电流输送电路的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种电流输送电路,包含:第一电流传送路径;第二电流传送路径,其所具有的装置与该第一电流传送路径所具有的装置相同;以及控制电路,用以控制该第一电流传送路径与该第二电流传送路径进入普通模式或电流分离模式,其中在该普通模式中,该第一电流传送路径与该第二电流传送路径都会被致能并能传送电流,而在该电流分离模式中,该第一电流传送路径会被致能以传送电流,但该第二电流传送路径会被停用而无法传送电流。
【专利说明】电流输送电路
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种电流输送电路,尤指一种可以分离电流的电流输送电路。
【背景技术】
[0002]在一个熟知的电流输送电路中,电流会流动在正向路径(true route)与反向路径(bar route)中,然而,在这样的机制中,该两路径不容易配合良好,造成两路径间的不同电流,因此,电流消耗很高,且也无法容易地针对两路径执行电流侦测。
【发明内容】
[0003]本发明的目的之一在于提出可以分离电流的一个电流输送电路。
[0004]本发明公开了一种电流输送电路,包含:第一电流传送路径;第二电流传送路径,其所具有的装置与该第一电流传送路径所具有的装置相同;以及控制电路,用以控制该第一电流传送路径与该第二电流传送路径进入普通模式或电流分离模式,其中在该普通模式中,该第一电流传送路径与该第二电流传送路径都会被致能并能传送电流,而在该电流分离模式中,该第一电流传送路径会被致能以传送电流,但该第二电流传送路径会被停用而无法传送电流。
[0005]本发明可以通过简单电路来简单地执行电流分离,由于电流只流过一个路径,因此电流消耗可以降低,这样一来,可轻易地进行电流侦测。另外,可以通过提供隔绝电路或偏压电路给这些路径来更进一步地改善电路效能。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1A以及图1B是本发明的实施例的电流输送电路的运作的方块图。
[0007]图2A是本发明的实施例的电流输送电路的详细电路结构的电路图。
[0008]图2B是图2A中所示的切换电路的示范性电路结构的电路图。
[0009]图3是本发明的另一个实施例的电流输送电路的详细电路结构的电路图。
[0010]图4是本发明的又一个实施例的电流输送电路的详细电路结构的电路图。
[0011]其中,附图标记说明如下:
[0012]100、300、400电流输送电路
[0013]101、102控制电路
[0014]103第一电流传送路径
[0015]105第二电流传送路径
[0016]201切换电路
[0017]301阻隔电路`
[0018]401偏压电路
【具体实施方式】[0019]下面对照图1A以及图1B中的方块图与图2A、图2B、图3、图4中所示的电路图对本发明作进一步说明。请注意,下面的叙述说明了多个实施例应用在存储器的情形,然而,本发明的个别实施例可被用在任何其它装置。图1A以及图1B是依据本发明的实施例的电流输送电路100的运作的方块图。如图1A以及图1B所示,电流输送电路100包含:多个控制电路101、102、一个第一电流传送路径103以及一个第二电流传送路径105。在一个实施例中,第一电流传送路径103与第二电流传送路径105具有相同的装置。电流输送电路100可运作在两个模式中:图1A中所示的普通模式(normal mode),以及图1B中所示的电流分离模式(current splitting mode)。控制电路101、102会分别传送第一控制信号CS与第二控制信号Rself至第一电流传送路径103或第二电流传送路径105,以进入普通模式或是电流分离模式。在普通模式中,如图1A所示,第一电流传送路径103与第二电流传送路径105都会被致能,并能分别传送电流11、12。在电流分离模式中,如图1B所示,会将第一电流传送路径103致能以传送电流11,但会将第二电流传送路径105停用,因而不能传送电流。控制电路101、102可以是独立电路或组合为一个单一电路。控制电路101、102可以由硬件或软件实作,举例来说,控制电路101、102可以是与其它电路独立的电路,在另一个设计中,可通过安装程序至微处理器来实作控制电路101、102。
