Генератор накачки с изменяемым числом ступеней

 

Изобретение относится к электронной технике. Техническим результатом является обеспечение возможности получения различных уровней напряжения на выходе при заданном направлении источника питания на входе генератора накачки. Для этого генератор накачки по первому варианту содержит первый и второй генераторы накачки, первый и второй переключатели, а по второму варианту - первый генератор накачки и n генераторов накачки, n первых и n вторых переключателей. Запоминающее устройство по первому варианту содержит массив запоминающих элементов, первый и второй генераторы накачки и первый и второй переключатели, а по второму варианту - массив запоминающих элементов и генератор накачки с изменяемым количеством ступеней. 4 с. и 14 з.п.ф-лы, 2 ил., 3 табл.

Настоящее изобретение относится к генераторам накачки. Более конкретно настоящее изобретение относится к предложению генератора накачки, который, в отличие от постоянного количества ступеней, имеет изменяемое количество ступеней, зависящее от уровня питания генератора накачки на входе и нужного уровня мощности на выходе генератора накачки.

Предпосылки к созданию изобретения В настоящее время в электронной промышленности наблюдается тенденция к снижению потребностей интегральных схем в энергии. Для того, чтобы уменьшить потребление энергии, конструируются интегральные схемы, работающие на источниках питания с более низким напряжением, например 3,3 В вместо 5 В.

Однако для многих операций требуется напряжение, превышающее то, которое могут обеспечить низковольтные источники питания. Так, например, импульсное электрически стираемое программируемое ПЗУ (импульсное ЭСППЗУ) требует для операций стирания и программирования приблизительно 12 В.

Технология применения генератора накачки позволяет генерировать напряжение, величина которого превышает напряжение источника питания. Применение схемы генератора накачки позволяет генерировать 12 В из 3,3 В за счет применения одной или нескольких ступеней генератора накачки.

В области электроники часто возникает необходимость в генерировании нескольких уровней напряжений на основании одного имеющегося напряжения источника питания. Так, например, запоминающая схема компьютера может требовать одного напряжения для считывания, другого напряжения для записи и третьего напряжения для стирания. С другой стороны, различные компоненты компьютера (такие как различные типы запоминающих устройств) могут иметь потребности в питании, отличающиеся между собой и от напряжения источника питания.

Другим фактором, который следует учитывать при конструировании интегральных схем, заключается в том, что хотя существующие тенденции могут указывать на приемлемый в целом переход на другой уровень источника питания, возможно наличие установившихся основ схемы, не готовых к изменениям. Так, например, при существующей тенденции к переходу на питание напряжением 3,3 В возможно наличие установившейся основы аппаратного обеспечения, нуждающейся в питании напряжением 5 В.

Один из применяемых до сих пор способов генерирования ряда более высоких напряжений на основе одного напряжения источника питания заключается в применении ряда схем генераторов накачки, каждая из которых имеет постоянное количество ступеней. Одним из недостатков этого способа является то, что каждая схема генератора накачки требует выделенного для нее пространства в интегральной схеме. Другой недостаток заключается в том, что может оказаться невозможным использовать интегральную схему поочередно с источником питания напряжением 3,3 В и источником питания напряжением 5 В без дополнительной внешней схемы.

Другой применяемый до сих пор способ генерирования ряда более высоких напряжений на основе одного напряжения источника питания заключается в применении одной схемы генератора накачки, в котором постоянное количество ступеней используется для генерирования уровня напряжения. Другие уровни напряжения получают путем применения вместе с единственным генератором накачки схемы делителя напряжения. Один из недостатков этого способа заключается в трате энергии на схему делителя напряжения. Другой недостаток заключается в том, что способ с постоянным количеством ступеней обычно заставляет жертвовать рабочими характеристиками при одном напряжении питания для того, чтобы подстроиться под другое напряжение питания.

Сущность и цели настоящего изобретения Описан генератор накачки с изменяемым количеством ступеней. Генератор накачки с изменяемым количеством ступеней включает в себя первый и второй генераторы накачки. Первый переключатель соединяет выход первого генератора накачки со входом второго генератора накачки. Второй переключатель соединяет вход первого генератора накачки со входом второго генератора накачки. Когда первый переключатель находится в первом положении и второй переключатель находится во втором положении, первый и второй генераторы накачки соединяются с общим выходным узлом последовательно. Когда первый переключатель находится во втором положении, а второй переключатели находится в первом положении, первый и второй генераторы накачки соединяются с общим выходным узлом параллельно.

Одна из целей заключается в предложении генератора накачки, который может обеспечить получение различных уровней напряжения на выходе при заданном напряжении источника питания на входе генератора накачки.

