NL8004852A

NL8004852A - INTEGRATED RISE-CONTROLLED VOLTAGE GENERATOR SYSTEMS.

Info

Publication number: NL8004852A
Application number: NL8004852A
Authority: NL
Original assignee: Xicor Inc
Priority date: 1979-08-31
Filing date: 1980-08-27
Publication date: 1981-03-03
Also published as: GB2125215B; IT1143098B; IT8049575A1; IT1188950B; IT8049575A0; GB2125215A; NL8004857A; GB2061045A; GB8302987D0; IT8049574A0; GB2058502A; GB2058502B; GB2061045B

Description

1Λ VO 08581Λ VO 0858

Titel : Geïntegreerde, in stijgtijd geregelde, spanninggeneratorstelsels.Title: Integrated rise-time controlled voltage generator systems.

De uitvinding heeft in het algemeen betrekking op het gebied van op logisch niveau gekoppelde, hoogspanninggeneratorstelsels met geïntegreerde keten, en meer in het bijzonder op op logisch niveau gekoppelde, in stijgtijd geregelde, hoogspanninggeneratorstelsels met geïntegreer-^ de keten en gepoorte diodereferentie, welke stelsels in het bijzonder zijn aangepast voor het bedienen van niet-vluchtige geheugenstelsels met geïntegreerde keten, welke stelsels geïntegreerde drijvende poortke-tenelementen omvatten voor het opslaan van informatie als een elektrische ladingtoestand van de drijvende poortelementen. In dit verband wordt gewezen op hetgeen is vervat in de Nederlandse octrooiaanvrage Nrs.The invention generally relates to the field of logic-coupled integrated circuit high voltage generator systems, and more particularly logic-coupled rise-time controlled, integrated circuit high voltage generator systems with gated diode reference, which systems are they are particularly adapted for operating non-volatile integrated circuit memory systems, which systems include integrated floating gate circuit elements for storing information as an electric charge state of the floating gate elements. In this connection reference is made to what is contained in Dutch patent application Nos.

108000k05 en 8000ko6.108000k05 and 8000ko6.

Bij vele geheugenstelsels met geïntegreerde keten wordt gebruik gemaakt van bistabiele halfgeleiderketens, zoals flip-flop ketens als geheugencellen voor het opslaan van binaire gegevens (enen en nullen). Opdat dergelijke statische geheugencellen informatie kunnen opslaan, 15 moet elektrische stroom van een elektrische krachtbron voortdurend in een van de twee dwars gekoppelde ketentakken, en betrekkelijk afwezig zijn uit de andere tak. Twee (binair) te onderscheiden geheugentoestan-den voor informatie-opslag worden zodoende verschaft in afhankelijkheid van welke tak geleidend is en welke dienovereenkomstig niet-geleidend.Many integrated circuit memory systems use bistable semiconductor chains, such as flip-flop circuits, as memory cells for storing binary data (ones and zeros). In order for such static memory cells to store information, electric current from an electric power source must be continuously in one of the two cross-coupled chain branches, and relatively absent from the other branch. Two (binary) distinguishable memory states for information storage are thus provided depending on which branch is conductive and which is accordingly non-conductive.

20 Dienovereenkomstig worden dergelijke halfgeleidergeheugencellen beschouwd als 'Vluchtig", omdat indien elektrische energie wordt weggenomen, de stroom voor het onderscheiden van de geheugentoestand ophoudt te stromen in de stroomdragende tak, en de informatie in de cel dienovereenkomstig verloren is. Andere soorten dynamische geheugenstel-25 seis met geïntegreerde keten vereisen energie voor het voortdurend met tussenpozen opfrissen van de dynamische geheugencellen of de informatie is eveneens verloren. Een dergelijke vluchtigheid is een aanzienlijk nadeel van gebruikelijke halfgeleidergeheugenstelsels, waarbij op dit gebied een aanzienlijke inspanning is getroost voor het ontwikkelen van 30 ket enelement en en -strukturen voor het verschaffen van niet-vluchtigheid . . . .. Γ aan half geleiderketens, wanneer de energie is verwijderd !__E. Harari, c. s., "A 256-Bit Nonvolatile Static RAM", 1978, IEEE International Solid State Circuits Conference Digest, blz. 108 - 109; F. Berenga, c. s. "E^PROM TV Synthesizer", 1978 IEEE International Solid State Circuits 35 Conference Digest, blz. 196-197; M. Horne, c. s., "A Military Grade 102U-Bit Nonvolatile Semiconductor RAM", IEEE Trans. Electron Devices, 8004852 2 tAccordingly, such semiconductor memory cells are considered "Volatile", because if electrical energy is taken away, the current for discriminating the memory state ceases to flow in the current carrying branch, and the information in the cell is lost accordingly. Other types of dynamic memory set integrated circuit seis require energy to continuously refresh the dynamic memory cells intermittently or the information is also lost Such volatility is a significant disadvantage of conventional semiconductor memory systems, with considerable effort being made in this area to develop the element and structures for providing non-volatility ... to semiconductor chains, when the energy has been removed! E. Harari, et al., "A 256-Bit Nonvolatile Static RAM", 1978, IEEE International Solid State Circuits Conference Digest, pp. 108-109; F. Berenga, c. s. "E ^ PROM TV Synthesizer," 1978 IEEE International Solid State Circuits 35 Conference Digest, pp. 196-197; M. Horne, c. s., "A Military Grade 102U-Bit Nonvolatile Semiconductor RAM", IEEE Trans. Electron Devices, 8004852 2 t

