一种电荷泵系统及包括其的非易失性存储器的制作方法

1.本发明涉及半导体集成电路技术领域，尤其涉及一种电荷泵系统及包括其的非易失性存储器。

背景技术：

2.非易失性存储器需要工作在宽的电压范围，而在非易失性存储器所接入的电源电压是低工作电源电压时，为保证电荷泵系统的输出的建立速度，往往需要多份电荷泵电路同时进行工作，这样的设计虽然保证电荷泵系统在低工作电源电压下的输出的建立速度，但是在接入的电源电压变为高工作电源电压时，又容易出现过冲问题。
3.而现有的电荷泵系统为了保证在低工作电源电压的输出的建立速度即强驱动的前提下，防止过冲，将电荷泵主体系统划分为可关闭电荷泵电路和常开电荷泵电路，其中可关闭电荷泵电路是可以关闭和开启的，常开电荷泵电路是一直开启的，并设置了一输入电源电压检测电路，通过输入电源电压检测电路检测输入的电源电压是否大于预先设置的电压阈值，当电源电压大于预设的电源电压的阈值，关闭可关闭电荷泵电路并保持常开电荷泵电路开启，当电源电压小于预设的电源电压的阈值，不关闭可关闭电荷泵电路和保持常开电荷泵电路的开启。
4.现有的电荷泵系统虽然一定程度上在保证低工作电源电压的输出的建立速度即强驱动的前提下，防止在高工作电源电压下出现过冲，但是由于可关闭电荷泵电路中的电荷泵电路的份数、常开电荷泵电路中的电荷泵的的份数和预设的电源电压阈值是需要预先设定的参数，所以对本领域技术人员设计和开发一个可以工作在宽电压范围内的能够保证在低工作电源电压下的强驱动能力和防止在高工作电源电压下出现过冲的电荷泵系统造成了一定的困难。

技术实现要素：

5.以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
6.本发明实施例提供了一种电荷泵系统及包括其的非易失性存储器，能够在接入电源电压后根据电荷泵主体电路的输出即输出电压单元的总体输出动态决定电荷泵主体电路中工作和关闭的电荷泵电路份数，从而降低设计和开发工作一个在宽电压下的能在高工作电源电压下防止过冲和保证在低工作电源电压下的强驱动能力的电荷泵系统的难度。
7.第一方面，本发明实施例提供了一种电荷泵系统，所述电荷泵电路包括：
8.第一分压电路，用于提供多个不同的分压点；
9.时钟信号产生电路，所述时钟信号产生电路用于产生控制所述电荷泵系统工作的时钟信号；
10.输出电压电路，所述输出电压电路包括多个输出电压单元，所述输出电压单元与所述分压点一一对应连接，所述输出电压单元包括：
11.比较器，所述比较器的同相输入端与对应的所述分压点连接，所述比较器的反相输入端与参考电压源连接；
12.开关单元，所述开关单元包括第一输入端和第二输入端，所述开关单元的第一输入端与所述比较器的输出端连接，所述开关单元的第二输入端与所述时钟信号产生电路的输出端连接；
13.电荷泵电路，所述电荷泵电路的时钟输入端与所述开关单元的输出端连接，所述电荷泵电路的输出端与所述第一分压电路的一端连接，所述第一分压电路的另一端与地线连接；
14.所述开关单元被配置为当所述比较器的同相输入端的电压大于所述反相输入端的电压，输出电平信号以关闭所述电荷泵电路。
15.本发明实施例第一方面提供的一种电荷泵系统，至少具有以下有益效果：
16.因为非易失性存储器接入的工作电源电压是不固定的，所以非易失性存储器需要工作在宽的电压范围，而为了保证在工作电源电压低的条件下，电荷泵系统的输出的建立速度，往往需要启用多份电荷泵电路同时进行工作，但是，在工作电源电压高的条件下，启用的电荷泵电路的份数太多又容易出现过冲现象。所以针对此问题，现有技术提出了一种解决方案即是将电荷泵系统划分为常开电荷泵电路和可关闭电荷泵电路，并通过设置输入电源电压检测电路来检测接入的工作电源电压的大小从而决定是否关闭可关闭电荷泵电路中的全部电荷泵电路，当接入的电源电压大于预先设定的电源电压阈值，则关闭可关闭电荷泵电路中的全部的电荷泵电路，降低电荷泵系统的输出，从而防止过冲，当接入的电源电压小于预先设定的电源电压阈值时，则开启可关闭的电荷泵电路中全部电荷泵电路，增加电荷泵系统的输出，从而保证电荷泵系统在接入的电源电压低的情况下的输出建立速度不受影响即保证在低工作电源电压下的电荷泵系统的强驱动能力。
