CN105099401B - 电流控制装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电流控制装置和方法，该电流控制装置包括：一振荡器，用于产生一振荡信号；一电压泵，用以接收上述振荡信号，以产生一放大电压；以及一控制器，用以启动上述振荡器，以及根据上述振荡器的振荡次数终止上述振荡器。本发明可使放大电压产生器达到较快的反应速度，同时降低制造工艺、电压、温度对放大电压产生器的电压泵所提供的电流的影响，提高电压泵所提供的放大电压或输出电流的稳定性。

Description

电流控制装置和方法

技术领域

本发明涉及一种电流控制装置和方法的技术，尤指一种由记录振荡次数来控制输出电流(iVPP)的电流控制技术。

背景技术

在许多电路中会使用比外部电压还高的放大电压(VPP)来驱动电路。请参阅图1所示，在传统放大电压(VPP)产生器中，会使用电压比较器110、振荡器(oscillator)120、电压泵(pump)130等器件。但由于电压比较器110是由比较放大电压和参考电压来决定是否启动电压泵拉升放大电压，因此反应较慢，花费时间较多。因此，若在不需要很精确电压位准的情况下(例如：开关(switch)的启动或关闭)，放大电压(VPP)产生器会使用脉波产生器(如图2所示的210)来取代电压比较器110，以使得放大电压(VPP)产生器达到较快的反应速度。

传统的脉波产生器210是由电阻-电容延迟(RC delay)或门延迟(gate delay)，来控制启动电压泵230的触发信号的开启时间，也就是决定电压泵230的启动时间。然而，由于脉波产生器210所产生的触发信号的脉波宽度，以及振荡器220的振荡频率容易受到制造工艺、电压、温度(process voltage temperature，PVT)影响而产生变化，因此，电压泵230所提供的放大电压(VPP)或输出电流(iVPP)也会因而产生较大的变异，而难以预测。

因此如何降低制造工艺、电压、温度(PVT)对放大电压(VPP)产生器的电压泵所提供的电流的影响，将为本发明欲要探讨的重要课题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种电流控制的技术，其是一种可由记录振荡次数来控制输出电流的电流控制技术，可以有效的解决放大电压产生器反应速度慢，制造工艺、电压、温度(PVT)对放大电压产生器的电压泵所提供的电流的影响。

本发明的一个技术方案是：提供了一种电流控制装置，此电流控制装置包括：一振荡器，用以产生一振荡信号；一电压泵，用以接收上述振荡信号，以产生一放大电压(VPP)；一控制器，用以启动上述振荡器，以及根据上述振荡器的振荡次数终止上述振荡器。

本发明的另一技术方案中，提供了一种电流控制方法，该方法适用于一电流控制装置，且其步骤包括：由一控制器启动一振荡器以产生一振荡信号；提供上述振荡信号至一电压泵以产生一放大电压；其中上述控制器还检测上述振荡信号的总振荡次数，并于上述总振荡次数达到一预设值时，终止上述振荡器。

综上所述技术方案，由于振荡器需振荡的总振荡次数已固定，因此电压泵所输出的输出电流(iVPP)或放大电压(VPP)将不会因为振荡器受到外在制造工艺、电压、和温度(PVT)变化所产生不同快慢的振荡频率的影响，而产生大幅度的变动。本发明可使放大电压产生器达到较快的反应速度，同时降低制造工艺、电压、温度(PVT)对放大电压产生器的电压泵所提供的电流的影响，提高电压泵所提供的放大电压(VPP)或输出电流(iVPP)的稳定性。

关于本发明其他附加的特征和优点，此领域的熟悉技术人士，在不脱离本发明的精神和范围内，可根据本案实施方法中所揭露的执行联系程序的使用装置、***以及方法，做些许的更动与润饰而得到。

