关于一种EEPROM中高压产生电路的设计与实现.doc
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1、关于一种EEPROM中高压产生电路的设计与实现0 引言随着物联网的蓬勃发展,射频识别芯片RFID迎来了爆发式的增长需求,EEPROM作为RFID芯片中核心部件,也被提出了低电源电压、高密度、高可靠性等要求。随着工艺尺寸的进一步减小,电路的工作电压也在不断降低,但是EEPROM的擦写操作需要的15 V高压一直不变,其中15.5 V高压器件的阈值电压接近于EEPROM的正常工作电压1-3;另外,存储单元的擦写电压窗口随温度的降低而减小,降低了芯片在低温条件下的可靠性。基于以上原因,设计了一款可以工作在低电源电压条件下,同时产生具有温度补偿特性的擦写高压的电荷泵电路;通过对高压电路的设计改进,提升了
2、EEPROM的可靠性。本设计的高压产生电路如图1所示,包括时钟驱动电路、电压倍乘电路、电荷泵电路以及电压稳压电路。电压倍乘电路将最低为1.3 V的电源电压倍乘,用来驱动高压电荷泵电路。时钟驱动电路产生30 MHz的非交叠两相时钟用来驱动电荷泵。电荷泵电路通过从电压倍乘电路抽取电荷产生15 V的高压。电压稳压电路包括分压电路和比较器,实现高压电荷泵的输出高压稳定在15 V,同时产生一个反馈控制信号VFLAG。当电荷泵输出高压大于15 V时,分压电路得到的反馈电压大于基准电压,VFLAG等于0,控制时钟驱动电路停止工作。同样,当电荷泵输出高压小于15 V时,反馈信号小于基准电压,VFLAG等于电源
3、电压,控制时钟电路开始工作,使得电荷泵输出高压上升,从而实现输出高压稳定在一个合理的设计值。电荷泵是高压产生电路中的核心部件。最早的片上电荷泵电路基于Dickson结构4,该结构采用电容实现电荷从上一级传递到下一级;然而,器件的高阈值电压及其体效应限制了电荷泵的增益,因此该结构不适用于低电源电压环境。本论文中,采用电压倍乘电路,得到两倍于电源的电压用来驱动主电荷泵电路,实现了高压产生电路的低电源电压工作5。同时,采用具有负温度系数特性的分压电路,实现电荷泵电路输出电压的负温度特性,解决了EEPROM在低温条件下可靠性降低的问题。1 升压电路1.1 电压倍乘电路图2中,M1、M2是交叉连接的Na
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- 关于 一种 EEPROM 高压 产生 电路 设计 实现
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