[发明专利]使用电源检测机制的可配置的多级电荷泵

说明书

技术领域

本公开通常涉及包括电源检测机制的可配置的多级电荷泵。

背景技术

在多种应用中,非易失性存储器(NVM)位单元经常利用可配置的、可适配的中等和高电压生成技术以满足循环和数据保留目标。这些目标通常包括受控斜坡速率和可编程输出电压和电流水平，以及可编程脉冲持续时间和恢复。除了可配置的电压脉冲的目的,可能需要适应宽范围变化的输入电源电平,特别是在电池供电系统的领域中。

附图说明

通过参照以下说明书以及附图，将更好地理解本发明的这些和其它目的、特征以及优点，其中：

图1示出了根据一个实施例的包含非易失性半导体存储器件的处理系统的方框图；

图2示出了根据一个实施例的可以被用作图1的中压泵的可配置的多级电荷泵的方框图；

图3示出了可以被用作任何一个或多个图2的电荷泵的泵单元的示例电荷泵单元的方框图;以及

图4示出了可以被用作任何一个或多个图2的电荷泵的泵单元的替代电荷泵单元的方框图。

具体实施方式

示例实施例和说明实施例在下面被描述。为了清晰，并不是实际实施的所有特征都在这个说明书中被描述，因为在任何这种实际实施例的发展过程中，做出了大量的特定实施决定以实现特定目标，例如符合从实施到另一个实施变化的系统关联和商业相关的约束。此外，这样的发展工作可以是复杂的和耗时的，但对于受益于本公开的人来说将会是日常事务。各种修改将会很明显，本发明定义的通则可以应用于其它实施例中。

现在将根据附图描述实施例。只为了说明的目的，各种结构、系统以及器件在附图中被示意性地描述。然而，附图被包括在内以描述和解释说明性例子。本发明所使用的词句应该被理解和解释以有与对相关技术中的那些词句的理解一致的意思。术语或短语没有特殊定义，即不同于通常的和习惯意思的定义，旨在通过本发明中的术语和短语一致的用法来暗示。就术语或短语旨在有特殊意思来说，这样特殊定义将会以一种直接地、明确地给术语和短语提供特殊定义的明确方式在说明书中被明确陈述。

对于带有可变化的负载范围的宽输入电源电压，可以认为实施具有固定数量的级和/或固定容量的电荷泵是不切实际的。取决于输入电源范围的电荷泵被操作的哪个末端，这样的电荷泵将导致负载驱动不足以及高纹波。然而，已注意到宽输入电源范围在很多配置中，包括例如在电池供电系统中是很普遍的。因此，越来越需要一种电压生成机制，其能够满足输出电压和电流水平，同时在输入电源水平的宽范围下提供这个的系统目标。为了克服上述的问题，期望提供感测输入电源水平并且相应地配置泵单元级的数量以及可配置的多级电荷泵的容量的可配置多级电荷泵。

本发明公开了带有电源检测功能的可配置的多级电荷泵，并且这样一种机制在宽输入电源范围存在的情况下展示出显著的输出负载摆动在应用中是非常期望的。一个实施例因此被设置在利用非易失性存储器（NVM）电路的处理系统中，其中负载依赖于被编成的位单元数量，以及输入电源可以是具有宽电压范围的电池。因此，为了清楚起见，在这样的应用中公开了实施例，但是应注意可配置的多级电荷泵的应用不被限定于利用NVM电路处理系统。

图1示出了根据一个实施例的包含非易失性半导体存储器器件的处理系统100的方框图。处理系统100包括片上系统（SOC）102、NVM存储器单元104、以及NVM硬件块106。SOC102可以是片上系统或其它合适的数据处理器。SOC102可能包括一个或多个处理核心、缓存存储器单元、存储器管理单元、随机存取存储器、信号处理组件、和/或其它合适的组件。可以在处理系统100中被采用的SOC102的一个例子是市场上可以从Austin,Texas的Freescale Semiconductor,Inc.买到的Kinetis微控制器。

硬件块106可以包括存储器阵列110。此外，硬件块106可以包括模拟生成单元或可配置的多级电荷泵系统108，该系统提供了一个或多个电压电平以编程和擦除存储器阵列110中的位单元，其中一个位单元在存储器阵列110中以示例的方式被描述。存储器阵列110可以是任何合适类型的非易失性存储器，例如但不限定于闪速存储器。在一些实施例中，存储器阵列110包括带有纳米晶体存储元件的分裂栅极位单元，例如但不限定于市场上可以从Austin,Texas的Freescale Semiconductor,Inc.买到的薄膜存储（TFS）存储器阵列。