17.上述方案虽然可以在一定程度上解决电荷泵系统工作在宽电压的情况下时，如何在低工作电源电压下保证强驱动能力的同时防止在高工作电源电压下电荷泵系统出现过冲现象的问题，但是由于可关闭电荷泵电路中的电荷泵电路的份数、常开电荷泵电路中电荷泵电路的份数和预设的电源电压阈值是需要预先设定的参数，所以对本领域技术人员设计和开发一个可以工作在宽电压范围内的能够保证在低工作电源电压下的强驱动能力和在高工作电源电压下防止过冲的电荷泵系统造成了一定的困难。因为，可以想到的是，要确定可关闭电荷泵电路中的电荷泵电路的份数、常开电荷泵电路中的电荷泵电路的份数和预设的电源电压阈值这三个参数的合理的具体值，需要大量的实验数据进行筛选，而获取大量的实验数据和获取到实验数据后的筛选工作都会对本领域技术人员设计和开发一个能够保证在低工作电源电压下的强驱动能力和在高工作电源电压下防止过冲的电荷泵系统造成一定的困难。
18.可以想到的是，因为现有在低工作电源电压下保证强驱动能力且能够在高工作电源电压下防止过冲的电荷泵系统所设定的可关闭电荷泵电路中的电荷泵电路的份数、常开电荷泵电路中电荷泵电路的份数需要预先设定且在现有的电荷泵系统工作的过程中，上述参数的具体值在设定后即不可改变，则可以理解的是，电荷泵系统的输出会越来越接近目标值，而在现有的电荷泵电路接入电源电压后，因为开启的电荷泵电路的份数已经固定，无法随着电荷泵系统的输出电压的增加而减少，故会造成一定的电荷泵系统的功耗的浪费。
19.基于此，本发明实施例第一方面提供了的一种电荷泵系统，该电荷泵电路包括：
20.第一分压电路，用于提供多个不同的分压点；
21.时钟信号产生电路，所述时钟信号产生电路用于产生控制所述电荷泵系统工作的时钟信号；
22.输出电压电路，所述输出电压电路包括多个输出电压单元，所述输出电压单元与所述分压点一一对应连接，所述输出电压单元包括：
23.比较器，所述比较器的同相输入端与对应的所述分压点连接，所述比较器的反相输入端与参考电压源连接；
24.开关单元，所述开关单元包括第一输入端和第二输入端，所述开关单元的第一输入端与所述比较器的输出端连接，所述开关单元的第二输入端与所述时钟信号产生电路的输出端连接；
25.电荷泵电路，所述电荷泵电路的时钟输入端与所述开关单元的输出端连接，所述电荷泵电路的输出端与所述第一分压电路的一端连接，所述第一分压电路的另一端与地线连接；
26.所述开关单元被配置为当所述比较器的同相输入端的电压大于所述反相输入端的电压，输出电平信号以关闭所述电荷泵电路。
27.可以想到的是，电荷泵系统的输出电压的目标值是一设定值，而在接入的电源电压是低工作电源电压的情况下，在接入电源电压后电荷泵系统中开启的电荷泵电路的份数要足够的多才能保证强驱动能力，即保证电荷泵系统的输出到达目标值的速度不会太小，但是在保证强驱动的同时还要考虑如何在接入的电源电压是高工作电源电压的情况下防止出现过冲，因为接入的电源电压如果是高工作电源电压，则可以想到的是，接入高工作电源电压后的电荷泵系统中开启的电荷泵的份数若过多，就有可能会导致电荷泵系统的输出超过目标值进而导致过冲。所以，可以理解的是，要想电荷泵系统在低工作电源电压下保证强驱动能力的同时防止在高工作电源电压下出现过冲，不仅可以通过检测电源电压的大小，还可以通过检测电荷泵的实时输出电压。
28.进一步地，本发明实施例提供的电荷泵系统通过输出电路的输出端即所有的电荷泵电路的输出端与第一分压电路的一端相连，从而让第一分压电路对输出电压电路的输出进行分压，而输出电压电路包括多个输出电压单元，每个输出电压单元与分压点一一对应连接，而输出电压单元包括比较器，比较器的同相输入端与第一分压电路的对应的一个分压点连接，比较器的反相输入端与参考电压源连接；开关单元，开关单元包括第一输入端和第二输入端，开关单元的第一输入端与比较器的输出端连接，开关单元的第二输入端与时钟产生电路的输出端连接，这里，时钟产生电路是用于产生控制本发明实施例的电荷泵系统进行工作的时钟信号的电路；电荷泵电路，电荷泵电路的时钟输入端与开关单元的输出端连接，电荷泵电路的输出端与第一分压电路的一端连接，第一分压电路的另一端与地线连接，开关单元被配置为当比较器的同相输入端的电压大于反相输入端的电压，输出电平信号以关闭电荷泵电路。本发明实施例通过比较一个输出电压单元中的比较器的同相输入端的电压与反相输入端的电压的大小决定是否关闭该输出电压单元中的电荷泵电路，从而决定电荷泵系统接入电源电压后关闭的电荷泵电路的份数，当一个输出电压单元中的比较器的同相输入端的连接的一个分压点对应的输出电压电路的输出分压大于反相输入端输