附图说明

图1是显示一传统放大电压产生器的示意图；

图2是显示另一传统放大电压产生器的示意图；

图3是显示根据本发明一实施例所述的电流控制装置300的示意图；

图4A是显示根据本发明一实施例所述的控制器310的示意图；

图4B是显示根据本发明一实施例所述的闩锁器311的示意图；

图5A是显示根据本发明一实施例所述的电流控制装置300的信号产生图；

图5B是显示根据本发明另一实施例所述的电流控制装置300的信号产生图；

图6是显示根据本发明一实施例所述的电流控制方法的流程图600；

图7是显示根据本发明另一实施例所述的电流控制方法的流程图700。

图中符号说明

100、200：放大电压产生器；

110：电压比较器；

210：脉波产生器；

300：电流控制装置；

310：控制器；

311：闩锁器；

312：计数器；

120、220、320：振荡器；

130、230、330：电压泵；

S1：启动信号；

S2：触发信号；

S3：振荡信号；

S4：终止信号；

600、700：流程图。

具体实施方式

具体实施方式中所述的实施方法是本发明的最佳方式，目的在于说明本发明的精神而非用以限定本发明的保护范围，本发明的保护范围当视权利要求所界定的范围为准。

本发明是一种电流控制装置和方法的技术，请参阅图3所示，图3是显示根据本发明的一实施例所述的电流控制装置300的架构图。电流控制装置300是指一放大电压(VPP)产生器以及其相关的电路，且电流控制装置300可包含于一电子装置中以提供该电子装置的电路(例如：切换电路(switch)或字线(word-line)等)所需的放大电压(VPP)。复请参阅图3所示，根据本发明一实施例，电流控制装置300，包括，一控制器310、一振荡器320、以及一电压泵330。注意地是，电流控制装置300所示的架构图仅用以方便说明本发明的实施例，但并非用以限制本发明，电流控制装置300中亦可包含其它模块或器件。

根据本发明的一实施例，当主动指令(ACTIVE command)启动时，控制器310会接收到一启动信号S1，并根据启动信号S1，产生一触发信号S2至振荡器320来启动振荡器320。当振荡器320接收到触发信号S2后，就会开始产生振荡信号S3，并将振荡信号S3传送给电压泵330。此外，当振荡器320启动后，控制器310就会开始记录振荡器320的振荡次数。接着，当电压泵330接收振荡信号后，电压泵330就会开始产生放大电压(VPP)。直到振荡器320的振荡次数达到一预设值，控制器310就会停止传送触发信号S2至振荡器320，以终止振荡器320。当振荡器320终止后，振荡器320就会停止产生振荡信号S3至电压泵330，以终止电压泵330继续产生放大电压(VPP)以及输出电流(iVPP)。根据本发明一实施例，预设值是一整数，其可根据不同实际状况做设定。

图4A为根据本发明一实施例所述的控制器310的架构图。参阅图4A所示，根据本发明的一实施例，控制器310包括：一闩锁器311，以及一计数器312。闩锁器311用以接收启动信号S1，以启动振荡器320。当闩锁器311接收到启动信号S1后，就会传送触发信号S2至振荡器320，以启动振荡器320。当振荡器320启动后，计数器312就会开始记录振荡器320的振荡次数。当振荡器320的振荡次数达到一预设值时，计数器312就会传送终止信号S4至闩锁器311，以告知闩锁器311需要终止振荡器320。闩锁器311接收到终止信号S4后，就会停止传送触发信号S2至振荡器320。

图4B是显示根据本发明的一实施例所述的闩锁器311的示意图。如图4B所示，根据本发明一实施例，闩锁器311可由两个非门(NOT gate)和两个与非门(NAND gate)所组成。闩锁器311通过所接收到的启动信号S1以及终止信号S4，经过逻辑运算后可判断是否继续产生触发信号S2。当仅接收到启动信号S1时，闩锁器311就继续产生触发信号S2，以及当接收到启动信号S1以及终止信号S4时，闩锁器311就停止产生触发信号S2。因此通过闩锁器311即可控制振荡器320的启动或停止。特别说明地是，图4B所示的闩锁器311仅用以说明本发明的一实施例，但并非用以限制本发明，闩锁器311亦可由其他不同器件所组成。

