電流供應電路與電壓供應電路的制作方法
【專利摘要】本發明公開了用以在輸出端提供輸出電流的電流供應電路，包含：耦接至第一預定電壓準位的電流供應模塊，用以依據第一預定電壓準位與傳送至電流供應模塊的控制電壓(XTOR)，來提供輸出電流；以及用以產生對應第一電壓準位與電流供應模塊的臨界電壓的控制電壓的控制電壓產生模塊。
【專利說明】電流供應電路與電壓供應電路
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種電流供應電路與電壓供應電路，特別有關一種具有基于其中的裝置以及裝置所耦接的電壓的啟用/關閉時間的電流供應電路與電壓供應電路。
【背景技術】
[0002]圖1A是習知電壓供應電路100的電路圖。如圖1A所示，電壓供應電路100是被用以提供輸出電壓V_cell_H給內存數組102，以對內存數組102的位線電容(bit linecapacitor)進行充電。在一個例子中，會提供輸出電壓V_cell_H至內存數組102的第一個感應放大器(sense amplifier)。
[0003]電壓供應電路100包含電壓調節器101與電流供應電路103，用以抑制輸出電壓V_cell_H的壓降。電壓調節器101包含操作放大器105、P型金氧場效晶體管107以及電阻109、111，并用以產生輸出電壓V_cell_H。然而，由于內存數組102包含許多裝置，因此輸出電SV_cell_H會因為內存數組102的裝置(例如，位線路)的充電而造成電壓驟降，因此，提供了具有耦接至電壓準位Vccx的P型金氧場效晶體管104的電流供應電路300，以防止輸出電壓V_cell_H降低太多。
[0004]圖1B是圖1A所示的電路的操作的示意圖。如圖1B所示，當電壓調節器101啟用時(信號EN具有高電壓準位的時段)，輸出電SV_cell_H會下降；同時，電流供應電路103也會啟用(信號XTR具有低電壓準位的時段，P型金氧場效晶體管104會啟用)，這樣一來可提升輸出電壓V_cell_H。
[0005]然而，啟用電流供應電路103的時段不容易控制。假如P型金氧場效晶體管104啟用持續過長的時段，輸出電壓V_cell_H會上升太多。相對地，假如P型金氧場效晶體管104啟用持續過短的時段，輸出電壓V_cell_H則會太低。其它裝置的效能會因為不正確的輸出電壓V_cell_H而被影響，最壞的情形是，假如V_cell_H太高或太低，裝置會無法運作。另夕卜，許多參數(像是Vccx的值，電流供應電路中P型金氧場效晶體管的特性，以及實時輸出電壓V_cell_H的值)會影響電流供應電路103的電壓上升速度。另外，多個環境參數(像是溫度)所造成的變動，或是位線電容與P型金氧場效晶體管的制程所造成的變動是不同的，這樣一來，電流供應電路103的控制會更加復雜。
[0006]因此，需要一種具有更佳的控制機制的電流供應電路。
【發明內容】
[0007]本發明的目的之一是公開具有良好的啟用時段控制機制的電流供應電路。
[0008]本發明的一個實施例公開了用以在輸出端公開輸出電流的電流供應電路，包含:耦接至第一預定電壓準位的電流供應模塊，用以依據第一預定電壓準位與傳送至電流供應模塊的控制電壓(XTOR)，來提供輸出電流；以及用以產生對應第一電壓準位與電流供應模塊的臨界電壓的控制電壓的控制電壓產生模塊。
[0009]本發明的另一個實施例公開了用以提供輸出電壓至負載裝置的電壓供應電路，包含:用以提供輸出電壓的電壓調節器；耦接至第一預定電壓準位之用以依據第一預定電壓準位與傳送至壓降抑制模塊的控制電壓來抑制輸出電壓的壓降的壓降抑制模塊；以及用以產生控制電壓的控制電壓產生模塊，這個控制電壓對應第一預定電壓準位與壓降抑制模塊的臨界電壓。
[0010]在上述實施例的觀點中，由于用以控制電流供應模塊的控制電壓可對應電流供應模塊所接收的電壓值、電流供應模塊中的裝置的特性以及實時輸出電壓值來改變，因此可順利地控制電流供應模塊的時段的啟用/關閉 。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1A是熟知的電壓供應電路的電路圖。
[0012]圖1B是圖1A所示的電路操作的示意圖。
[0013]圖2是本發明實施例的電流供應電路的方塊圖。
[0014]圖3是圖2中所示實施例的示范性電路結構的電路圖。
[0015]圖4是圖3所示的電路的操作的示意圖。
[0016]其中，附圖標記說明如下:
[0017]100電壓供應電路
[0018]101電壓調節器
[0019]102內存數組
[0020]103、200電流供應電路
[0021]104、107、204、307、311P 型金氧場效晶體管
[0022]105、309操作放大器
[0023]109、111電阻
[0024]201、301電流供應模塊
[0025]202輸出端
[0026]203電壓產生模塊
[0027]303箝位電路
[0028]304控制電流產生端
