【嘉勤点评】锐成芯微的电荷泵电路及存储器专利,通过分时段控制第一开关单元和第二开关单元接通/关断,避免输入电压与输出电压同时与开关单元接通,同时避免了电荷泵时钟切换时电流倒灌的现象,提高了电荷泵的效率。
集微网消息,近日锐成芯微发布旗下全新品牌商标——SuperMTP®,该新商标用于统一已推出的MTP IP产品线中面向汽车电子应用的车规级嵌入式多次可编程存储IP系列产品。
在目前的非易失性存储器中,对存储单元进行数据写入和擦除时,都需要高出输入电压较多的编写电压和擦除电压支持。使用电荷泵来提供编写电压和擦除电压是一个比较好的选择,其小面积的优势广泛用于各种存储器中。普通的差动电荷泵结构在电荷泵时钟切换的时候,会出现电流倒灌的现象,影响电荷泵的效率。
为此,锐成芯微于2021年12月13日申请了一项名为“电荷泵电路及存储器”的发明专利(申请号: 202111514177.X),申请人为成都锐成芯微科技股份有限公司。
图1 电荷泵电路的原理示意图
图1为电荷泵电路的原理示意图,包括时钟输入单元、第一开关单元、第二开关单元、充放电单元和输出单元。其中时钟输入单元将时钟信号分别输入至充放电单元,为充放电单元充电。充放电单元连接于第一开关单元和第二开关单元,通过时钟输入单元输入的时钟信号分时段控制第一开关单元和第二开关单元接通/关断。第一开关单元连接于输入电压VIN和充放电单元,第一开关单元导通时,输入电压VIN与充放电单元接通,以将充放电单元的电压恢复至输入电压VIN。第二开关单元连接于充放电单元和输出单元,当第二开关单元接通时,充放电单元向输出单元放电,以使输出单元向后续电路提供输出电压。
图2 电荷泵电路结构示意图
图2为电荷泵电路结构示意图,充放电模块包括第一电容C1和第二电容C2,第一电容C1的一端连接于第二开关单元,另一端连接于时钟输入单元;第二电容C2的一端连接于第二开关单元,另一端连接于时钟输入单元。第一电容C1和第二电容C2连接于时钟输入单元,当输入的时钟为高时,电容进行充电,当输入的时钟为低时,电容向第二开关单元放电,即当第二开关单元接通时,电容向输出单元放电,以使输出单元向后续电路输出电压。
充放电模块还包括第三电容C3和第四电容C4,第三电容C3的一端连接于时钟输入单元、另一端连接于第一开关单元,第四电容C4的一端连接于时钟输入单元、另一端连接于第一开关单元。当时钟输入单元输入的时钟为高时,电容充电;当输入的时钟为低时,电容向第一开关单元放电,以接通第一开关单元,当第一开关单元接通时,输入电压VIN向第一电容C1和第二电容C2充电,以使第一电容C1和第二电容C2恢复至输入电压VIN。
简而言之,锐成芯微的电荷泵电路及存储器专利,通过分时段控制第一开关单元和第二开关单元接通/关断,避免输入电压与输出电压同时与开关单元接通,同时避免了电荷泵时钟切换时,电流倒灌的现象,提高了电荷泵的效率。
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