入的参考电压，则说明当前的电荷泵系统的输出较高，为防止过冲，关闭该输出电压单元中的电荷泵电路，而当一个输出电压单元中的比较器的同相输入端的输入的输出电压电路的输出分压小于反相输入端输入的参考电压，则说明当前电荷泵系统的输出低，为保证强的驱动能力，不关闭该输出电压单元中的电荷泵电路。
29.综上所述，由于本发明实施例第一方面提供的电荷泵系统可以通过输出电压单元中比较器的同相输入端输入的输出电压电路的输出分压和反相输入端输入的参考电压的大小的比较来决定是否关闭该输出电压单元中的电荷泵电路，从而动态决定在电荷泵系统接入电源电压后开启和关闭的电荷泵电路的份数，所以可以降低开发和设计工作在宽电压条件下能在高工作电源电压下防止过冲和低工作电源电压下保证强驱动能力的电荷泵系统的难度，并且由于本发明实施例的电荷泵系统一直在根据输出电压电路的输出调整关闭的电荷泵电路的份数，所以当输出电压电路的输出从接入的电源电压的电压值后开始增加，输出电压电路的输出越接近目标值则关闭的电荷泵电路的份数越多，从而降低了电荷泵系统的功耗。
30.可选地，在本发明的一实施例中，所述比较器是迟滞比较器。
31.可选地，在本发明的一实施例中，所述时钟信号产生电路是环形振荡器。
32.可选地，在本发明的一实施例中，还包括还包括使能端，所述使能端设置于所述环形振荡器，当所述使能端接收到使能信号，所述环形振荡器工作。
33.可选地，在本发明的一实施例中，还包括多个开关电路，所述开关单元为或非门。
34.可选地，在本发明的一实施例中，所述开关单元为或门。
35.可选地，在本发明的一实施例中，所述第一分压电路上至少包括两个阻值不同的电阻。
36.可选地，在本发明的一实施例中，还包括第二分压电路，所述参考电压源连接所述第二分压电路的一端，所述第二分压电路的另一端与所述地线连接，所述第二分压电路的一个分压点连接所述比较器的反相输入端。
37.可选地，在本发明的一实施例中，一份所述电荷泵电路包括若干个电荷泵。
38.第二方面，本发明实施例提供了一种非易失性存储器，包括上述第一方面所述的电荷泵系统。
39.本发明实施例第二方面提供的一种非易失性存储器，至少具有如下有益效果：
40.因为本发明实施例第二方面提供的一种非易失性存储器，包括上述第一方面所述的电荷泵系统，所以本发明实施例的非易失性存储器的开发和设计的难度更低，从而降低开发和设计的成本，且在对防止过冲、强驱动和功耗低的要求高的非易失性存储器的产品中存在优势，有利于具有该电荷泵系统的非易失性存储器的产品的推广，且能有效提高用户体验。
41.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
42.附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本
发明的示例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
43.图1是现有技术的电荷泵系统的电路示意图；
44.图2是本发明实施例提供一种的电荷泵系统的电路示意图；
45.图3是本发明一个实施例提供的输出电压电路的输出与关闭的电荷泵电路的份数的关系曲线图；
46.图4是本发明一个实施例提供的每个比较器的输出脉冲图。
具体实施方式
47.下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
48.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
49.在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
50.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