图5A是显示根据本发明一实施例所述的电流控制装置300的信号产生图。图5B是显示根据本发明另一实施例所述的电流控制装置300的信号产生图。参阅图5A-5B所示，图5A是显示振荡器320的振荡频率较快时的情况，图5B图则是显示振荡器320的振荡频率较慢时的情况。当闩锁器311接收到启动信号S1后，就会启动触发信号S2。当振荡器320的总振荡次数已到达预设值时，计数器312就会传送终止信号S4至闩锁器311，且触发信号S2就会终止。

比较图5A-5B所示，不管振荡器320的振荡频率是快或慢，由于振荡器320需振荡的总振荡次数已固定(例如：4次)，因此，当计数器312所记录的振荡器320的总振荡次数已到达预设值时，计数器312就会传送终止信号S4至闩锁器311，以停止振荡器320的操作。也就是说，当振荡器320的总振荡次数已到达预设值时，触发信号S2就会结束。

传统使用脉波产生器的放大电压(VPP)产生器的输出电流(iVPP)以及放大电压(VPP)会容易因为振荡器受到外在制造工艺、电压、和温度(PVT)变化所产生不同快慢的振荡频率的影响，因而产生大幅度的变动。举例来说：当触发信号S2的宽度是固定时，当振荡频率变快时，振荡器320的振荡次数就会增加，而使得电压泵330产生过大的电流量或拉升过多的放大电压。因此，由图5A-5B可得知，经由本发明实施例所提出的电流控制装置300。由于振荡器320需振荡的总振荡次数已固定，因此电压泵330所输出的输出电流(iVPP)或放大电压(VPP)将不会因为振荡器受到外在制造工艺、电压、和温度(PVT)变化所产生不同快慢的振荡频率的影响，而产生大幅度的变动。

此外，由于振荡器320的启动或终止是由振荡器320需振荡的总振荡次数来决定，也就是说在本发明的实施例中触发信号S2的宽度是根据振荡器320的振荡次数来决定。因此，和传统使用脉波产生器的放大电压(VPP)产生器(如图2所示)相比，在传统使用脉波产生器的放大电压(VPP)产生器中，当脉波产生器产生的脉波的宽度比较宽时，振荡器就必须产生更多的振荡信号，然而，在本发明实施例所提出的电流控制装置300中，振荡器320的振荡次数并不会受到脉波的宽度(也就是触发信号的宽度)的影响。

图6是显示根据本发明一实施例所述的电流控制方法的流程图600，且此方法适用于电流控制装置300。在步骤S610，由控制器310启动一振荡器320，以产生一振荡信号。在步骤S620，提供上述振荡信号至电压泵330以产生一放大电压。在步骤S630，由控制器310检测振荡器320的一振荡次数。在步骤S640，当振荡器320的振荡次数达到一预设值时，由控制器310终止振荡器320。

根据本发明一实施例，步骤S610包括：当控制器310接收到一启动信号后，由控制器310传送一触发信号至振荡器320，以启动振荡器320。

根据本发明一实施例，步骤S640包括：当振荡器320的振荡次数达到预设值后，停止由控制器310传送触发信号至振荡器320，以终止电压泵330继续产生放大电压(VPP)。

图7是显示根据本发明另一实施例所述的电流控制方法的流程图700，且此方法适用于控制器310。在步骤S710，由闩锁器311接收一启动信号，以启动振荡器320。接着，在步骤S720，当振荡器320启动后，由计数器312记录振荡器320的一振荡次数。在步骤S730，当振荡次数达到一预设值，由计数器312传送终止信号至闩锁器311。在步骤S740，由闩锁器311停止传送触发信号至振荡器320，以终止振荡器320。