Другая цель заключается в предложении генератора накачки, который может обеспечить получение заданного уровня напряжения на выходе при различных напряжениях источника питания на входе генератора накачки.

Другие цели, особенности и преимущества настоящего изобретения станут очевидными благодаря прилагаемым чертежам приведенному ниже подробному описанию.

Краткое описание чертежей Настоящее изобретение проиллюстрировано в качестве примера, а не ограничивающих изобретение факторов, на прилагаемых чертежах, на которых одинаковыми позициями обозначены сходные элементы и на которых: на фиг. 1 проиллюстрирован генератор накачки с изменяемым количеством ступеней; на фиг. 2 проиллюстрирована схема, включающая в себя генераторы накачки с изменяемым количеством ступеней, предназначенные для питания массива импульсного запоминающего устройства.

Подробное описание На фиг. 1 показан один вариант реализации генератора накачки с изменяемым количеством ступеней. Генератор накачки с изменяемым количеством ступеней 100 включает в себя несколько "звеньев" (например, 162, 164). Эти звенья соединяются с общей входной шиной 160 и общим выходным узлом 150. Каждое звено включает в себя генератор накачки. Так, например, звено 162 включает в себя генератор накачки 110, а звено 164 - генератор накачки 120. Каждый генератор накачки содержит одну или несколько постоянных ступеней. На фиг. 1 первый генератор накачки 110 состоит из последовательно соединенных ступеней 112 и 114 генератора накачки. Второй генератор накачки 120 состоит из последовательно соединенных ступеней 122 и 124 генератора накачки. Напряжение источника питания, Vpp, обеспечивает напряжение питания на общей входной шине 160.

Первый переключатель 130 определяет, является ли выход первого генератора накачки входом второго генератора накачки. Второй переключатель 131 используется для подсоединения входа второго генератора накачки к Vpp. С помощью переключателей 130 и 131 генераторы накачки 110 и 120 связываются последовательно или параллельно. Генератор накачки с изменяемым количеством ступеней 100 может также идентифицироваться выражением "генератор со ступенями X/Y". В этом случае "X" означает количество звеньев (и, следовательно, максимальное количество генераторов накачки с постоянным числом ступеней), которые могут быть соединены последовательно. "Y" означает максимальное количество ступеней, которые могут быть связаны последовательно между общей входной шиной и общим выходным узлом. В данном примере имеются два звена. Каждое звено состоит из генератора накачки с двумя ступенями. Таким образом, генератор накачки с изменяемым количеством ступеней 100 может обозначаться также как "генератор со ступенями 2/2". Генератор накачки со ступенями 2/2 может связать все четыре ступени последовательно, или же две последовательно соединенные ступени могут быть связаны параллельно с двумя другими последовательно соединенными ступенями.

Существуют четыре возможные комбинации положений переключателей 130 и 131 (два положения, умноженные на два переключателя). Слово "включен", применяемое в отношении переключателей 130 и 131, означает, что переключатели обеспечивают путь для тока. Слово "выключен", применяемое в отношении переключателей 130 и 131, означает, что переключатели размыкают цепь. Иными словами, переключатели не пропускают через себя значительного тока. В одном варианте реализации переключатели 130 и 131 выполнены из полевых транзисторов металл-оксид-полупроводник (МОП-транзисторов). Для того, чтобы гарантировать пропускание через МОП-транзисторы 130 и 131 широкого диапазона напряжений, в качестве контрольного напряжения для затвора МОП-транзистора используют VOUT на общем узле 150.

За счет выбора одной из четырех комбинаций положений можно варьировать количество ступеней и соединение ступеней генератора накачки между собой. В нижеследующей таблице указаны результаты, полученные при четырех комбинациях.

Из табл. 1 видно, что если оба переключатели выключены, генератор накачки 110 будет единственным генератором накачки, выдающим напряжение на узел 150. Таким образом, поскольку генератор накачки 110 является двухступенчатым генератором накачки, эффективным результатом такой конфигурации положений переключателей 130 и 131 будет двухступенчатый генератор накачки. Такая конфигурация может использоваться в режиме экономии энергии, если генератор накачки 100 иным образом обеспечивает достаточный выход по силе тока и напряжению.

Если переключатель 130 выключен, а переключатель 131 включен, генератор накачки 120 будет подсоединен таким образом, что генераторы накачки 110 и 120 подсоединены к общему выходному узлу параллельно. Поскольку и 110, и 120 являются двухступенчатыми генераторами накачки, это означает, что генератор накачки будет в действительности четырехступенчатым генератором накачки, состоящим из соединенных параллельно двух групп из двух ступеней каждая. При такой конфигурации генератор накачки 100 выдаст на узле 150 примерно такое же выходное напряжение. Поскольку 110 и 120 подсоединены параллельно, генератор накачки 100 сможет примерно вдвое увеличить силу тока по сравнению с тем вариантом, когда работает только генератор накачки 110.