51.因为非易失性存储器接入的工作电源电压是不固定的，所以非易失性存储器需要工作在宽的电压范围，而为了保证在工作电源电压低的条件下，电荷泵系统的输出的建立速度，往往需要启用多份电荷泵电路同时进行工作，但是，在工作电源电压高的条件下，启用的电荷泵电路的份数太多又容易导致电荷泵系统出现过冲现象。所以针对此问题，参照图1，现有技术提出了一种解决方案即是将电荷泵系统划分为常开电荷泵电路和可关闭电荷泵电路，并通过设置输入电源电压检测电路来检测接入的工作电源电压的大小从而决定是否关闭可关闭电荷泵电路中的全部电荷泵电路，这里，通过观察图1，可以得到的是，无论接入的电源电压vcc是否小于预先设定的电源电压阈值v1，常开电荷泵电路中的电荷泵电路的时钟输入端一直接收时钟产生电路(图1中未示出)产生的时钟信号pposc，所以常开电荷泵电路中的电荷泵电路在接入电源电压后一直保持开启。进一步地，接着参照图1，当接入的电源电压vcc大于预先设定的电源电压阈值v1，则输入电源电压检测电路中的比较器输出高电平，而根据或非门的必须两个输入端都是低电平输出端才会输出高电平的特性，则或非门屏蔽掉时钟产生电路所产生的时钟信号pposc，从而关闭可关闭电荷泵电路中的全部的电荷泵电路，降低电荷泵系统的输出，进而防止在高工作电源电压下工作的电荷泵系统出现过冲，当接入的电源电压vcc小于预先设定的电源电压阈值v1时，则输入电源电压检测电路中的比较器输出低电平，而同样根据或非门的必须两个输入端都是低电平输出端才会输出高电平的特性，则或非门不屏蔽时钟信号pposc，故可关闭电荷泵电路中电荷泵电
路的时钟输入端都接收到时钟信号pposc从而不会关闭，进而保证电荷泵系统在接入的电源电压低的情况下的输出建立速度不受影响即保证在低工作电源电压下的电荷泵系统的强驱动能力。
52.上述方案虽然可以在一定程度上解决电荷泵系统工作在宽电压的情况下时，如何在低工作电源电压下保证强驱动能力的同时防止在高工作电源电压下电荷泵系统出现过冲现象的问题，但是由于可关闭电荷泵电路中的电荷泵电路的份数、常开电荷泵电路中电荷泵电路的份数和预设的电源电压阈值是需要预先设定的参数，所以对本领域技术人员设计和开发一个可以工作在宽电压范围内的能够保证在低工作电源电压下的强驱动能力和在高工作电源电压下防止过冲的电荷泵系统造成了一定的困难。因为，可以想到的是，要确定可关闭电荷泵电路中的电荷泵电路的份数n、常开电荷泵电路中的电荷泵电路的份数m和预设的电源电压阈值v1这三个参数的合理的具体值，需要大量的实验数据进行筛选，而获取大量的实验数据和获取到实验数据后的筛选工作都会对本领域技术人员设计和开发一个能够保证在低工作电源电压下的强驱动能力和在高工作电源电压下防止过冲的电荷泵系统造成一定的困难。
53.可以想到的是，因为现有在低工作电源电压下保证强驱动能力且能够在高工作电源电压下防止过冲的电荷泵系统所设定的可关闭电荷泵电路中的电荷泵电路的份数n、常开电荷泵电路中电荷泵电路的份数m需要预先设定且在现有的电荷泵系统工作的过程中，上述参数的具体值在设定后即不可改变，则可以理解的是，电荷泵系统的输出会越来越接近目标值，而在现有的电荷泵系统在接入电源电压后，因为开启的电荷泵电路的份数已经固定，无法随着电荷泵系统的输出电压的增加而减少，故会造成一定的电荷泵系统的功耗的浪费。
54.基于此，本发明实施例提供了的一种电荷泵系统，该电荷泵电路包括：
55.第一分压电路，用于提供多个不同的分压点；
56.时钟信号产生电路，时钟信号产生电路用于产生控制电荷泵系统工作的时钟信号；
57.输出电压电路，输出电压电路包括多个输出电压单元，输出电压单元与分压点一一对应连接，输出电压单元包括：
58.比较器，比较器的同相输入端与对应的分压点连接，比较器的反相输入端与参考电压源连接；
59.开关单元，开关单元包括第一输入端和第二输入端，开关单元的第一输入端与比较器的输出端连接，开关单元的第二输入端与时钟信号产生电路的输出端连接；
60.电荷泵电路，电荷泵电路的时钟输入端与开关单元的输出端连接，电荷泵电路的输出端与第一分压电路的一端连接，第一分压电路的另一端与地线连接；
61.开关单元被配置为当比较器的同相输入端的电压大于反相输入端的电压，输出电平信号以关闭电荷泵电路。
62.可以想到的是，本发明实施例并不限定一份电荷泵电路中所包括的电荷泵的数量，在本发明的一个实施例中，一份电荷泵电路中所包括电荷泵为若干个，即一份电荷泵电路中所包括的电荷泵电路的数量可以是一个也可以是多个，本发明实施例对此并不做任何限定，本领域技术人员可以根据实际需求自行选择一份电荷泵电路所包括的电荷泵的数
量。
63.可以理解的是，本发明实施例中的分压电路的上的用于分压的电子元件可以用是图2中的电阻或mosfet管或三极管等其他的电子元件，但是无论使用的电子元件是电阻、mosfet管或三极管，都是同样起到分压的作用。
