電荷泵電路及存儲器的制造方法
【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器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，存儲器產(chǎn)品的低功耗設(shè)計及應(yīng)用在電子系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用。電荷栗是一種開關(guān)電容式電壓變換器，它的轉(zhuǎn)換效率高，且外圍電路簡單，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)品和存儲器。
[0003]電荷栗也稱為開關(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。通過開關(guān)陣列和振蕩器、邏輯電路、比較電路實現(xiàn)電壓提升，采用電容器來貯存能量。所述電荷栗可以運用脈沖頻率調(diào)制機制，只有在當(dāng)電荷必須傳輸出去來保持輸出調(diào)節(jié)時才產(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，電荷栗為待機模式，此時消耗的電流最小，因為儲存在輸出電容器上的電荷會提供負(fù)載電流。而隨著這個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Vpump為負(fù)載50供電；時鐘振蕩器20，適于為電荷栗單元10提供驅(qū)動時鐘信號CLK;第一分壓單元30，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用于控制所述時鐘振蕩器20輸出所述驅(qū)動時鐘信號CLK;濾波電容CO，用于濾除信號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，而在存儲器中，一般對所述帶隙基準(zhǔn)源50的精度以及建立時間有較高的要求，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處于待機模式時，其待機電流Istandby可以為時鐘振蕩器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的存儲器或者便攜設(shè)備的待機功耗增加。
[0005]因此，現(xiàn)有技術(shù)中面臨著電荷栗電路待機電流較大，并且不可控的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明解決的技術(shù)問題如何降低現(xiàn)有技術(shù)中的電荷栗電路的待機電流。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實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;時鐘振蕩器，適于為所述電荷栗單元提供驅(qū)動時鐘信號；第一分壓單元，所述第一分壓單元的第一輸入端連接所述電荷栗單元的輸出端，所述第一分壓單元的第二輸入端接地，適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)果用于控制所述時鐘振蕩器輸出所述驅(qū)動時鐘信號;還包括:第二分壓單元，所述第二分壓單元的第一輸入端連接電源，所述第二分壓單元的第二輸入端接地，適于對電源電壓進(jìn)行分壓以輸出所述基準(zhǔn)電壓。
[0008]可選的，所述第二分壓單元包括:電容分壓支路、電阻分壓支路、同時導(dǎo)通或者關(guān)斷的第一開關(guān)和第二開關(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單元的第一輸入端和第二輸入端，所述電容分壓支路具有第一分壓節(jié)點，所述第一分壓節(jié)點連接所述第二分壓單元的輸出端;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單元的第一輸入端和第二輸入端，所述電阻分壓支路具有第二分壓節(jié)點；所述第一開關(guān)的第一端和第二端分別連接所述第一分壓節(jié)點和第二分壓節(jié)點，所述第一開關(guān)的控制端輸入第一開關(guān)控制信號;所述第二開關(guān)串聯(lián)于所述電阻分壓支路中，所述第二開關(guān)的控制端輸入第二開關(guān)控制信號;所述第一開關(guān)控制信號和第二開關(guān)控制信號由所述第一比較結(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，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，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關(guān)的第二端，所述第二開關(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，所述第一開關(guān)為傳輸門。
[0012]可選的，所述第二開關(guān)為NMOS晶體管。
[0013]可選的，所述第一分壓單元包括:第三電容、第四電容、第三電阻、第四電阻、第三開關(guān)和第四開關(guān);其中，所述第三電容的第一端連接所述第一分壓單元的第一輸入端，所述第四電容的第二端連接所述第一分壓單元的第二輸入端;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關(guān)的第二端;所述第四開關(guān)的第一端連接所述第一分壓單元的第一輸入端，所述第四開關(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單元的第二輸入端;所述第三開關(guān)和第四開關(guān)的控制端分別輸入第三開關(guān)控制信號和第四開關(guān)控制信號;所述第三開關(guān)控制信號和第四開關(guān)控制信號由所述第一比較結(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的紋波。
[0015]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例提供一種存儲器，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)明實施例的技術(shù)方案具有以下有益效果:
[0017]本發(fā)明實施例采用了對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，在存儲器中，可通過對第二分壓電路的設(shè)計，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器或便攜設(shè)備的待機功耗。
[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、同時導(dǎo)通或者關(guān)斷的第一開關(guān)和第二開關(guān)；當(dāng)電荷栗電路處于待機狀態(tài)時，若電荷栗電路的輸出信號上升，控制第一開關(guān)和第二開關(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下降，控制第一開關(guān)和第二開關(guān)關(guān)斷，電容分壓支路與電阻分壓支路斷開，僅有電容分壓支路對電源電壓分壓，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，使得本實施例的電荷栗電路的待機電流較低。
【附圖說明】
[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)明實施例一種電荷栗電路的電路圖；
[0022]圖4是本發(fā)明實施例一種第二分壓電路的電路圖；
[0023]圖5a是本發(fā)明實施例電荷栗電路中Vpump、Vref以及Istandby信號的仿真波形圖；
[0024]圖5b是圖5a中Vpump、Vref以及Istandby信號的仿真波形圖的局部放大圖。
【具體實施