Vol. ED-25, no. 8 (1978), biz. 1θ6ΐ - 1065; Y. Uchida, c. s., "IK Nonvolatile Semiconductor Read/Write RAM", IEEE Trans. Electron Devices, Vol. ED-25, no. 8 (1978), biz.. 1065 - 1070; D. Frohmann, "A Fully-Decoded 2018-Bit Electrically Programmable MOS-RAM", 1971 IEEE International Solid 5 State Circuits Conference Digest, biz. 80-81; Amerikaanse octrooischrif-ten 3-66q.819j ^-099--1^9 en 3.500.1^2; DiMaria c. s., "Interface Effects and High Conductivity in Oxides Grown from Polycrystalline. Silicon",Full. ED-25, no. 8 (1978), biz. 1θ6ΐ - 1065; Y. Uchida, c. s., "IK Nonvolatile Semiconductor Read / Write RAM", IEEE Trans. Electron Devices, Vol. ED-25, no. 8 (1978), biz. 1065-1070; D. Frohmann, "A Fully-Decoded 2018-Bit Electrically Programmable MOS-RAM", 1971 IEEE International Solid 5 State Circuits Conference Digest, biz. 80-81; U.S. Patent Nos. 3-66q,819j ^ -099-1 ^ 9 and 3,500,1 ^ 2; DiMaria c. s., "Interface Effects and High Conductivity in Oxides Grown from Polycrystalline. Silicon",

Applied Rhys. Letters (1975), biz. 505 - 507; R. M. Anderson, c. s., "Evidence for Surface Asperity Machanism of Conductivity in Qxyde Grown 10 on Polycrystalline Silicon", J. of Appl. Pbys., Vol. bQ, no. 11 (1977); biz. ^73^ - W36 ] .Applied Rhys. Letters (1975), biz. 505-507; R. M. Anderson, c. s., "Evidence for Surface Asperity Machanism of Conductivity in Qxyde Grown 10 on Polycrystalline Silicon", J. of Appl. Pbys., Vol. bQ, no. 11 (1977); biz. ^ 73 ^ - W36].

Inrichtingen,stoelende op M0S-drijvende poortconstructies worden gewoonlijk gebruikt voor stelsels met langdurig vasthouden van ge-gegevens. Een drijvende poort is een eiland van geleidend materiaal, 15 elektrisch geïsoleerd.van'de onderlaag, maar capacitief gekoppeld met de onderlaag voor het vormen van de poort van een MOS-transistor. Afhankelijk van de aanwezigheid of afwezigheid van een lading op deze drijvende poort, wordt de MOS-transistor geleidend (ingeschakeld) gemaakt of niet-geleidend. (uitges-ehakeldj, hetgeen dus de grondslag vormt voor het 20 in een geheugeninrichting opslaan van binaire "1" of "0" gegevens; overeenkomende met de aanwezigheid of afwezigheid van een drijvende poort-lading. Verschillende middelen voor het invoeren en verwijderen van de signaallading van de drijvende poort zijn bekend. Wanneer de lading zich op de poort bevindt, blijft deze blijvend gevangen, omdat de drijvende 25 poort volledig is omgeven door een isolatiemateriaal, dat werkt als een wering voor de ontlading van de drijvende poort.Devices based on M0S floating gate structures are commonly used for long term data retention systems. A floating gate is an island of conductive material, electrically insulated from the bottom layer, but capacitively coupled to the bottom layer to form the gate of an MOS transistor. Depending on the presence or absence of a charge on this floating gate, the MOS transistor is made conductive (turned on) or non-conductive. (disabled, thus constituting the basis for storing binary "1" or "0" data in a memory device, corresponding to the presence or absence of a floating gate charge. Different means for entering and deleting the signal charge from the floating gate are known When the charge is on the gate, it remains permanently trapped because the floating gate is completely surrounded by an insulating material which acts as a barrier to discharge the floating gate.