本发明的说明书所揭露的方法和演算法的步骤，可直接通过执行一处理器直接应用在硬件以及软件模组或两者的结合上。一软件模组(包括执行指令和相关数据)和其它数据可储存在数据存储器中，像是随机存取存储器(RAM)、闪存(flash memory)、只读存储器(ROM)、可编程可擦除只读存储器(EPROM)、电可擦洗可编程只读存储器(EEPROM)、暂存器、硬盘、可携式硬盘、只读光盘(CD-ROM)、DVD或在此领域中任何其它电脑可读取的储存媒体格式。一储存媒体可耦接至一机器装置，举例来说，像是电脑/处理器(为了说明的方便，在本说明书以处理器来表示)，上述处理器可通过来读取信息(像是程序代码)，以及写入信息至储存媒体。一储存媒体可整合一处理器。一特殊应用集成电路(ASIC)包括处理器和储存媒体。一用户设备则包括一特殊应用集成电路。换句话说，处理器和储存媒体以不直接连接用户设备的方式，包含于用户设备中。此外，在一些实施例中，任何适合电脑程序的产品包括可读取的储存媒体，其中可读取的储存媒体包括一或多个所揭露实施例相关的程序代码。在一些实施例中，电脑程序的产品可包括封装材料。

本说明书中所提到的一实施例或实施例，表示与实施例有关的所述特定的特征、结构、或特性是包含根据本发明的至少一实施例中，但并不表示它们存在于每一个实施例中。因此，在本说明书中不同地方出现的在一实施例中或在实施例中词组并不必然表示本发明的相同实施例。

以上段落使用多种层面描述。显然，本文的教示可以多种方式实现，而在范例中揭露的任何特定架构或功能仅为一代表性的状况。根据本文的教示，任何熟知该方法的人士应理解为在本文揭露的各层面可独立实作或两种以上的层面可合并实作。

虽然本发明的较佳实施例揭露如上，但是这并非用以限定本发明，任何熟习该领域者，在不脱离本发明之精神和范围内，可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当以专利权利要求范围的界定为准。

Claims (6)

1.一种电流控制装置，其特征在于，该电流控制装置包括：

一振荡器，用以产生一振荡信号；

一电压泵，用以接收所述振荡信号，以产生一放大电压；以及

一控制器，用以接收一启动信号，且根据所述启动信号，传送一触发信号至所述振荡器，以启动所述振荡器，以及根据所述振荡器的振荡次数终止所述振荡器，其中所述触发信号的宽度根据所述振荡次数来决定。

2.根据权利要求1所述的电流控制装置，其特征在于，所述控制器包括：

一闩锁器，用以接收所述启动信号以启动所述振荡器，以及接收一终止信号以终止所述振荡器；以及

一计数器，用以记录所述振荡器的振荡次数，以及当所述振荡次数达到一预设值，传送所述终止信号至所述闩锁器。

3.根据权利要求2所述的电流控制装置，其特征在于，所述闩锁器根据所述启动信号，传送所述触发信号至所述振荡器，以启动所述振荡器；以及所述振荡器根据所述触发信号，产生所述振荡信号至所述电压泵。

4.根据权利要求3所述的电流控制装置，其特征在于，所述闩锁器根据所述终止信号，停止传送所述触发信号至所述振荡器，以终止所述振荡器。

5.一种电流控制方法，适用于一电流控制装置，其特征在于，该电流控制方法包括：

由一控制器接收到一启动信号后，传送一触发信号至一振荡器以启动所述振荡器产生一振荡信号；

提供上述振荡信号至一电压泵以产生一放大电压；其中

所述控制器还检测所述振荡信号的振荡次数，并于所述振荡次数达到一预设值时，终止所述振荡器，其中所述触发信号的宽度根据所述振荡次数来决定。

6.根据权利要求5所述的电流控制方法，其特征在于，该电流控制方法还包括：

当所述振荡次数达到所述预设值后，停止传送所述触发信号至所述振荡器以终止所述振荡器。