[0020]图2A是依据本应用的实施例的电流输送电路100的详细电路结构的电路图。简单来说,下列实施例中会省略图1中的控制电路101。请注意,以下的电路结构只用在举例说明,而非对本发明的范畴设限。
[0021]如图2A中所示,第一电流传送路径103与第二电流传送路径105都是耦接至切换电路201并共享切换电路202,然而,切换电路201可以独立于第一传送路径103以及第二电流传送路径105之外。第一电流传送路径103包含第一开关装置Ml与第三开关装置M3。第一开关装置Ml具有耦接至切换电路201的第一端Tell。第三开关装置M3具有耦接至第一开关装置的第二端Te32的第一端Te31,以及具有耦接至电容Cl的第二端Te32。第二电流传送路径105包含第二开关装置M2与第四开关装置M4。第二开关装置M2具有耦接至切换电路201的第一端Te21,以及具有耦接至第一开关装置Ml的第二端Te 12的控制端Te2c,并具有耦接至第一开关装置Ml的控制端Telc的第二端Te22。第四开关装置M4具有耦接至第二开关装置M2的第二端Te22的第一端Te41,具有耦接至电容C2的第二端Te42,并具有耦接至第三开关装置M3的控制端Te3c的控制端Te4c。电容Cl具有耦接至第三开关装置M3的第二端Te32的第一端Tecll,并具有稱接至第二预定电压Vssa的第二端Tecl2。电容C2具有耦接至第四开关装置M4的第二端Te42的第一端Tec21,并具有耦接至第二预定电压Vssa的第二端Tec22。另外,第一电流传送路径103包含耦接至第一开关装置Ml的第一端Tell的电容C3,而第二电流传送装置105包含耦接至第二开关装置M2的第一端Te21的电容C4。
[0022]在这个实施例中,第一控制信号CS会被传送至切换电路201,因此会依据第一控制信号CS而在普通模式下将第二电流传送路径105连接至第一预定电压Vcc,以及在电流分离模式下将第二电流传送路径105连接至第三预定电压GND。第一电流传送路径103包含线路的两个部分=LioF线路与GioF线路;而第二电流传送路径105包含线路的两个部分:Lio线路与Gio线路。
[0023]在一个实施例中,Gio线路的电容值会高于Lio线路的电容值,但本发明并不以这个为限。假如电流输送电路100进入电流分离模式,则切换电路201会将第二电流传送路径105连接至接地端,这样一来,LiOF仍会维持高准位但Lio会被拉降。在达到特定的电压分离且第二控制信号Rself变成低准位后,端点Vl与端点V2处的电压会上升至第三开关装置M3与第四开关装置M4的临界电压Vtp。只要Lio降低至2*Vtp之下,第二开关装置M2会被关闭,因此不会有电流流过Gio。另外当电流流过第一开关装置Ml与第三开关装置M3时,端点Vl处的电压会提升并在Lio达到2*Vtp前关闭第二开关装置M2。由于LioF与GioF有着最大的供应电压Vcc的跨压,同时电流由LioF流至GioF,这样一来,第二电流传送路径105会停止传送电流12。
[0024]线路Lio/LioF上的信号是电容性(capacitive)信号,而Gio/GioF线路上的也是电阻性(resistive)与电容性信号。假如图2A所示的电路被用在存储器,则Lio/LioF线路的数量会视存储器大小、速度以及架构而定。
