[發明專利]一種控制電壓紋波的電路

在審

• 申請號: 201811544260.X
• 申請日: 2018-12-17
• 公開（公告）號: CN111326203A
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 梅健平;孫鋒鋒;劉銘
• 申請（專利權）人: 北京兆易創新科技股份有限公司;合肥格易集成電路有限公司
• 主分類號: G11C16/30
• 分類號: G11C16/30;G11C5/14
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 莎日娜

本發明一種控制電壓紋波的電路，所述電路包括：時鐘觸發電荷泵模塊、第一NMOS管、第二NMOS管、比較電壓模塊、穩定柵壓模塊、控制開關信號模塊以及負載模塊，所述時鐘觸發電荷泵模塊輸出端分別與所述第一NMOS管柵極、所述第一NMOS管漏極、所述第二NMOS管漏極、所述穩定柵壓模塊輸入端以及所述負載模塊連接，所述第一NMOS管源極與所述比較電壓模塊連接，所述比較電壓模塊與所述時鐘觸發電荷泵模塊輸入端連接，所述第二NMOS管柵極與所述穩定柵壓模塊輸出端連接，所述控制開關信號模塊分別與所述時鐘觸發電荷泵模塊以及所述穩定柵壓模塊連接。本發明提供的電路，柵極電容器為第二NMOS管柵極提供穩定柵極電壓，從而得到抑制了電壓紋波的穩定工作電壓。

技術領域

本發明涉及非易失存儲器領域，特別是一種控制電壓紋波的電路。

背景技術

目前非易失存儲器內基本由電荷泵為非易失存儲器提供滿足操作需要的工作電壓，電荷泵為開關電容式電壓變換器，是一種利用所謂的“快速”或“泵送”電容，而非電感或變壓器來儲能的直流變換器，能使輸入的電源電壓升高或降低，也可以用于產生負電壓，其內部的MOS開關陣列以一定的方式控制快速電容器的充電和放電，從而使輸入電壓以一定因數(1/2,2或3)倍增或降低，從而得到所需要的輸出電壓，但使用電荷泵為非易失存儲器提供電壓，容易產生大量的電壓紋波。

現有的非易失存儲器的電荷泵電路如說明書附圖中的圖1，其工作原理是：電壓比較器(12)的兩個輸入端中“+”端電壓為預置的參考電壓VREF，“-”端的電壓為電荷泵10輸出電壓經電阻R1(13)分壓后產生的比較電壓，電阻R2(14)與電阻R1(13)串聯用于為電壓比較器“-”端提供比較電壓，當電荷泵電路開始工作時，比較電壓值小于VREF電壓值，根據電壓比較器(12)的功能，其輸出端輸出高電平信號，該高電平信號給至時鐘電路(11)，觸發時鐘電路(11)輸出方波信號給電荷泵(10)，電荷泵(10)開始工作，產生輸出電壓VOUT，并逐漸升高，VOUT經過濾波穩壓電容C1(16)提供給負載(15)使用，根據電荷泵(10)的特性，其產生的電壓可能會高于負載(15)工作所需的電壓，當VOUT電壓升高至負載(15)工作所需電壓時，或者比工作所需電壓高時，此時經過電阻R1(13)分壓產生的比較電壓高于VREF電壓值，則電壓比較器(12)輸出端輸出低電平信號，該低電平信號給至時鐘電路(11)，時鐘電路(11)停止電路，輸出低電平至電荷泵(10)，電荷泵(10)停止工作，VOUT電壓開始下降，當VOUT電壓下降使得經過電阻R1(13)分壓產生的比較電壓低于VREF電壓值，則電壓比較器(12)輸出端再次輸出高電平信號，該高電平信號給至時鐘電路(11)，作為時鐘電路(11)的觸發信號，觸發時鐘電路(11)輸出方波信號給電荷泵(10)，電荷泵(10)再次開始工作，由此周期性反復，此即為現有非易失存儲器電荷泵電路的工作原理，如圖2所示為現有電荷泵工作時VOUT的波形，其中理想的所需VOUT應為vtarget所示的黑實線形態，而實際VOUT為虛線所示的狀態，具有比較大的紋波(ripple)。

即便是最好的基準電壓源器件，其輸出電壓也是有波紋的，電壓紋波降低了電源的效率，較強的紋波會造成浪涌電壓或電流的產生，導致燒毀用電設備，還會干擾數字電路的邏輯關系，影響數字電路正常工作。現有的抑制電壓紋波的方法一般為盡可能加大濾波電路中電容容量，或者使用效果好的穩壓電路，對紋波抑制要求很高的地方使用模擬穩壓電源而不使用開關電源，但上述方法應用于非易失存儲器內時，會造成比較高的成本，并且采用上述方法需要電氣元件比較多，占用體積比較大，并不符合非易失存儲器體積小型化的趨勢。

發明內容

鑒于上述問題，本發明提供一種控制電壓紋波的電路，抑制了現有技術中非易失存儲器電荷泵產生的電壓紋波，為非易失存儲器提供了相比于現有技術更加穩定的工作電壓。

本發明實施例提供了一種控制電壓紋波的電路，所述電路包括：

時鐘觸發電荷泵模塊、第一NMOS管、第二NMOS管、比較電壓模塊、穩定柵壓模塊、控制開關信號模塊以及負載模塊；