[0029]305控制邏輯電路
[0030]313、315、317開關
[0031]319,321電容
[0032]323電壓偵測器
[0033]325與非門
【具體實施方式】
[0034]圖2是依據本發明的實施例的電流供應電路200的方塊圖。請注意，電流供應電路200也會耦接至用以提供輸出電SV_cell_H給內存102的電壓調節器101，因此電流供應電路200也會用于抑制輸出電壓V_cell_H的壓降。然而，這并不代表本發明電流供應電路被限制在此應用 。
[0035]如圖2所示，電流供應電路200包含電路供應模塊201與控制電壓產生模塊203。電流供應模塊201具有與電流供應電路103相同的裝置與結構，也就是說，電流供應模塊201具有耦接至第一預定電壓準位Vccx的P型金氧場效晶體管204(也可以是其它種類的晶體管)，以在啟用時提供輸出電流I。假如輸出端202是耦接至第I圖中所示的電壓調節器101與內存數組102，則電流I可影響根據內存數組102的負載的輸出電壓V_cell_H，在這個情形中，電流供應電路200與電壓調節器101可被視為電壓供應電路。
[0036]控制電壓產生模塊203會產生對應于第一預定電壓準位Vccx與電流供應模塊201的臨界電壓的第一預定電壓準位XT0R，在這個實施例中，電流供應模塊201的臨界電壓是P型金氧場效晶體管204的臨界值，但假如電流供應模塊201包含其它裝置的話，則可以是其它的臨界值。
[0037]圖3是圖2所示的實施例的示范性電路結構的電路圖。如圖3所示，控制電壓產生模塊203包含復制電流(replica current)供應模塊301、箝位電路(clampingcircuit) 303、控制邏輯電路305、多個開關313、315、317以及多個電容319、321。復制電流供應模塊301是電流供應模塊201的一部分。在一個實施例中，電流供應模塊201包含許多指狀布局結構(finger)，而復制電流供應模塊301包含該多個指狀布局結構中的至少其一。指狀布局結構是指示電子裝置的布局的結構，而由于此【技術領域】的技術人員已相當了解，所以在此省略相關說明以求簡潔。箝位電路303是被用以將位在控制電流產生端304的電壓箝位在輸入電壓Vin。控制邏輯電路305包含電壓偵測器323以及與非門325。電壓偵測器323會將位在點SENS處的充電電壓與參考電壓VL進行比較，以產生比較結果至與非門325。與非門325會依據電壓偵測器323的比較結果來產生控制電壓XT0R。此外，控制邏輯電路305會接收用以啟用/關閉電流供應模塊201的致能信號EN。
[0038]以下說明圖3所示的控制電壓產生模塊203的操作，也請一并參照圖4(其是圖3所示的電路的操作的示意圖)以更清楚地了解本發明的概念。開關313、317會接收信號ENF,而開關315會接收信號EN。假如控制電壓產生模塊203關閉，則信號ENF會是高準位，而信號EN會是低準位，這樣一來，開關315不會導通，而開關313、317會導通。在此情形中，控制電流IC會流至接地端，而電容319、321也會接地。
[0039]如果控制電壓產生模塊203啟用，則信號ENF會是低準位，而信號EN會是高準位，這樣一來，開關315會導通，而開關313、317不會導通。在這個情形中，由于復制電流供應模塊301是電流供應模塊201的一部分，復制電流供應模塊301會產生一個視第一預定電壓準位Vccx與電流供應模塊201的臨界值而定的控制電流1C。控制電流IC會對電容319與電容321充電，這樣一來，點SENS處的充電電壓會增加。在一個實施例中，電容319的一端會被耦接至輸出電SV_cell_H，在這個情形中，電容319、321的充電/放電時間是與輸出電壓V_cell_H相關，因此P型金氧場效晶體管204的啟用/關閉時間可響應實時輸出電壓V_cell_H。
[0040]電流供應模塊201會在點SENS處的充電電壓低于參考電壓VL時啟用(控制電壓XTOR是低準位)，然而，電流供應模塊201會在點SENS處的充電電壓達到參考電壓VL時關閉。在一個實施例中，參考電壓VL是跟P型金氧場效晶體管204的臨界值有關，因此可用以輔助控制P型金氧場效晶體管204的準確的啟用/關閉時間。
[0041]請注意，圖3所示的電路并非用以限制本發明的范疇。舉例來說，電流供應模塊201與復制電流供應模塊301可具有除了 P型金氧場效晶體管外的其它裝置。此外，控制電壓產生模塊203并沒有限制要具有電流供應模塊201的一部分以根據第一預定電壓準位Vccx與電流供應模塊201的臨界值來產生控制電壓，也可使用其它機制來根據第一預定電壓準位Vccx與電流供應模塊201的臨界值來產生控制電壓。
[0042]另外，其它電路結構可被實作為箝位電路303與控制邏輯電路305以執行相同功能。此外，電容319可被耦接至其它預定電壓準位，而不一定要耦接至輸出電壓V_cell_H。另外，電容319、321的其一或兩者都可被省略，以及可通過控制電流IC對P型金氧場效晶體管311的接面電容(junction capacitor)或任何其它裝置充電以在點SENS處產生充電電壓。相似的設計變化也屬于本發明的范疇。