[0025]图2B是图2A中的切换电路201的示范性电路结构的电路图。如图2B所示,切换电路201包含多个晶体管N1、N2、P1、P2、P3。晶体管N1、N2在这个实施例中是N型金氧场效晶体管(NM0SFET),而晶体管P1、P2、P3在这个实施例中是P型金氧场效晶体管(PM0SFET)。晶体管P1、P2、P3的控制端Tplc、Tp2c以及Tp3c会彼此耦接,以接收读取致能信号(readenable signal) Rea。晶体管P1、P2的第一端Tpll与Tp21是f禹接至第一预定电压Vcc。晶体管P1、P2的第二端Tp21与Τρ22是分别耦接至晶体管Ρ3的第一端Τρ31与第二端Τρ32。此外,晶体管Ρ3的第一端Τρ31与第二端Τρ32是分别耦接至第一、第二开关装置Ml、M2的第一端Tell与Te21。晶体管N1、N2的控制端Tnlc、Tn2c是彼此耦接,以接收第一控制信号CS。晶体管NI的第一端Tnl2在这个实施例中会接收具有逻辑值” I”的数据DLF,而晶体管Ν2的第一端Τη22在这个实施例中会接收具有逻辑值” O”的数据DL。
[0026]在一个实施例中,图1、图2Α以及图2Β中所述的电路是被用在存储器中,而第一控制信号CS可以是用在选择数据位置的信号,因此,接收第一控制信号CS的晶体管的数量取决在不同参数(像是速度、漏电、架构)来决定,而非是图2Β中所示的固定值2。在读取运作之前,图2Α中的线路Lio/LioF会通过晶体管P1、P2、P3被预先充电至Vcc,而线路Gio/GioF会通过具有晶体管P1、P2、P3的相似结构的N型金氧场效晶体管(在此无图示)被预先充电至接地电压,但本发明并不以这个为限。接下来,读取致能信号Rea会关闭晶体管P1、P2、P3,因此线路Lio/LioF会被浮接(floating)充电至Vcc。同样地,线路Gio/GioF会被浮接(floating)充电至接地电压。在这个情形中,线路Lio/LioF会对应至存储器的个别区块(section),而存储器一般会具有多个区块。
[0027]接下来,如上所述,第一控制信号CS会变高准位并将线路Lio拉往接地,以及维持线路LioF在Vcc。在线路Lio/LioF之间产生足够的电压分离(视晶体管的不匹配Vt与Vt而定)后,线路Lio会被拉往接地,且第二控制信号Rself会变成低准位。在这之后,会执行上述的电流分离运作。电流I1、12的电流量是线路Lio/LioF的电容值(由晶体管N1、N2以及连接的电容(像是电容C3、C4)所决定)的函数。
[0028]图3是依据本应用的另一个实施例的电流输送电路300的详细电路结构的电路图。在这个实施例中,电流输送电路300也包含第一电流传送电路103、第二电流传送电路105以及切换电路201 (在图3中省略以求简洁),其与图2A中所示的电流输送电路100相同。电流输送电路300另包含电容C5、电容C6以及阻隔电路(isolating circuit) 301o电容C5与电容C6可由金氧场效晶体管(MOS)或金属来实作。阻隔电路301是用以依据隔离信号ISS来将第一电流传送路径103与电容C6隔离,以及将第二电流传送路径105与电容C7隔离。在一个实施例中,阻隔电路301只会在存储器的写入运作期间被致能,也就是说,第一电流传送电路103与第二电流传送电路105会在存储器的读取运作期间被耦接至电容C5与电容C6,但会在存储器的写入运作期间与电容C5与电容C6隔离,这样一来,流经线路Lio/LioF的电流可以通过加上额外电容来增大,并且不会对写入运作造成任何损害。此外,在一个实施例中,隔离信号ISS回等于信号Rself。
[0029]在这个实施例中,阻隔电路301包含第五开关装置M5与第六开关装置M6。第五开关装置M5具有耦接至电容C5的第一端Te51,具有耦接至第一开关装置Ml的第一端Tell的第二端Te52,以及具有用以接收隔离信号ISS的控制端Te5c,第五开关装置M5是用以依据隔离信号ISS来隔离电容C5与第一开关装置Ml。第六开关装置M6具有耦接至电容C6的第一端Te61,具有耦接至第二开关装置M2的第一端Te21的第二端Te62,以及具有用以接收隔离信号ISS的控制端Te6c,第六开关装置M6是用以依据隔离信号ISS来隔离电容C6与第二开关装置M2。