Если переключатель 130 включен, а переключатель 131 выключен, генератор накачки 120 будет подсоединен таким образом, что генераторы накачки 110 и 120 оказываются подсоединены последовательно. Иными словами, входное напряжение генератора накачки 120 будет поступать с выхода генератора накачки 110. Поскольку и 110, и 120 являются двухступенчатыми генераторами накачки, это означает, что генератор накачки будет в действительности четырехступенчатым генератором накачки, состоящим из связанных последовательно всех четырех ступеней. При такой конфигурации генератор накачки 100 выдаст на узле 150 выходное напряжение, примерно вдвое превышающее напряжение в предыдущих двух случаях. Однако генератор накачки 100 сможет выдать силу тока, составляющую лишь половину силы тока, наблюдающейся в том случае, когда генераторы накачки 110 и 120 подсоединены параллельно.

В отношении четвертой конфигурации в табл. 1 указано "н.св". "Н. св" означает, что эта конфигурация не применима, поскольку она не должна использоваться. Если оба переключателя включены, первый генератор накачки окажется закороченным, поскольку его выход будет соединен с его входом и источником напряжения. Работа в таком режиме может оказаться вредной для схемы генератора накачки в данном варианте реализации и ее следует избегать.

На фиг. 1 показаны также n-канальные МОП-транзисторы 140 и 142. Транзисторы 140 и 142 соединены по схеме диода между выходами генераторов накачки 110 и 120, соответственно, и выходным узлом 150. Это не позволяет генераторам накачки закорачивать друг друга при последовательном соединении. Так, например, если переключатель 130 включен, а переключатель 131 выключен, генератор 120 без подключенного по схеме диода транзистора 140 окажется закорочен. Если транзистор 140 отсутствует, узел 144 будет соединен с узлом 150. Узел 144 будет также соединен со входом генератора накачки 120. Поскольку выход генератора накачки 120 связан с узлом 150, это приведет к связыванию выхода генератора накачки 120 со входом генератора накачки 120. Такая конфигурация сделает генератор накачки 120 неработоспособным, в связи с чем конфигурация с последовательным подсоединением не сможет быть получена.

При наличии транзистора 140, если напряжение на узле 150 превышает напряжение на узле 144, через транзистор 140 ток проходить не сможет. Такое положение складывается при последовательном соединении генераторов накачки. При последовательном соединении генераторов накачки 110 и 120 напряжение на узле 146 будет превышать напряжение на узле 144. Если напряжение на узле 146 превышает напряжение на узле 150 на величину порогового напряжения транзистора 142, транзистор 142 будет проводящим для того, чтобы передать напряжение, имеющееся на узле 146, на узел 150 (за вычетом порогового напряжения транзистора 142). Пока напряжение на узле 144 за вычетом порогового напряжения транзистора 140 не превышает текущего напряжения на узле 150, транзистор 140 не будет проводящим, и таким образом обеспечит стабильность конфигурации последовательного соединения генераторов накачки.

Применение МОП-транзисторов с низким пороговым напряжением помогает снизить падение напряжения на транзисторах 140 и 142, благодаря чему большая доля напряжения, созданного ступенями генератора накачки, достигнет выходного узла 150. Обычные пороговые значения напряжения для МОП-транзисторов с низким пороговым напряжением составляют менее 1 В, и обычно составляют от 0,4 до 0,7 В.

В одном альтернативном варианте реализации генератор накачки 100 является отрицательным генератором накачки, выдающим от Vpp напряжение ниже нуля. В таком случае ступени генератора 112, 114, 122 и 124 являются отрицательными генераторами накачки. Vpp может быть рабочим заземлением. Для правильного функционирования в данном варианте реализации транзисторы 140 и 142 являются p-канальными МОП-транзисторами.

