
[0013]可選的，所述第一分壓?jiǎn)卧?第三電容、第四電容、第三電阻、第四電阻、第三開(kāi)關(guān)和第四開(kāi)關(guān);其中，所述第三電容的第一端連接所述第一分壓?jiǎn)卧牡谝惠斎攵?，所述第四電容的第二端連接所述第一分壓?jiǎn)卧牡诙斎攵?所述第三電容的第二端連接所述第四電容的第一端和所述第三開(kāi)關(guān)的第一端，并適于輸出所述第一分壓電壓;所述第三電阻的第二端連接所述第四電阻的第一端和所述第三開(kāi)關(guān)的第二端;所述第四開(kāi)關(guān)的第一端連接所述第一分壓?jiǎn)卧牡谝惠斎攵?，所述第四開(kāi)關(guān)的第二端連接所述第三電阻的第一端;所述第四電阻的第二端連接所述第一分壓?jiǎn)卧牡诙斎攵?所述第三開(kāi)關(guān)和第四開(kāi)關(guān)的控制端分別輸入第三開(kāi)關(guān)控制信號(hào)和第四開(kāi)關(guān)控制信號(hào);所述第三開(kāi)關(guān)控制信號(hào)和第四開(kāi)關(guān)控制信號(hào)由所述第一比較結(jié)果生成。
[0014]可選的，還包括:第五電容，所述第五電容的第一端連接所述電荷栗單元的輸出端，所述第五電容的第二端接地，適于濾除所述電荷栗單元的輸出端所輸出信號(hào)的紋波。
[0015]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種存儲(chǔ)器，包括以上所述的電荷栗電路。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案具有以下有益效果:
[0017]本發(fā)明實(shí)施例采用了對(duì)電源分壓的第二分壓電路以得到輸入至電壓比較器輸入端的基準(zhǔn)電壓，在存儲(chǔ)器中，可通過(guò)對(duì)第二分壓電路的設(shè)計(jì)，使得第二分壓電路所消耗的電流可控，可以進(jìn)一步控制集成了電荷栗電路的存儲(chǔ)器或便攜設(shè)備的待機(jī)功耗。
[0018]進(jìn)一步而言，所述第二分壓電路包括:電容分壓支路、電阻分壓支路、同時(shí)導(dǎo)通或者關(guān)斷的第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)；當(dāng)電荷栗電路處于待機(jī)狀態(tài)時(shí)，若電荷栗電路的輸出信號(hào)上升，控制第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，電容分壓支路與電阻分壓支路連通，兩支路共同對(duì)電源電壓分壓以輸出基準(zhǔn)電壓，若電荷栗電路的輸出信號(hào)下降，控制第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)關(guān)斷，電容分壓支路與電阻分壓支路斷開(kāi)，僅有電容分壓支路對(duì)電源電壓分壓，由于電容具有維持電壓且不消耗電流的特性，因此第二分壓電路所消耗的電流較低，使得本實(shí)施例的電荷栗電路的待機(jī)電流較低。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的一種電荷栗電路的示意性結(jié)構(gòu)框圖；
[0020]圖2是本發(fā)明實(shí)施例一種電荷栗電路的示意性結(jié)構(gòu)框圖；
[0021]圖3是本發(fā)明實(shí)施例一種電荷栗電路的電路圖；
[0022]圖4是本發(fā)明實(shí)施例一種第二分壓電路的電路圖；
[0023]圖5a是本發(fā)明實(shí)施例電荷栗電路中Vpump、Vref以及Istandby信號(hào)的仿真波形圖；
[0024]圖5b是圖5a中Vpump、Vref以及Istandby信號(hào)的仿真波形圖的局部放大圖。
【具體實(shí)施