[0043]基于上述的實施例，由于用以控制電流供應模塊的控制電壓可根據電流供應模塊所接收的電壓值、電流供應模塊中的裝置的特性以及實時輸出電壓的值來變動，因此電流供應模塊的啟用/關閉時段可被適當地控制。通過這些機制，位線電容的總充電量(其跟位線電容的電容值與輸出電SV_cell_H有關)幾乎是固定的。
[0044]以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種電流供應電路，用以在輸出端提供輸出電流，該電流供應電路包含: 電流供應模塊，耦接至第一預定電壓準位，用以依據該第一預定電壓準位與傳送至該電流供應模塊的控制電壓，來提供該輸出電流；以及 控制電壓產生模塊，用以產生對應該第一預定電壓準位以及該電流供應模塊的臨界電壓的該控制電壓。
2.如權利要求1所述的電流供應電路，其中該控制電壓產生模塊包含該電流供應模塊的至少一部分，以根據該第一預定電壓準位與該電流供應模塊的該臨界電壓來產生控制電流；以及該控制電壓產生模塊會依據該控制電流產生該控制電壓。
3.如權利要求1所述的電流供應電路，其中該輸出端是耦接至負載裝置以在該輸出端產生輸出電壓；以及該控制電壓產生模塊會依據該輸出電壓來產生該控制電壓。
4.如權利要求3所述的電流供應電路，其中該控制電壓產生模塊包含電容，用以依據該控制電流與該輸出電壓來產生充電電壓；以及該控制電壓產生模塊會依據該充電電壓來產生該控制電壓。
5.如權利要求2所述的電流供應電路，其中該控制電壓產生模塊包含電容，用以依據該控制電流與第二預定電壓來產生充電電壓；以及該控制電壓產生模塊是依據該充電電壓來產生該控制電壓。
6.如權利要求1所述的電流供應電路，其中該電流供應模塊包含晶體管，用以根據該控制電壓與該第一預定 電壓準位來產生該輸出電流；以及該電流供應模塊的該臨界電壓是該晶體管的臨界電壓。
7.如權利要求1所述的電流供應電路，其中該晶體管具有許多指狀布局結構(finger);該控制電壓產生模塊包含該多個指狀布局結構的至少其一以作為復制(replica)晶體管，用以在控制電流產生端提供控制電流，而該控制電流是對應該第一預定電壓準位與該晶體管的該臨界電壓；以及該控制電壓產生模塊會依據該控制電流來產生該控制電壓。
8.如權利要求7所述的電流供應電路，其中該控制電壓產生模塊包含箝位(clamping)電路，用以將該控制電流產生端的電壓箝位在輸入電壓準位。
9.如權利要求8所述的電流供應電路，其中該控制電壓產生模塊包含控制邏輯電路，用以依據該充電電壓來產生該控制電壓；以及該電流供應模塊只有當該充電電壓小于參考電壓時才會產生該輸出電流。
10.如權利要求9所述的電流供應電路，其中該參考電壓是與該晶體管的臨界電壓相關。
11.如權利要求9所述的電流供應電路，其中該控制邏輯電路包含: 電壓偵測器，用以偵測該充電電壓是否大于該參考電壓，以產生電壓偵測結果；以及 與非門，用以接收該電壓偵測結果以及致能信號，以依據該電壓偵測結果與該致能信號來產生該控制電壓。
12.—種電壓供應電路，用以提供輸出電壓至負載裝置，該電壓供應電路包含: 電壓調節器(regulator)，用以提供該輸出電壓； 壓降抑制(suppressing)模塊,稱接至第一預定電壓準位,用以依據該第一預定電壓準位與被傳送至該壓降抑制模塊的控制電壓，來抑制該輸出電壓的壓降；以及控制電壓產生模塊，用以產生對應該第一預定電壓準位與該壓降抑制模塊的臨界電壓的該控制電壓。
13.如權利要求12所述的電壓供應電路，其中該晶體管具有許多指狀布局結構(finger);該控制電壓產生模塊包含該多個指狀布局結構的至少其一以作為復制(replica)晶體管，用以在控制電流產生端提供控制電流；以及該控制電壓產生模塊會依據該控制電流來產生該控制電壓。
14.如權利要求13所述的電壓供應電路，其中該控制電壓產生模塊包含箝位(clamping)電路,用以將該控制電流產生端的電壓箝位在輸入電壓準位。
15.如權利要求14所述的電壓供應電路，其中該控制電壓產生模塊包含控制邏輯電路，用以依據充電電壓來產生該控制電壓；以及該壓降抑制模塊只有當該充電電壓小于參考電壓時會才會啟用。
16.如權利要求15所述的電壓供應電路，其中該控制邏輯電路包含: 電壓偵測器，用以偵測該充電電壓是否大于該參考電壓，以產生電壓偵測結果；以及 與非門，用以接收該電壓偵測結果以及致能信號，以依據該電壓偵測結果與該致能信號來產生該控制 電壓。
【文檔編號】G05F1/56GK103543778SQ201310143143
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年4月23日 優先權日:2012年7月9日
【發明者】趙光威 申請人:南亞科技股份有限公司