64.进一步地，可以理解的是，在本发明的一个实施例中，根据实际的需求，第一分压电路至少具有两个阻值不同的电阻，即可以理解的是，第一分压电路上的电阻的阻值是可以不同的，如若输出电压电路的输出为3.0v，且n为3，则若r1、r2、r3的电阻值相同，则div1对应的分压为3.0v，div2对应的分压为2.0v，div3对应的分压为1.0v，而如果r1的电阻值为r1和r2的两倍，则div1对应的分压为3.0v，div2对应的分压为1.5v，div3对应的分压为0.75v，而通过上述论述可以得到的是，可以通过改变分压点对应的用于分压的电阻的值来改变分压点在输出电压电路输出一定的情况的所对应的电压值，从而可以根据实际的需求调整用于分压电阻的值，如参考电压vref的值为1.2v，而某一分压点对应的分压为1.18v，该分压点所在的分压电路的用于分压的电阻的电阻值都相等，而因为1.2与1.18十分的接近，所以本领域技术人员可以出于为了进一步防止过冲的目的，可以通过调整该分压电路上的电阻的电阻值对该分压点的分压进行一定的补偿，从而防止过冲。
65.进一步地，可以想到的是，图2中的电路还可以包括一个第二分压电路(图2中未示出)，参考电压源(图2中未示出)连接第二分压电路的一端，第二分压电路的另一端与地线连接，第二分压电路的一个分压点连接连接比较器的反相输入端，以让比较器的反相输入端输入参考电压。
66.进一步地，参照图2，可以想到的是，电荷泵系统的输出电压的目标值是一设定值，而在接入的电源电压是低工作电源电压的情况下，在接入电源电压后电荷泵系统中开启的电荷泵电路的份数要足够的多才能保证强驱动能力，即保证电荷泵系统的输出到达目标值的速度不会太小，但是在保证强驱动的同时还要考虑如何在接入的电源电压是高工作电源电压的情况下防止出现过冲，因为接入的电源电压如果是高工作电源电压，则可以想到的是，接入高工作电源电压后的电荷泵系统中开启的电荷泵的份数若过多，就有可能会导致电荷泵系统的输出超过目标值进而导致过冲。所以，可以理解的是，要想电荷泵系统在低工作电源电压下保证强驱动能力的同时防止在高工作电源电压下出现过冲，不仅可以通过检测电源电压的大小，还可以通过检测电荷泵的实时输出电压。
67.进一步地，本发明实施例提供的电荷泵系统通过输出电压电路的输出端即所有的电荷泵电路的输出端与第一分压电路的一端相连，从而让第一分压电路对输出电压电路的输出进行分压，而输出电压电路包括多个输出电压单元，输出电压单元与分压点一一对应而输出电压单元包括比较器，比较器的同相输入端与第一分压电路的对应的一个分压点连接，比较器的反相输入端与参考电压源连接；开关单元，开关单元包括第一输入端和第二输入端，开关单元的第一输入端与比较器的输出端连接，开关单元的第二输入端与时钟产生电路的输出端连接，这里，时钟产生电路是用于产生控制本发明实施例的电荷泵系统进行工作的时钟信号的电路；电荷泵电路，电荷泵电路的时钟输入端与开关单元的输出端连接，电荷泵电路的输出端与第一分压电路的一端连接，第一分压电路的另一端与地线连接，开关单元被配置为当比较器的同相输入端的电压大于反相输入端的电压，输出电平信号以关闭电荷泵电路。本发明实施例通过比较一个输出电压单元中的比较器的同相输入端的电压
与反相输入端的电压的大小决定是否关闭该输出电压单元中的电荷泵电路，从而决定电荷泵系统接入电源电压后关闭的电荷泵电路的份数，当一个输出电压单元中的比较器的同相输入端的连接的一个分压点对应的输出电压电路的输出分压大于反相输入端输入的参考电压，则说明当前的电荷泵系统的输出较高，为防止过冲，关闭该输出电压单元中的电荷泵电路，而当一个输出电压单元中的比较器的同相输入端的输入的输出电压电路的输出分压小于反相输入端输入的参考电压，则说明当前电荷泵系统的输出低，为保证强的驱动能力，不关闭该输出电压单元中的电荷泵电路。
68.综上所述，由于本发明实施例提供的电荷泵系统可以通过输出电压单元中比较器的同相输入端输入的输出电压电路的输出分压和反相输入端输入的参考电压的大小的比较来决定是否关闭该输出电压单元中的电荷泵电路，从而动态决定在电荷泵系统接入电源电压后开启和关闭的电荷泵电路的份数，所以可以降低开发和设计工作在宽电压条件下能在高工作电源电压下防止过冲和低工作电源电压下保证强驱动能力的电荷泵系统的难度，参照图3，可以得到的是，接入的工作电源电压越高则输出电压电路的输出一开始的初始值越高，则关闭的电荷泵电路的份数越多，同样，接入的工作电源电压越低则输出电压电路的输出一开始的初始值越低，关闭的电荷泵电路的份数越少。并且由于本发明实施例的电荷泵系统一直在根据输出电压电路的输出调整关闭的电荷泵的份数，所以如图3所示，当输出电压电路的输出从接入的电源电压的电压值开始增加，输出电压电路的输出即电荷泵系统的输出越接近目标值则本发明实施例关闭的电荷泵电路的份数越多，从而降低了功耗。