В другом альтернативном варианте реализации генератор накачки с изменяемым количеством ступеней может быть изготовлен с n звеньев генераторов накачки, причем каждый генератор накачки имеет y ступеней. Таким образом, согласно определению, приведенному выше, генератор накачки с изменяемым количеством ступеней является генератором с "n/y" ступенями. Путем выбора подходящих подгрупп первых и вторых переключателей n генераторов накачки можно разделить на m групп по p генераторов накачки. Каждая группа является теперь генератором накачки с изменяемым количеством ступеней "p/y". Теперь можно получить разнообразные комбинации, поскольку группы могут соединяться последовательно или параллельно. Кроме того, последовательно или параллельно могут быть соединены звенья в каждой группе. Предположим, например, что генератор накачки с изменяемым количеством ступеней состоит из 12 звеньев. Каждое звено включает в себя один генератор накачки с постоянным количеством ступеней. Каждый генератор накачки с постоянным количеством ступеней содержит 2 последовательно соединенные ступени. Это генератор с 12/2 ступеней. Таким образом, 12 генераторов накачки, имеющих по две ступени, могут быть соединены параллельно, или же все 24 ступени могут быть соединены последовательно.

12 Звеньев могут, однако, быть сгруппированы в 4 группы по три звена. Таким образом, каждая группа является генератором с 3/2 ступеней. Это означает, что в пределах выделенной группы имеются две возможные комбинации. Или все шесть ступеней могут быть соединены последовательно, или три группы по две ступени могут быть соединены параллельно. Кроме того, четыре группы могут быть соединены параллельно или последовательно. Различные комбинации легче представить себе с использованием ряда условных изображений. Значки "S" и "P" указывают, соединены ли звенья в каждой группе последовательно или параллельно. Значки и "-" обозначают параллельное или последовательное соединение соответственно.

Таким образом семью другими возможными комбинациями с использованием этих групп являются , S-S-S-S, и P-P-P-P, S-P-P-P, S-S-P-P, S-S-S-P. Две комбинации (т. е. S-S-S-S) излишни при комбинациях, которые можно получить без операции разделения звеньев на группы. Этот пример, однако, иллюстрирует, каким образом за счет раздельного контролирования подгрупп звеньев можно получить по меньшей мере пять дополнительных конфигураций обеспечения энергией.

В дополнение к этим различным конфигурациям можно выбрать для обеспечения питанием подгруппу из всех звеньев. Иными словами, путем отмены выбора звеньев с помощью соответствующих вторых переключателей (т.е. их выключения) в генераторе накачки с изменяемым количеством ступеней могут использоваться не все звенья. Этот прием может быть использован для экономии энергии вместо применения в находящейся под нагрузкой схеме (напр. схеме запоминающего устройства) всех ступеней и делителя напряжения или тока. Делители напряжения и тока имеют тенденцию к потреблению энергии и должны быть по возможности исключены для того, чтобы сэкономить энергию.

Теперь формулировка оговоренного наименования "X/Y" несколько меняется. Ранее "X" означало общее количество звеньев, а каждое звено рассматривалось как генератор накачки с постоянным количеством ступеней. Теперь, однако, очевидно, что при перестраивании групп звеньев каждая группа по существу становится генератором накачки с постоянным количеством ступеней. Поэтому теперь "X/Y" означает X соединенных параллельно групп генераторов накачки, причем каждый генератор накачки в соединенной параллельно группе содержит Y последовательно соединенных ступеней.

Конструирование генератора накачки с изменяемым количеством ступеней при нужном количестве ступеней позволяет получить схему генератора накачки, которая может обеспечить нужные напряжения для схемы запоминающего устройства вне зависимости от напряжения имеющегося источника питания. Так, например, если от генератора накачки требуется получить питание напряжением 6 и 12 В, конструктор может предложить управление переключателями, позволяющими включать и выключать ступени, или изменять порядок связывания ступеней с тем, чтобы обеспечить получение на выходе генератора накачки с изменяемым количеством ступеней нужного напряжения вне зависимости от напряжения на входе. Управление переключателями должно определяться величиной напряжения имеющегося источника питания, Vpp, и требующимся напряжением на выходе генератора накачки с изменяемым количеством ступеней. Обычно напряжение, которое дает генератор накачки с изменяемым количеством ступеней, должно быть больше напряжения, требующегося для питания схемы, поскольку при регулировании выхода генератора накачки с изменяемым количеством ступеней возможны некоторые потери.

В одном варианте реализации генератор накачки с изменяемым количеством ступеней может быть использован для выдачи различных уровней напряжения, требующихся для массива импульсного запоминающего устройства. Массив импульсного запоминающего устройства состоит из запоминающих элементов, включающих полевые транзисторы с плавающим затвором. Эти транзисторы можно запрограммировать путем изменения заряда, содержащегося на плавающем затворе, а состояние (запрограммирован или стерт) можно определить путем опроса элементов. Для различных режимов работы импульсные запоминающие элементы нуждаются, в различных уровнях напряжения. Генератор (или генераторы) накачки с изменяемым количеством ступеней может выдать нужное напряжение питания для каждого режима работы массива импульсного запоминающего устройства. К этим режимам относятся считывание, программирование и стирание.

