[發(fā)明專利]非易失性存儲器的鉗位電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210442460.0
• 申請日: 2012-11-08
• 公開（公告）號: CN103811056A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發(fā)明（設計）人: 羅光燕;楊家奇;權彞振;郁紅
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: G11C16/06
• 分類號: G11C16/06;G11C16/02
• 代理公司: 北京德琦知識產(chǎn)權代理有限公司 11018
• 代理人: 牛崢;王麗琴

技術領域

本發(fā)明涉及半導體集成電路領域，尤其涉及一種非易失性存儲器的鉗位電路。

背景技術

在現(xiàn)有的非易失性存儲器中，存儲單元的安全工作電壓為15.5至16.5V，若實際的工作電壓超過安全工作電壓的范圍就會造成存儲單元中的MOS晶體管擊穿或造成寫操作不充分。為了保證存儲單元能在安全的工作電壓中工作，通常使用鉗位電路將存儲單元的工作電壓鉗位在一定的范圍之內(nèi)。

圖1為現(xiàn)有典型的二極管鏈鉗位電路，包括兩個背對背設置的二極管，其中，第一二極管負極連接第二二極管負極，第二二極管正極接地，第一二極管的正極連接電源的電壓輸出端，由電壓輸出端提供的輸出電壓通常大于鉗位電路的擊穿電壓，此時鉗位電路被擊穿，有電流通過鉗位電路，一部分電流通過鉗位電路流入大地，從而將電源的輸出電壓調(diào)低，通常，經(jīng)過鉗位電路后的輸出電壓等于鉗位電路的擊穿電壓，從而鉗位電路為存儲器提供了安全的電源電壓。

現(xiàn)有的二極管鏈鉗位電路在實際應用中會由于二極管的溫度特性而發(fā)生改變，具體如圖2所示，圖2中曲線V2為二極管鏈鉗位電路的擊穿電壓隨溫度的變化曲線，曲線V1為存儲單元中的MOS晶體管擊穿電壓隨溫度變化曲線，直線V3為保證存儲單元寫操作的最低電壓。由圖2可知，當溫度小于約-15攝氏度時，二極管鏈鉗位電路的擊穿電壓（經(jīng)過鉗位電路后的輸出電壓）小于保證存儲單元寫操作的最低電壓，即意味著此時存儲單元的寫操作電壓是不充分的；當溫度高于溫度約95攝氏度時，二極管鏈鉗位電路的擊穿電壓（經(jīng)過鉗位電路后的輸出電壓）大于存儲單元中的MOS晶體管擊穿電壓，即意味著此時存儲單元存在擊穿的風險。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術的問題，本發(fā)明提供了一種非易失性存儲器的鉗位電路，以避免在低溫時現(xiàn)有二極管鏈鉗位電路不能提供足夠?qū)懖僮麟妷海以诟邷貢r導致存儲單元MOS管被擊穿的問題。

本發(fā)明采用的技術方案如下：一種非易失性存儲器的鉗位電路，包括：分壓電路、兩個比較器和主電路；

所述分壓電路包括一個輸入端和兩個輸出端，用于將帶隙基準電路中基準電壓模塊輸出的基準電壓分解為大小不同的兩個參考電壓，其中，所述分壓電路的輸入端與帶隙基準電路的基準電壓模塊輸出端連接，所述分壓電路的兩個輸出端分別與一個所述比較器連接；

所述兩個比較器分別包括兩個輸入端和一個輸出端，每個比較器的一個輸入端與分壓電路的一個輸出端連接，另一個輸入端與帶隙基準電路中的反比電壓模塊的輸出端連接，輸出端與主電路連接；所述兩個比較器中的每一個比較器用于對比所述參考電壓與反比電壓模塊輸出電壓大小，并在反比電壓模塊輸出電壓小于參考電壓時輸出高電平，在反比電壓模塊輸出電壓高于參考電壓時輸出低電平；

所述主電路包括與兩個比較器輸出端一一對應連接的兩個電平轉(zhuǎn)換器、兩個開關電路以及三個二極管；

其中，每個所述電平轉(zhuǎn)換器的與一個所述比較器的輸出端連接，并與一個開關電路連接，用于在接收到高電平時打開開關電路，當接收到低電平時閉合開關電路；

所述三個二極管串聯(lián)，其中，第一二極管的正極與電源連接、第一二極管的負極與第二二極管的正極連接、第二二極管的負極與第三二極管的負極連接、第三二極管的正極接地；所述兩個開關電路中的一個與第一二極管并聯(lián)、另一個開關電路與第二二極管并聯(lián)。

進一步，所述兩個開關電路為兩個PMOS晶體管；

其中，每個電平轉(zhuǎn)換器包括一個輸出端和一個輸入端，每個所述電平轉(zhuǎn)換器的輸入端與一個所述比較器的輸出端連接，每個所述電平轉(zhuǎn)換器的輸出端與一個PMOS晶體管的柵極連接，當所述電平轉(zhuǎn)換器接收到高電平時，所述電平轉(zhuǎn)換器輸出高電壓信號，以關斷與其連接的PMOS晶體管，當所述電平轉(zhuǎn)換器接收到低電平時，所述電平轉(zhuǎn)換器輸出低電壓信號，以導通與其連接的PMOS晶體管；

所述兩個PMOS晶體管分別與第一二極管和第二二極管并聯(lián)，其中，第一PMOS晶體管的源極與電源連接，第一PMOS晶體管的漏極與第一二極管的負極連接，第一PMOS晶體管的柵極與一個所述電平轉(zhuǎn)換器的輸出端連接；第二PMOS晶體管的源極與第二二極管的負極連接，第二PMOS晶體管的漏極與第二二極管的正極連接，第二PMOS晶體管的柵極與另一個電平轉(zhuǎn)換器的輸出端連接。

進一步，所述分壓電路包括串聯(lián)于分壓電路輸入端與地之間的至少三個分壓電阻，所述分壓電路的兩個分壓輸出端分別形成在不同的兩對相鄰電阻之間。

進一步，所述分壓電路的分壓電阻電阻值相同。