一种提升EEPROM存储器编程精度的升压电路及其方法技术领域
本发明涉及高精度升压电路,具体涉及一种提升EEPROM存储器编程精度的升压电
路及其方法。
背景技术
EEPROM(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory),或写作
E2PROM,全称电子抹除式可复写只读存储器,是一种可以通过电子方式多次复写的半导体
存储设备,可以在电脑上或专用设备上擦除已有信息,重新编程。相比EPROM,EEPROM不需要
用紫外线照射,也不需取下,就可以用特定的电压,来抹除芯片上的信息,以便写入新的数
据。
EEPROM的擦除不需要借助于其它设备,它是以电子信号来修改其内容的,而且是
以Byte为最小修改单位,不必将资料全部洗掉才能写入,彻底摆脱了EPROM Eraser和编程
器的束缚。EEPROM在写入数据时,仍要利用一定的编程电压,此时,只需用厂商提供的专用
刷新程序就可以轻而易举地改写内容,所以,它属于双电压芯片。
MOS管的工作原理(以N沟道增强型MOS场效应管)它是利用VGS来控制“感应电荷”
的多少,以改变由这些“感应电荷”形成的导电沟道的状况,然后达到控制漏极电流的目的。
在制造管子时,通过工艺使绝缘层中出现大量正离子,故在交界面的另一侧能感应出较多
的负电荷,这些负电荷把高渗杂质的N区接通,形成了导电沟道,即使在VGS=0时也有较大的
漏极电流ID。当栅极电压改变时,沟道内被感应的电荷量也改变,导电沟道的宽窄也随之而
变,因而漏极电流ID随着栅极电压的变化而变化。
现有的用于EEPROM存储器编程使用的高精度升压电路,使用熔丝阵列来调节基准
源的电压,如图1所示,这种的电路结构缺点是:
1,熔丝阵列及其探针压点所占芯片面积比较大,芯片成本高。
2,熔丝修正精度低。
发明内容
为了解决背景技术所存在的问题,本发明的目的是提供一种EEPROM存储器编程使
用的高精度升压电路,本发明采用以下技术方案:
一种提升EEPROM存储器编程精度的升压电路,包括:
基准源、电荷泵、EEPROM存储器,其特征在于,还包括:寄存器以及MOS管开关阵列;
所述寄存器中存储用于控制MOS管开关阵列的矩阵数据;
所述MOS管开关阵列通过控制开关控制基准源的电压;
所述基准源通过改变电阻大小控制输出电压;
所述电荷泵输出用于存储器编程的输出电压;
所述存储器中存入能正常写入存储器时的电压所对应的MOS管开关阵列数据,存入的
地方为存储器内存储区域划出的一部分作为修正专用区域;
在读取模式时,读取存储器中存入的数据,直接输出适于写入的电荷泵电压。
一种提升EEPROM存储器编程精度的升压方法,包括:
基准源、电荷泵、寄存器以及MOS管开关阵列;
包括如下步骤:
S101,在EEPROM存储器的存储区域划出一部分作为修正专用区域;
S102,判断EEPROM存储器是否处于测试模式,是,则执行S103,否则执行S108;
S103,向寄存器中输入MOS管开关阵列的矩阵数据,并控制MOS管开关阵列的开关;
S104,通过MOS管开关阵列调整基准源的基准电压;
S105,输出电荷泵的输出电压;
S106,判断EEPROM存储器是否可以正常编程,是,则执行S107,否则执行S103;
S107,将寄存器中的MOS管开关阵列数据存储到修正专用区域中;
S108,根据EEPROM存储器中修正专用区域的MOS管开关阵列数据控制MOS管开关阵列;
S109,MOS管开关阵列通过电阻变化控制电荷泵输出用于EEPROM存储器正常编程的电
压。
进一步地,所述S104通过MOS管开关阵列调整基准源的基准电压为:通过控制MOS
管开关阵列来控制MOS管电阻,然后通过控制MOS管的电阻值变化开控制基准源的基准电压
值变化。
进一步地,所述测试模式下先用粗略扫描数据的方式控制MOS管开关阵列,判断数
据的大体范围。
进一步地,所述测试模式下在前期测试基础上,在小范围内用精确扫描数据的方
式控制MOS管开关阵列,得到精确的数据值。
进一步地,所述在EEPROM存储器中划分出来修正专用区域的面积大小可以忽略不
计。
鉴于以上电路和EEPROM存储器进入深亚微米工艺时,逻辑电路和存储单元面积很
小的特点,本发明有以下特点:
1、电路所占芯片面积小,成本低。
2、寄存器可以反复扫描,且可以修正位数比较高,所以修正精度高。
附图说明
图1为本发明电路的步骤流程图。
图2为背景技术的结构示意图。
图3为本发明的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合附图及具体实
施方式对本发明做进一步描述。
下面结合附图3对本发明的实施例进行说明:
目前EEPROM存储器进入深亚微米时代,EEPROM集成和工艺复杂性度越来越高,特别是
一些高性能新型EEPROM存储器,对编程电压的要求也越来越高。
本发明充分利用EEPROM存储器数据在芯片掉电时可以保存足够长时间的特点,在
EEPROM存储区专门划出一小部分作为修正专用区,划出部分的面积可以小到忽略不计。如
图2所示,芯片测试模式时,先用普通寄存器来控制MOS管开关阵列,再由MOS管开关阵列调
整基准源的基准电压。当基准源的基准电压调整时,电荷泵输出的用于EEPROM存储器编程
使用的输出电压跟着调整,当得到电荷泵符合要求的输出的电压值时,EEPROM可以正常编
程,把这时的寄存器数据存储在EEPROM修正专用区域。当电路不在测试模式,而在正常模式
时,MOS管开管阵列由EEPROM修正专用区域的数据控制,进而在正常模式时,得到电荷泵输
出符合EEPROM存储器编程的使用要求的精准电压值。
下面结合附图2对本发明的实施例进行说明:
芯片测试模式下,先用粗略扫描数据的方式,用普通寄存器来控制MOS管开关阵列。寄
存器通过向MOS管输入不同的阵列值,如(1,1,0,1)、(0,0,0,0,1)等阵列值数据,来控制不
同的MOS管工作,通过不同的数据来找到合适的阵列值。MOS管通过控制电阻阵列来控制电
阻值,通过电阻值来控制电压值。以此来调节基准源的基准电压。基准源的基准电压控制着
电荷泵的输出电压。与此同时,观察电荷泵输出的输出电压,判断适于EEPROM存储器编程的
电压数据的大体范围。
芯片测试模式下,在前期测试得到的适于EEPROM存储器编程的电压数据的大体范
围的基础上,在小范围内,用精确扫描数据的方式,继续用普通寄存器来控制MOS管开关阵
列,MOS管开关阵列同时记下电荷泵输出的符合EEPROM存储器编程使用要求的精准电压值
时,普通寄存器的数据值。
把电荷泵输出的符合EEPROM存储器编程使用要求的精准电压值对应的普通寄存
器的数据值,写入EEPROM修正专用区。