Обычно массив импульсного запоминающего устройства подразделяется на блоки, и при режиме стирания происходит стирание одного или нескольких блоков запоминающих элементов. Стирание импульсного запоминающего элемента осуществляется путем удаления с плавающего затвора избыточного заряда. Обычный способ стирания всех элементов в блоке импульсного запоминающего устройства требует подачи напряжения 12 В на выводы всех запоминающих элементов в блоке со стороны истока, в то время как выводы со стороны стока остаются плавающими, а выводы затвора замкнуты на землю.

Импульсные запоминающие элементы программируют путем размещения на плавающем затворе избытка зарядов с целью увеличения порогового напряжения импульсного запоминающего элемента. Обычно программирование осуществляют путем приложения напряжения, равного приблизительно 11-12 В, к затвору, 6-7 В к стоку и заземлением вывода со стороны истока таким образом, что электроны попадают на плавающий затвор путем инжекции горячих электронов.

Считывание импульсных запоминающих элементов осуществляется путем приложения к затвору импульсного запоминающего элемента постоянного напряжения с целью определить, находится ли импульсный запоминающий элемент в запрограммированном или стертом состоянии. При этом происходит распознавание в импульсном запоминающем элементе тока между стоком и истоком IDS. Считывание импульсного запоминающего элемента обычно требует приложения напряжения 5 В к затвору, 1 В к стоку и заземления вывода со стороны истока.

Таким образом, типичные уровни напряжения, требующиеся для применения с импульсным запоминающим устройством, равны 5 В для режима считывания и 6 и 12 В для режимов программирования и стирания. В одном из вариантов реализации питание для импульсного запоминающего устройства дают два источника. Эти источники включают линию Vсс и линию Vpp. Линия Vсс является первичным источником питания импульсного устройства. Дополнительное напряжение, которое обеспечивает питающая линия, Vpp, обычно требуется только в режиме записи или стирания в запоминающем устройстве, поскольку при этих операциях требуется более высокое напряжение. В одном варианте реализации Vсс составляет приблизительно 5 В. Однако Vpp может равняться 3,3, 5 или 12 В.

Хотя распространенным стандартным значением Vpp является напряжение 5 В, все большее распространение находит напряжение 3,3 В. Генераторы накачки с изменяемым количеством ступеней могут быть включены в импульсное запоминающее устройство с целью упрощения внешней схемы. Однако для максимизации полезности системы импульсного запоминающего устройства генератор накачки с изменяемым количеством ступеней должен быть способен генерировать приблизительно 5 В, 9 В и 12 В при напряжении источника питания или 3,3 В, или 5 В.

На фиг. 2 показана схема питания импульсного запоминающего устройства, включающая генераторы накачки с изменяемым количеством ступеней для получения напряжения 5 В, 9 В и 12 В при напряжении источника питания или 3,3 В, или 5 В. Генераторы накачки с изменяемым количеством ступеней предназначены для превышения номинальных требующихся напряжений, поскольку их вывод направлен на регулятор напряжения. Кроме того, разумные допуски на питание обычно требуют, чтобы схема функционировала должным образом, когда входное напряжение остается в заданных рамках отклонений от номинального значения (напр. 10%). Это означает, что напряжение на выходе генераторов накачки должно зависеть от входных напряжений Vpp, равных 3,3 В 10% или 5 В 10%. Если значение Vpp ниже номинального на 10%, то это означает, что импульсная схема питания должна обеспечить нужные уровни напряжения и силы тока для импульсных массивов при напряжении источника питания Vpp, равном приблизительно 3,0 В или 4,5 В.

В этом варианте реализации два генератора накачки (210, 220) используются для повышения напряжений внутренних узлов до различных уровней напряжений при режиме считывания (генераторы накачки 5 В), режиме программирования (генераторы накачки 12 В и 9 В) и режиме стирания (12 В и 9 В). При режиме считывания, когда Vcc = 3,3 В, эквивалентные ему значения должны быть доведены до 5 В. Конфигурация генераторов накачки изменяется в зависимости от Vpp (т.е. 3,3 или 5 В) и режима работы импульсного запоминающего устройства (напр. режима программирования или стирания).