[0030]图4是依据本应用的又一个实施例的电流输送电路400的详细电路结构的电路图。在这个实施例中,电流输送电路400另包含用以将第一电流传送路径103与第二电流传送路径105偏压的偏压电路(biasing circuit)401。偏压电路401可包含由耦接至电压Vcc的晶体管T所实作的电流源、第一晶体管Tl与第二晶体管T2,其中晶体管T、第一晶体管Tl与第二晶体管T2均是P型金氧场效晶体管,但本发明并不以这个为限。晶体管T是被用来开启或关闭偏压电路401。第一晶体管Tl是用以提供第一偏压电压给第一开关装置Ml,且具有耦接至电流源以接收一部分的定电流的第一端Tet 11,并具有耦接至第一开关装置Ml的第一端Tel的第二端Tetl2。第二晶体管T2是用以提供第二偏压电压给第二开关装置M2,用以接收一部分的定电流,且具有耦接至电流源以接收一部分的定电流的第一端Tet21,并具有耦接至第二开关装置M2的第一端Te21的第二端Tet22。第一晶体管Tl与第二晶体管T2的控制端都会接收用以控制本身运作的偏压信号Bias。在这个实施例中,第一晶体管Tl与第二晶体管T2是运作在饱和区域内。在一个实施例中,偏压电路401只会在存储器的读取运作期间被致能,因此晶体管T可接收第二控制信号Rself来控制运作。
[0031]基于上述的实施例,可通过简单电路来轻易地执行电流分离,由于电流只流过一个路径,因此电流消耗得以减少,这样一来,可轻易地进行电流侦测。另外,可通过提供阻隔电路或偏压电路给这些路径来更进一步地改善电路效能。
[0032]以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种电流输送电路,包含: 第一电流传送路径;第二电流传送路径,其所具有的装置与该第一电流传送路径所具有的装置相同;以及控制电路,用以控制该第一电流传送路径与该第二电流传送路径进入普通模式或电流分离模式,其中在该普通模式中,该第一电流传送路径与该第二电流传送路径都会被致能并能传送电流,而在该电流分离模式中,该第一电流传送路径会被致能以传送电流,但该第二电流传送路径会被停用而无法传送电流。
2.如权利要求1所述的电流输送电路,另包含: 切换电路; 其中该控制电路包含第一控制电路与第二控制电路; 该第一电流传送路径包含: 第一开关装置,具有耦接至该切换电路的第一端; 第三开关装置,具有耦接至该第一开关装置的第二端的第一端,并具有第二端; 第一电容,具有耦接至该第三开关装置的该第二端的第一端,并具有耦接至第二预定电压准位的第二端;以及 第三电容,其耦接至该第一开关装置的该第一端; 该第二电流传送路径包含:` 第二开关装置,具有耦接至该切换电路的第一端,具有耦接至该第一开关装置的该第二端的控制端,并具有耦接至该第一开关装置的控制端的第二端; 第四开关装置,具有耦接至该第二开关装置的该第二端的第一端,具有耦接至该第二预定电压准位的第二端,并具有耦接至该第三开关装置的控制端的控制端; 第二电容,具有耦接至该第四开关装置的该第二端的一第一端,并具有耦接至该第二预定电压准位的第二端;以及 第四电容,其耦接至该第二开关装置的该第一端; 其中该切换电路在该普通模式中会从该第一控制电路接收第一控制信号以将该第二电流传送路径连接至第一预定电压,并在该电流分离模式中会将该第二电流传送路径连接至第三预定电压;以及在该第二电流传送路径连接至该第三预定电压之后,该第三开关装置与该第四开关装置会从该第二控制电路接收第二控制信号而开启。
3.如权利要求2所述的电流输送电路,其应用在存储器,其中该第一控制信号是用以选择该存储器的数据位置的信号。
4.如权利要求2所述的电流输送电路,其中该切换电路包含: 第一第一种类型晶体管,具有耦接至该第一预定电压的第一端; 第二第一种类型晶体管,具有耦接至该第一预定电压的第一端; 第三第一种类型晶体管,具有耦接至该第二第一种类型晶体管的第二端的第一端,具有耦接至该第一第一种类型晶体管的第二端的第三端,以及具有耦接至该第二第一种类型晶体管的控制端与该第一第一种类型晶体管的控制端的控制端; 第一第二种类型晶体管,具有耦接至该第三第一种类型晶体管的该第二端的第一端,以及具有接收该第一控制信号的控制端;以及 第二第二种类型晶体管,具有耦接至该第三第一种类型晶体管的该第一端的第一端,以及具有接收该第一控制信号的控制端。