69.进一步地，参照图2，可以想到的是，开关单元可以是图2中的或非门，也可以是或门，而如果开关单元是图2中的或非门，当比较器的同相输入端的输入的输出电路的分压大于反相输入端输入的参考电压vref时，比较器输出高电平，则根据或非门必须两个输入端都输入低电平输出端才输出高电平的特性，或非门屏蔽掉时钟信号pposc，则与该比较器对应的电荷泵电路的时钟信号输入端没有接收到时钟信号pposc，故关闭该比较器所在的输出电压单元内的电荷泵电路，如比较器1输出高电平，开关单元1屏蔽掉时钟信号pposc，故关闭输出电压单元1内的电荷泵电路1，而当比较器的同相输入端的输入的输出电路的分压小于反相输入端输入的参考电压vref，比较器输出低电平，则同样根据或非门必须两个输入端都输入低电平输出端才输出高电平的特性，或非门不屏蔽掉时钟信号pposc，则与该比较器对应的电荷泵电路的的时钟信号输入端接收到时钟信号pposc，故不关闭该比较器所在的输出电压单元内的电荷泵电路，如比较器2输出低电平，开关单元2不屏蔽掉时钟信号pposc，故不关闭输出电压单元2内的电荷泵电路2。
70.进一步地，参照图2，还可以想到的是，开关单元还可以或门，而如果开关单元是或门，当比较器的同相输入端的输入的输出电路的分压大于反相输入端输入的参考电压vref时，比较器输出高电平，则根据或非门必须两个输入端都输入低电平输出端才输出低电平的特性，或门屏蔽掉时钟信号pposc，则与该比较器对应的电荷泵电路的时钟信号输入端没有接收到时钟信号pposc，故关闭该比较器所在的输出电压单元内的电荷泵电路，如比较器1输出高电平，开关单元1屏蔽掉时钟信号pposc，故关闭输出电压单元1内的电荷泵电路1，而当比较器的同相输入端的输入的输出电路的分压小于反相输入端输入的参考电压vref，比较器输出低电平，则同样根据或门必须两个输入端都输入低电平输出端才输出低电平的特性，或门不屏蔽掉时钟信号pposc，则与该比较器对应的电荷泵电路的的时钟信号输入端
接收到时钟信号pposc，故不关闭该比较器所在的输出电压单元内的电荷泵电路，如比较器2输出低电平，开关单元2不屏蔽掉时钟信号pposc，故不关闭输出电压单元2内的电荷泵电路2。
71.进一步地，可以想到的是，本发明实施例的开关单元并不限定为图2中的或非门或者是或门，还可以是其他本领域技术人员根据实际需求所选定的逻辑门或者逻辑门组合，本发明对此并不作限定。
72.进一步地，参照图2和图4，可以理解的是，因为根据第一分压电路的特性，可以想到的是，分压点div1达到大于参考电压vref的电压的时间要短于剩下的分压点div2...divn达到大于参考电压vref的电压的时间，分压点div2达到大于参考电压vref的电压的时间要短于剩下的分压点div3...divn达到大于参考电压vref的电压的时间，而根据上述论述可以得到的是，达到大于参考电压vref的电压的时间的分压点的顺序从小到大为div1、div2...divn,所以参照图4，比较器1输出高电平的时间小于比较器2输出高电平的时间，而比较器2输出高电平的时间短于剩下的比较器输出高电平的时间，所以本发明实施例能够保证先关闭对应的分压点高的比较器所在输出分压单元中的电荷泵电路，如在关闭其他对应的分压点对应的比较器对应的电荷泵电路之前，本发明实施例会最先关闭div1对应的所在的输出分压单元1中的电荷泵电路1，因为div1对应的电压最高。而采用第一分压电路可以保证本发明实施例的电荷泵系统随着在接入电源电压后，随着输出电压电路的输出的增加，输出电压电路的输出越来越接近目标值，所关闭的电荷泵电路的份数越来越多。
73.进一步地，可以理解的是，本发明实施例的时钟产生电路可以是环形振荡器，环形振荡器，是由三个非门或更多奇数个非门输出端和输入端首尾相接，构成环状的机器，具有线路简单，起振容易，便于集成化的优点。而可以想到的是，本发明实施例并不限定时钟产生电路为环形振荡器，时钟产生电路还可以是其他本领域技术人员根据实际需求所选定合理的时钟产生电路。