Управление ступенями генераторов накачки 210 и 220 с изменяемым количеством ступеней определяется режимом работы (стирание, считывание или программирование) и уровнем Vpp. Детекторы уровня 230, 231 и 232 определяют уровни Vpp и Vcc. Детектор 230 Vpp 5/12 В применяется для того, чтобы определить, составляет ли напряжение 5 В или 12 В. Детектор 230 показывает Vpp, равное приблизительно 12 В. Генератор накачки 220 с изменяемым количеством ступеней является генератором накачки с изменяемым количеством ступеней сильного тока, применяемым при операциях считывания, программирования и стирания. Генератор накачки 210 с изменяемым количеством ступеней является генератором накачки с изменяемым количеством ступеней слабого тока, применяемым в дополнение к генератору накачки 220 только во время операций программирования и стирания. Выход детекторов Vpp выведен на схему 290, предназначенную для выбора подходящих алгоритмов стирания и программирования для различных уровней Vpp. Эти алгоритмы могут варьироваться в зависимости от Vpp и Vcc. Схема 290 управляет соответствующими переключателями (напр. переключателем 274) в соответствии с алгоритмами стирания и программирования. Эти переключатели применяются, например, для управления питанием генераторов накачки 210 и 220 и для выбора подходящего источника питания для подачи на массив импульсного запоминающего устройства по линиям 260 и 264.

Питание массива импульсного запоминающего устройства осуществляется по линиям 260, и 262, и 264. Линия 260 передает или Vpp с площадки Vpp 295, или 12 В с генераторов накачки 210 и 220 на затворы импульсных элементов. Линия 264 подает нужное напряжение на стоки и истоки во время операций по программированию и стиранию. Линия 262 подает или 5 В от генератора накачки 220, или Vcc на импульсное запоминающее устройство. Линия 282 используется для включения или выключения детектора Vcc 232.

Генераторы, управляемые напряжением (ГУН) 240 и 241, применяются для привода взаимодействующих с ними генераторов 210 и 220 соответственно. VREF используется генерирования опорного напряжения ГУН. Опорное напряжение и обратная связь с выходом генераторов накачки применяются в ГУН в качестве управляющих напряжений для того, чтобы способствовать управлению напряжением на выходе генераторов накачки 210 и 220. ГУН 242 служит резервным ГУН, когда запоминающее устройство находится в режиме хранения. В режиме хранения импульсное запоминающее устройство нуждается в гораздо меньшем токе.

Генераторы накачки с изменяемых количеством ступеней сильного и слабого тока изменяют свою конфигурацию в зависимости от режима работы и номинально установленных значений Vpp (т.е. 3,3 или 5 В). В табл. 2 показаны конфигурации генератора накачки 220 с изменяемым количеством ступеней при различных значениях Vpp и режимах работы.

В табл. 3 показаны конфигурации генератора накачки 210 с изменяемым количеством ступеней при различных значениях Vpp и режимах работы.

Таким образом, в варианте реализации, проиллюстрированном на фиг. 2, в случае, если Vpp имеет номинальное значение 5 В, генератор накачки 210 с изменяемым количеством ступеней (генератор сильного тока) конфигурирован таким образом, чтобы содержать 18 групп ступеней, соединенных параллельно, причем каждая группа при режимах программирования, сличения и стирания содержит 3 соединенных последовательно ступени.

В режиме считывания генератор накачки 220 с изменяемым количеством ступеней не используется и может быть выключен. При операции считывания Vpp может иметь нулевое значение. Следовательно, если потребуется генератор накачки 220 сильного тока, в режиме считывания он будет получать питание вместо Vpp от Vcc. Если Vcc ниже 4,0 В, (при определении детектором 3/5 В 232), то для получения напряжения 5 В для достижения эквивалентности (т.е. затворов на импульсных запоминающих элементах) на линии 262 требуется генератор накачки 220 сильного тока. В таком случае генератор накачки 220 в этом варианте реализации имеет конфигурацию 18/3. В противном случае достаточным считается Vcc и линия 262 включается для подвода эквивалентного напряжения от Vcc вместо генератора накачки 220 (который можно отключить, поскольку он больше не требуется).

В отношении вариантов реализации, приведенных выше и относящихся к массиву импульсного запоминающего устройства, то схема генератора накачки с изменяемым количеством ступеней может быть изготовлена в составе того же блока, что и массив импульсного запоминающего устройства. С другой стороны, схема генератора накачки с изменяемым количеством ступеней может быть расположена вне блока массива импульсного запоминающего устройства.

В приведенном выше подробном описании изобретение описано со ссылкой на конкретные примеры его реализации. Очевидно, однако, что можно внести в него различные модификации и изменения, не отступая от более широких рамок и существа изобретения, изложенных в. формуле изобретения. Описание и чертежи следует в соответствии с этим рассматривать в смысле иллюстративном, а не ограничительном.