Een lading kan worden gebracht op en verwijderd van een drijvend poortelement van een geheugencel door het aanleggen van impulsen met een betrekkelijk hoge spanning (met betrekking tot de spanningspo-30 tentiaal van signalen met een logisch niveau) voor het ontwikkelen van sterke wegbanende velden over het isolerende diëlektrische materiaal van de drijvende poort of het ontwikkelen van sterke inrichtingsstro-men. Dergelijke impulsen met een hoge spanning worden gewoonlijk geleverd door uitwendige krachtbronketens, die een aantal nadelen hebben 35 voor wat betreft het verschaffen van op gewenste wijze gestuurde impulsgedaanten en spanningen op een gemakkelijk te sturen en goedkope wijze. In dit verband bestaat er behoefte aan betrouwbare, met spanning 8004852 * * ^ t gedreven, hoogspanninggeneratorstelsels op logisch niveau met geïntegreerde keten, welke stelsels zijn uitgevoerd voor het verschaffen van gestuurde impulsen met een hoge spanning voor niet-vluchtige geheugen-stélsels.A charge can be applied to and removed from a floating gate element of a memory cell by applying pulses of a relatively high voltage (with respect to the voltage potential of logic level signals) to develop strong scavenging fields across it. insulating dielectric material from the floating gate or developing strong device currents. Such high voltage pulses are usually provided by external power supply circuits, which have a number of drawbacks in providing desired controlled pulse shapes and voltages in an easy to control and inexpensive manner. In this regard, there is a need for reliable, voltage-driven, logic circuit level high voltage generator systems, which are configured to provide high voltage driven pulses for non-volatile memory systems.

cj Set is hetrekkelijk eenvoudig een hoge spanning op te wekken onder gebruikmaking van 'afzonderlijke componenten, zoals algemeen bekend is en op grote schaal voor vele toepassingen, wordt gebruikt. Verder zijn ketens, die hoge .spanningen opwekken, en zijn verwezenlijkt als mono-litisch geïntegreerde ketens, gebruikt in eenvoudige inrichtingen, zoals IQ horlogeketens,. veelal voor het drijven van weergeefmodulen met vloeibaar kristal. Een dergelijk gebruik heeft echter weinig behoefte aan een nauwkeurige tijd— of' niveauregeling van de opgewekte impulsen. Dienovereenkomstig bestaat er behoefte aan hoogspanninggeneratorstelsels voor het produceren.'van goed gestuurde hoogspanningimpulsen, welke stelsels -[ 5· kannen worden verwezenlijkt als een gedeelte van een met lage spanning gestuurde, geïntegreerde keten, waarbij het een doel van de uitvinding is dergelijke stelsels te verschaffen.It is quite easy to generate a high voltage using separate components, as is well known and widely used in many applications. Furthermore, high voltage generating chains, which are implemented as monolithic integrated circuits, have been used in simple devices such as IQ watch chains. mostly for driving liquid crystal display modules. However, such use has little need for precise timing or level control of the generated pulses. Accordingly, there is a need for high voltage generator systems for producing well controlled high voltage pulses, which systems can be realized as part of a low voltage integrated circuit, the object of the invention is to provide such systems .

