[发明专利]高电压发生器和产生高电压的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2010年12月3日提交的韩国专利申请号为10-2010-0122903的优先权，其全部内容通过引用合并在本文中。

技术领域

本发明的示例性实施例涉及一种高电压发生器，且更具体而言涉及一种使用负偏压的高电压发生器。

背景技术

诸如非易失性存储器的半导体存储器要求5至20V的高电压。为此，正在开发包括各种形式的电荷泵的高电压发生器。

总体而言，在高电压发生器中使用的电荷泵由于晶体管的阈值电压的缘故而具有有限的电压电平。具体而言，当晶体管的源电压增大时，其阈值电压由于体效应而进一步上升。因此，电源电压必须要高。为了克服体效应，已经开发了改进的电荷泵，诸如无体(body-free)电荷泵和交叉耦合(cross-coupled)电荷泵，但是它们需要很多级来产生高电压。另外，由于在这些电荷泵中使用了额外的电路，诸如增加的电容器，因此之前开发的电荷泵存在面积增大和功耗增加的问题。

发明内容

根据本发明的示例性实施例，可以将电荷泵的级数最小化，同时利用负偏压来获得高电压。

根据本发明的一个方面，一种示例性的高电压发生器包括：负偏压发生器，所述负偏压发生器被配置为产生负偏压；时钟发生器，所述时钟发生器被配置为产生在正偏压与负偏压之间触发的时钟信号；时钟加倍电路，所述时钟加倍电路被配置为升高时钟信号的正偏压，并将具有升高了的正偏压的时钟信号输出作为第二时钟信号；以及电荷泵，所述电荷泵被配置为利用所述具有升高了的正偏压的第二时钟信号来产生高电压。

时钟加倍电路可以包括：电容器；负偏压传输电路，所述负偏压传输电路被配置为当时钟信号处在第一电平时将负偏压传输至输出端子；电容器充电电路，所述电容器充电电路被配置为当时钟信号处在第一逻辑电平时将电容器充电到与正偏压和负偏压之差相对应的电压电平；以及正偏压加倍电路，所述正偏压加倍电路被配置为当时钟信号处在第二逻辑电平时将正偏压升高对电容器充电的正偏压与负偏压之差，并且将升高了的正偏压传输至输出端子。

负偏压传输电路可以包括耦接在输出端子与提供负偏压的负偏压端子之间的第一开关器件。

电容器充电电路可以包括耦接在提供正偏压的正偏压端子与第一节点之间的第二开关器件，以及耦接在第二节点与提供负偏压的负偏压端子之间的第三开关器件。

正偏压加倍电路可以包括耦接在提供正偏压的正偏压端子与第二节点之间的第四开关器件、以及耦接在第一节点与输出端子之间的第五开关器件。

另外，电容器可以耦接在第一节点与第二节点之间。

根据本发明的另一个方面，一种产生高电压的示例性方法包括以下步骤：产生负偏压；产生在正偏压与负偏压之间触发的时钟信号；升高时钟信号的正偏压；以及利用具有升高了的正偏压的时钟信号来产生高电压。

升高正偏压的步骤可以包括：当时钟信号处在第一逻辑电平时输出负偏压；当时钟信号处在第一逻辑电平时将电容器充电到与正偏压和负偏压之差相对应的电压电平；并且当时钟信号处在第二逻辑电平时将正偏压升高正偏压与负偏压之差，并输出升高了的正偏压。

附图说明

图1是根据本发明的一个示例性实施例的高电压发生器的框图；

图2是示出图1的时钟加倍电路的电路图；

图3是示出图1的电荷泵的电路图；以及

图4是说明根据本发明的一个示例性实施例的产生高电压的方法的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图详细描述本发明的一些示例性实施例。提供附图的目的是为了使本领域普通技术人员理解本发明的实施例的范围。

图1是根据本发明的一个示例性实施例的高电压发生器的框图。

参见图1，高电压发生器包括负偏压发生器110、时钟发生器120、时钟加倍电路130和电荷泵140。

负偏压发生器110被配置为产生负偏压-Vcc。负偏压-Vcc可以是由负偏压发生器110的设计者在制造负偏压发生器110时或之后所设置的预定电压。如图1所示，所产生的负偏压-Vcc被提供给时钟发生器120。