Формула изобретения

1. Генератор накачки с изменяемым количеством ступеней, имеющий первый генератор накачки и второй генератор накачки, отличающийся тем, что содержит первый переключатель, связывающий выход первого генератора накачки со входом второго генератора накачки, и второй переключатель, связывающий вход первого генератора накачки со входом второго генератора накачки, при этом первый и второй генераторы накачки связаны последовательно с общим выходным узлом при нахождении первого переключателя в первом положении и второго переключателя во втором положении, первый и второй генераторы накачки связаны параллельно с общим выходным узлом при нахождении первого переключателя во втором положении и второго переключателя в первом положении.

2. Генератор накачки с изменяемым количеством ступеней по п.1, отличающийся тем, что упомянутые связи первого и второго генераторов накачки с общим выходным узлом осуществлены соответственно через включенные по схеме диода первый и второй полевые транзисторы со структурой металл-оксид-полупроводник.

3. Генератор накачки с изменяемым количеством ступеней по п.1, отличающийся тем, что первый и второй переключатели содержат также транзисторы со структурой металл-оксид-полупроводник с низким пороговым напряжением.

4. Генератор накачки с изменяемым количеством ступеней по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один из первого и второго генераторов накачки включает в себя множество ступеней, связанных последовательно.

5. Генератор накачки с изменяемым количеством ступеней, имеющий первый генератор накачки и n генераторов накачки, причем n больше единицы, отличающийся тем, что содержит n первых переключателей, каждый из n-1 первых переключателей связывает вход одного из n-1 генераторов накачки с выходом предшествующего генератора накачки из n генераторов накачки, причем один из первых переключателей связывает вход одного из n генераторов накачки с выходом первого генератора накачки, n вторых переключателей, каждый из которых связывает вход одного из n генераторов накачки со входом первого генератора накачки, при этом упомянутые генераторы накачки связаны последовательно с общим выходным узлом при нахождении всех первых переключателей в первом положении и вторых переключателей во втором положении, и упомянутые генераторы накачки связаны параллельно с общим выходным узлом при нахождении всех первых переключателей во втором положении и всех вторых переключателей в первом положении.

6. Генератор накачки с изменяемым количеством ступеней по п.5, отличающийся тем, что указанные связи упомянутых генераторов накачки с общим выходным узлом осуществлены через соответствующий включенный по схеме диода полевой транзистор со структурой металл-оксид-полупроводник.

7. Генератор накачки с изменяемым количеством ступеней по п.5, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один из упомянутых переключателей содержит также транзистор со структурой металл-оксид-полупроводник с низким пороговым напряжением.

8. Генератор накачки с изменяемым количеством ступеней по п.5, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один из n генераторов накачки включает в себя множество ступеней, связанных последовательно.

9. Запоминающее устройство, имеющее массив запоминающих элементов и генератор накачки с изменяемым количеством ступеней, имеющий первый генератор накачки и второй генератор накачки, отличающееся тем, что генератор накачки с изменяемым количеством ступеней содержит первый переключатель, связывающий выход первого генератора накачки со входом второго генератора накачки, и второй переключатель, связывающий вход первого генератора накачки со входом второго генератора накачки, при этом первый и второй генераторы накачки связаны последовательно с выбранными запоминающими элементами массива запоминающих элементов при нахождении первого переключателя в первом положении и второго переключателя во втором положении, первый и второй генераторы накачки связаны параллельно с выбранными запоминающими элементами массива запоминающих элементов при нахождении первого переключателя во втором положении и второго переключателя в первом положении.

10. Запоминающее устройство по п.9, отличающееся тем, что массив запоминающих элементов включает в себя энергонезависимые запоминающие элементы, представляющие собой полевые транзисторы с плавающим затвором.

11. Запоминающее устройство по п.10, отличающееся тем, что упомянутые связи первого и второго генераторов накачки с выбранными запоминающими элементами массива запоминающих элементов осуществлены соответственно через включенные по схеме диода первый и второй полевые транзисторы со структурой металл-оксид-полупроводник.

12. Запоминающее устройство по п. 10, отличающееся тем, что первый и второй переключатели содержат также транзисторы со структурой металл-оксид-полупроводник с низким пороговым напряжением.

13. Запоминающее устройство по п.10, отличающееся тем, что, по меньшей мере, один из первого и второго генераторов накачки включает в себя множество ступеней, связанных последовательно.