5.如权利要求2所述的电流输送电路,另包含: 第一电容; 第二电容; 第五开关装置,用以依据隔绝信号来将该第一电容与该第一开关装置隔绝,该第五开关装置具有耦接至该第一电容的第一端,具有耦接至该第一开关装置的该第一端的第二端,以及具有接收该隔绝信号的控制端;以及 第六开关装置,用以依据该隔绝信号来将该第二电容与该第二开关装置隔绝,该第六开关装置具有耦接至该第二电容的第一端,具有耦接至该第二开关装置的该第一端的第二端,以及具有接收该隔绝信号的控制端。
6.如权利要求5所述的电流输送电路,其中该隔绝信号与该第二控制信号具有相同相位。
7.如权利要求5所述的电流输送电路,其应用在存储器,其中该第五开关装置与该第六开关装置只会在该存储器的读取运作的期间中开启。
8.如权利要求2所述的电流输送电路,另包含: 电流源,用以提供定电流; 第一晶体管,用以提供第一偏压电压给该第一开关装置,该第一晶体管具有耦接至该电流源的第一端以接收该定电流的一部分,以及具有耦接至该第一开关装置的该第一端的第二端;以及` 第二晶体管,用以提供第二偏压电压给该第二开关装置,并用以接收该定电流的一部分,该第二晶体管具有耦接至该电流源的第一端以接收该定电流的一部分,以及具有耦接至该第二开关装置的该第一端的第二端; 其中该第一晶体管与该第二晶体管均是运作在饱和区内。
9.如权利要求8所述的电流输送电路,其中该第一晶体管与该第二晶体管均是P型金氧场效晶体管。
10.如权利要求8所述的电流输送电路,其中该电流源会接收该第二控制信号以控制本身的运作。
11.如权利要求8所述的电流输送电路,其应用在存储器,其中该电流源只会在该存储器的读取运作的期间中运作。
12.如权利要求1所述的电流输送电路,另包含: 第五电容,耦接至该第一电流传送路径; 第六电容,耦接至该第二电流传送路径;以及 隔绝电路,用以依据隔绝信号,将该第一电流传送路径与该第五电容隔绝以及将该第二电流传送路径与该第六电容隔绝。
13.如权利要求12所述的电流输送电路,其中该隔绝信号与该第二控制信号具有相同相位。
14.如权利要求12所述的电流输送电路,其中该隔绝电路包含: 第五开关装置,具有耦接至该第五电容的第一端,具有耦接至该第一电流传送路径的第二端,以及具有接收该隔绝信号的控制端;以及第六开关装置,具有耦接至该第六电容的第一端,具有耦接至该第二电流传送路径的第二端,以及具有接收该隔绝信号的控制端。
15.如权利要求14所述的电流输送电路,其应用在存储器,其中该第五开关装置与该第六开关装置只会在该存储器的读取运作的期间中开启。
16.如权利要求1所述的电流输送电路,另包含: 偏压电路,用以偏压该第一电路传送路径与该第二电流传送路径。
17.如权利要求16所述的电流输送电路,其中该偏压电路包含: 电流源,用以提供定电流; 第一晶体管,用以接收该定电流的一部分,该第一晶体管具有耦接至该电流源的第一端,以及具有耦接至该第一电流传送路径的第二端;以及 第二晶体管,用以接收该定电流的一部分,该第二晶体管具有耦接至该电流源的第一端,以及具有耦接至该第二电流传送路径的第二端。
18.如权利要求17所述的电流输送电路,其中该第一晶体管与该第二晶体管均是运作在饱和区内的P型金氧场效晶体管。
19.如权利要求17所述的电流输送电路,其中该电流源会接收该第二控制信号以控制本身的运作。
20.如权利要求17所述的电流输送电路,其应用在存储器,其中该电流源只会在该存储器的读取运作的期间中运`作。
【文档编号】G05B19/04GK103529715SQ201310226096
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年6月7日 优先权日:2012年7月3日
【发明者】荷瑞叙纳格·芬卡达 申请人:南亚科技股份有限公司