74.可以理解的是，在本发明的一个实施例中，时钟产生电路是环形振荡器，而为了保证环形振荡器的正常工作从而保证电荷泵系统的工作不出现异常，可以在环形振荡器上设置一使能端，只有当环形振荡器接收到对应的使能信号才会让环形振荡器工作，从而防止环形振荡器的误启动。
75.可以想到的是，为进一步提高在同相输入端的电压大于反相输入端的电压后，比较器输出电平信号关闭对应的一份电荷泵电路的速度，可以使用迟滞比较器，因为迟滞比较器又可理解为加正反馈的比较器，而加有正反馈可以加快比较器的响应速度，因而，在本发明的一个实施例中，因为比较器是采用迟滞比较器，所以比较器可以在同相输入端的电压大于反相输入端的电压后，快速输出电平信号关闭对应的一份电荷泵电路。
76.进一步地，为了更好理解本发明实施例具有的优点和现有技术具有的缺陷，下面举例进行说明，首先设定一输出目标值为4v，宽电压的范围设置为大于等于1.6v且小于等于3.3v,电荷泵系统中的电荷泵电路的总体份数为10份，再设定本领域技术人员为电荷泵系统工作在该宽电压的范围时能在低工作电源电压下保证强驱动能力和高工作电源电压下防止过冲，从而进行了大量的实验后，获取到的电荷泵电路的可关闭电荷泵电路中电荷泵电路参数具体值为5份、常开电荷泵电路中电荷泵电路的参数具体值为4份和预先设定的阈值电压的参数具体值为2.8v，最后设定本发明实施例的参考电压为目标电压经过第二分
压电路后得到的分压值为1.2v，第一分压电路上具有10个电阻，且r1...r10每个电阻的电阻值相等，及具有10个分压点。则可以理解的是，当接入的电源电压为2.1v时，现有的电荷泵系统开启的电荷泵电路的份数为10份，关闭的电荷泵电路的份数也为0份；而当接入的电源电压为1.6v时，现有的电荷泵系统开启的电荷泵电路的份数也为10份，关闭的电荷泵电路的份数为0份。进一步地，当接入的电源电压为2.9v时，现有的电荷泵系统开启的电荷泵电路的份数为4份，关闭的的电荷泵电路的份数为6份，而当接入的电源电压为3.3v时，现有的电荷泵系统开启的电荷泵电路的份数也为4份，关闭的电荷泵电路的份数也为6份。并且，值得注意的是，现有的电荷泵系统一旦决定开启的电荷泵电路的份数后，所开启的电荷泵电路的份数在电荷泵电路工作时将不会改变。而参照图2，在本发明实施例的示例的电路中，若接入的电源电压为2.1v，则因为div1对应的电压＝2v》1.2v,故关闭与比较器1对应的电荷泵电路1；因d iv2对应的电压＝1.89v》1.2v,故关闭与比较器2对应的电荷泵电路2；div3对应的电压＝1.68v》1.2v,故关闭与比较器3对应的电荷泵电路3，因div4对应的电压＝1.47v》1.2v,故关闭与比较器4对应的电荷泵电路4，因div5对应的电压＝1.26v》1.2v，故关闭与比较器5对应的电荷泵电路5；最后因div6对应的电压＝1.05v《1.2v,故不关闭分别与比较器6、比较器7、比较器8、比较器9和比较器10对应的电荷泵电路6、电荷泵电路7、电荷泵电路8、电荷泵电路9和电荷泵电路10，所以在接入的电源电压为2.1v时，本示例开启的电荷泵的份数为5份，关闭的电荷泵电路的份数为5份。进一步地，可以想到的是，在本实施例中若设关闭的电荷泵电路的份数为a份，接入的电源电压为xv，a与x都为正整数，则可以得到不等式：x-x/10*a》1.2，则当接入的电源电压为1.6v时，本示例开启的电荷泵电路的份数为7份，关闭的电荷泵电路的份数为3份，当接入的电源电压为2.9v，本示例开启的电荷泵电路的份数为4份，关闭的电荷泵电路的份数为6份，当接入的电源电压为3.3v时，开启的电荷泵电路的份数为3份，关闭的电荷泵电路的份数为7份。而且参照图3，可以理解的是，本示例在接入电源电压后关闭的电荷泵电路的份数并不是一直保持不变的，而是会随着本示例的电荷泵系统的输出电压电路的输出的增加而逐渐增加关闭的电荷泵的份数，如当接入的电源电压为1.6v时，此时的输出电压电路的输出也为1.6v，本示例关闭的电荷泵电路的份数为3份，开启的电荷泵电路的份数为7份，而当输出电压电路的输出增加到2.1v时，本示例关闭的电荷泵电路的份数为5份，开启的电荷泵电路的份数为5份，当输出电压电路的输出增加到2.9v时，本示例关闭的电荷泵电路的份数为6份，开启的电荷泵电路的份数为4份，而当电荷泵输出值增加到3.3v时，本示例关闭的电