14. Запоминающее устройство, имеющее массив запоминающих элементов и генератор накачки с изменяемым количеством ступеней, имеющий первый генератор накачки и n генераторов накачки, причем n больше единицы, отличающееся тем, что генератор накачки с изменяемым количеством ступеней содержит n первых переключателей, каждый из которых соединен с одним из n генераторов накачки, при этом каждый из n-1 первых переключателей связывает вход одного из n-1 генераторов накачки с выходом предшествующего генератора накачки из n генераторов накачки, один из первых переключателей связывает вход одного из n генераторов накачки с выходом первого генератора накачки, и n вторых переключателей, каждый из которых связывает вход одного из n генераторов накачки со входом первого генератора накачки, при этом первый генератор накачки и генератор накачки из n генераторов накачки связаны последовательно с выбранными запоминающими элементами массива запоминающих элементов при нахождении соответствующего первого переключателя в первом положении и соответствующего второго переключателя во втором положении, первый генератор накачки и генератор накачки из n генераторов накачки связаны параллельно с выбранными запоминающими элементами массива запоминающих элементов при нахождении соответствующего первого переключателя во втором положении и соответствующего второго переключателя в первом положении.

15. Запоминающее устройство по п.14, отличающееся тем, что массив запоминающих элементов включает в себя энергонезависимые запоминающие элементы, представляющие собой полевые транзисторы с плавающим затвором.

16. Запоминающее устройство по п.15, отличающееся тем, что указанные связи упомянутых генераторов накачки с выбранными запоминающими элементами массива запоминающих элементов осуществлены через соответствующий включенный по схеме диода полевой транзистор со структурой металл-оксид-полупроводник.

17. Запоминающее устройство по п.15, отличающееся тем, что, по меньшей мере, один из n первых и вторых переключателей содержит также транзистор со структурой металл-оксид-полупроводник с низким пороговым напряжением.

18. Запоминающее устройство по п.15, отличающееся тем, что, по меньшей мере, один из n+1 генераторов накачки включает в себя множество ступеней, связанных последовательно.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к полупроводниковому запоминающему устройству с множеством запоминающих ячеек и применяется преимущественно в картах со встроенной микросхемой, таких как карты-удостоверения, кредитные карты, расчетные карты и др

Изобретение относится к синхронной динамической памяти с произвольным доступом

Изобретение относится к видеооперативным запоминающим устройствам и может быть использовано в качестве двухпортовой памяти

Изобретение относится к электронике и предназначено для использования в синхронных оперативных запоминающих устройствах

Изобретение относится к полупроводниковому устройству неразрушаемой памяти и способу ее программирования, более точно к стираемому и электрически программируемому ПЗУ, имеющему ячейки в виде структур И-НЕ, и способу, дающему возможность оптимизированного программирования данных, использующему вышеуказанное ПЗУ

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в качестве буферного запоминающего устройства в системах сбора и обработки информации

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для контроля и записи информации в программируемые логические матрицы, включая постоянные и репрограммируемые запоминающие устройства

Изобретение относится к схемному устройству с некоторым числом электронных схемных компонентов, состояние которых может переводится в исходное состояние

Группа изобретений относится к запоминающим устройствам. Техническим результатом является увеличение скорости передачи данных и полосы пропускания системной памяти. Устройство содержит по меньшей мере два канала передачи данных; по меньшей мере два чипа памяти, установленных один на другой в виде стека, причем чипы памяти включают в себя по меньшей мере два блока памяти и по меньшей мере участок первого канала передачи данных и участок второго канала передачи данных; и по меньшей мере первое и второе соединение "чип-чип", причем первое соединение "чип-чип" выполнено с возможностью соединения соответствующих участков первого канала передачи данных, входящих в первый и второй чипы памяти, для образования первого канала передачи данных, а второе соединение "чип-чип" выполнено с возможностью соединения соответствующих участков второго канала передачи данных, входящих в первый и второй чипы памяти, для образования второго канала передачи данных, причем каждый из образованных таким образом каналов передачи данных выполнен с возможностью выборочного соединения с первым и вторым блоками памяти, входящими в первый чип памяти, и с первым и вторым блоками памяти, входящими во второй чип памяти, причем каждый из блоков памяти, входящих в первый чип памяти, выполнен с возможностью предоставления данных в один канал из образованных каналов передачи данных, а каждый из блоков памяти, входящих во второй чип памяти, выполнен с возможностью предоставления данных в другой канал из образованных каналов передачи данных. 4 н. и 21 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к способам записи в энергонезависимую память и может быть использовано в приборах, осуществляющих хранение и обновление оперативной информации в процессе своей работы

Изобретение относится к способу введения и отображения данных, в частности к способу автоматического сохранения информации о дате первого использования электронного устройства после его покупки

Изобретение относится к схемному устройству с некоторым числом электронных схемных компонентов, состояние которых может переводится в исходное состояние

Изобретение относится к электронной технике

Наверх