荷泵电路的份数为7份，开启的电荷泵电路的份数为3份，所以综上所述，本发明实施例较之现有技术能够根据输出电压电路的输出动态的决定开启和关闭的电荷泵的份数，当电荷泵的输出值距离目标值过远时，开启的电荷泵电路的份数就越多，保证在低工作电源电压的情况下的强驱动能力，而当电荷泵的输出值距离目标值越近时，开启的电荷泵电路的份数就越少，从而在高工作电源电压的情况下，防止过冲，故本发明实施例较之现有技术还具有降低电荷泵电路功耗的能力，及因为本发明实施例能够根据输出电压电路的输出动态的决定开启和关闭的电荷泵的份数，所以本发明实施例还具有降低本领域技术人员设计和开发一个工作在宽电压范围内，且能在高工作电源电压下防止过冲和低工作电源电压下保证强驱动能力的电荷泵系统的难度。
77.最后，本发明实施例还提供了一种非易失性存储器，包括上述的电荷泵电路。
78.本发明实施例提供的一种非易失性存储器，至少具有如下有益效果：
79.因为本发明实施例提供的一种非易失性存储器，包括上述的电荷泵系统，所以本发明实施例的非易失性存储器的开发和设计的困难更低，从而成本更低，且在对防止过冲、强驱动、功耗低的要求高的非易失性存储器的产品中存在优势，有利于具有该电荷泵系统的非易失性存储器的产品的推广，且能有效提高用户体验。
80.以上是对本技术的较佳实施进行了具体说明，但本技术并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本技术精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。

技术特征：

1.一种电荷泵系统，其特征在于，包括：第一分压电路，用于提供多个不同的分压点；时钟信号产生电路，所述时钟信号产生电路用于产生控制所述电荷泵系统工作的时钟信号；输出电压电路，所述输出电压电路包括多个输出电压单元，所述输出电压单元与所述分压点一一对应连接，所述输出电压单元包括：比较器，所述比较器的同相输入端与对应的所述分压点连接，所述比较器的反相输入端与参考电压源连接；开关单元，所述开关单元包括第一输入端和第二输入端，所述开关单元的第一输入端与所述比较器的输出端连接，所述开关单元的第二输入端与所述时钟信号产生电路的输出端连接；电荷泵电路，所述电荷泵电路的时钟输入端与所述开关单元的输出端连接，所述电荷泵电路的输出端与所述第一分压电路的一端连接，所述第一分压电路的另一端与地线连接；所述开关单元被配置为当所述比较器的同相输入端的电压大于所述反相输入端的电压，输出电平信号以关闭所述电荷泵电路。2.根据权利要求1所述的电荷泵系统，其特征在于，所述比较器是迟滞比较器。3.根据权利要求1所述的电荷泵系统，其特征在于，所述时钟信号产生电路是环形振荡器。4.根据权利要求3所述的电荷泵系统，其特征在于，还包括使能端，所述使能端设置于所述环形振荡器，当所述使能端接收到使能信号，所述环形振荡器工作。5.根据权利要求1所述的电荷泵系统，其特征在于，所述开关单元为或非门。6.根据权利要求1所述的电荷泵系统，其特征在于，所述开关单元为或门。7.根据权利要求1所述的电荷泵系统，其特征在于，所述第一分压电路上至少包括两个阻值不同的电阻。8.根据权利要求7所述的电荷泵系统，其特征在于，还包括第二分压电路，所述参考电压源连接所述第二分压电路的一端，所述第二分压电路的另一端与所述地线连接，所述第二分压电路的一个分压点连接所述比较器的反相输入端。9.根据权利要求1所述的电荷泵系统，其特征在于，一份所述电荷泵电路包括若干个电荷泵。10.一种非易失性存储器，包括如权利要求1至9任意一项所述的电荷泵系统。

技术总结

本发明公开了一种电荷泵系统，包括：第一分压电路；时钟信号产生电路；输出电压电路，该输出电压电路包括多个输出电压单元，该单元包括：比较器，一输入端与第一分压电路的一个分压点连接，另一输入端接收参考电压；开关单元，第一输入端与比较器的输出端连接，第二输入端接收时钟信号；电荷泵电路，输入端与开关单元的输出端连接，输出端与第一分压电路连接，开关单元被配置为当比较器的同相输入端的电压大于反相输入端的电压，关闭电荷泵电路。本发明实施例能够根据输出电压电路的输出动态决定电荷泵系统中关闭的电荷泵电路的份数，故能够降低开发在高工作电源电压下防止过冲和保证在低工作电源电压下的强驱动能力的电荷泵系统的难度和功耗。系统的难度和功耗。系统的难度和功耗。