Eet is een verder doel werkwijzen en geïntegreerde keteninrichtingen te verschaffen, die hoogspanningimpulsen produceren met goed go gestuurde stijgtijden en piekspanningniveaus,. welke werkwijzen en inrichtingen kunnen worden verwezenlijkt als een gedeelte van een geïntegreerde keten, gekoppeld met andere ketendelen bij logische spanningen met een laag niveau. Een ander doel is het verschaffen van dergelijke werkwijzen en geïntegreerde keteninrichtingen, die kunnen worden uitge-25 voerd voor het verschaffen van betrekkelijk langdurige constanten, zoals ongeveer een MS. Deze en andere doeleinden worden duidelijk uit de volgende gedetailleerde beschrijving en uit de tekening, waarvan : fig. 3 een volledig ketenschema is van iin uitvoeringsvorm van de onderhavige op logisch niveau gekoppelde, in stijgtijd geregelde , 30 hoogspanninggeneratorketen met gepoorte diodereferentie; fig. 1A een ketenschema is van een alternatief gedeelte van de generatorketen, van fig. 1; fig. 2. een afbeelding is van ketentijdverbanden met betrekking tot de uitvoeringsvorm van fig. 1; 35 fig. 3 een afbeelding is van de hoogspanninggeneratortussenketen van de uitvoeringsvorm van fig. 1; fig. ^ een grafiek is van de uitgang van de uitvoeringsvorm van « η n l a r ? k fig. 1 van de hoogspanningketen als functie van fazeperioden; fig. 5 een afbeelding is van een hoogspanning stuurt us s enket en van de uitvoeringsvorm van fig. 1; fig. 6 een afbeelding is van een blokkeerorgaan met gepoorte dio-5 de, toegepast dn· de uitvoeringsvorm van fig. 1; fig. 7 een afbeelding is van een hoogspanningwaarneemtussen-keten van de uitvoeringsvorm van fig. 1; fig. 8 een afbeelding is van een hoogspanningterugkoppeltussenket en van de·uitvoeringsvorm van fig. 1; 10 fig. 9 een gedeeltelijke, half-schematische dwarsdoorsnede is van een lading-pomposcillatorgedeelte van de geïntegreerde keten, die de tussenketen van fig. 3 omvat; fig. 10 een bovenaanzicht is van de geïntegreerde keten van fig. 9; en 15 fig· 11 een ketensehema is van een andere uitvoeringsvorm van de generatorketen volgens fig, 1.It is a further object to provide methods and integrated circuit devices which produce high voltage pulses with well controlled rise times and peak voltage levels. which methods and devices can be implemented as part of an integrated circuit coupled to other circuit parts at low level logic voltages. Another object is to provide such methods and integrated circuit devices, which can be performed to provide relatively long-lasting constants, such as about an MS. These and other objects will become apparent from the following detailed description and from the drawing, of which: Fig. 3 is a full circuit diagram of an embodiment of the present logic level coupled rise time controlled high voltage generator circuit with gated diode reference; Figure 1A is a circuit diagram of an alternative portion of the generator chain of Figure 1; FIG. 2. Depicts chain time relationships to the embodiment of FIG. 1; Fig. 3 depicts the high voltage generator intermediate circuit of the embodiment of Fig. 1; fig. ^ is a graph of the output of the embodiment of «η n l a r? k Fig. 1 of the high voltage chain as a function of phase periods; FIG. 5 is a representation of a high voltage control unit and of the embodiment of FIG. 1; FIG. 6 depicts a blocking member with ported diode 5 used in the embodiment of FIG. 1; FIG. 7 depicts a high voltage sensing intermediate circuit of the embodiment of FIG. 1; FIG. 8 depicts a high voltage feedback intermediate circuit and the embodiment of FIG. 1; FIG. 9 is a partial, semi-schematic cross-sectional view of an integrated circuit charge pump oscillator portion comprising the intermediate circuit of FIG. 3; FIG. 10 is a top view of the integrated circuit of FIG. 9; and FIG. 11 is a circuit diagram of another embodiment of the generator circuit of FIG. 1.

In het algemeen is de uitvinding gericht op werkwijzen en inrichtingen voor het opwekken van signalen met een hoge spanning, waarbij ladingpomposcillatormiddelen· aanwezig zijn voor het pompen van lading-20 pakketten langs een aantal gescheiden in serie geschakelde trappen met toenemende potentiaal door middel van een aangelegde, op het rithme van een klok gestuurde pomppotentiaal. voor het verschaffen van een uitgangs-potentiaal aan een belastinguitgangsaansluiting, welke potentiaal de aangelegde pomppotentiaal overschrijdt, en voor het verschaffen van een 25 referentie-uitgangspotentiaal, die de aangelegde pomppotentiaal overschrijdt. De lading-pomposcillatormiddelen worden bij voorkeur gedreven door tweefazige, niet-overlappende kloksignalen, zoals niet-overlappende niveausignalen met een belastingsduur van minder dan 50% en een spanning van piek-tot-piek van ongeveer 10 V of minder, en bij voorkeur signalen 30 met een laag logisch, niveau, voorzien van een spanning van piek-tot-piek van ongeveer 5 V of minder. De schakeling kan verder middelen bevatten voor het begrenzen van de referentie-uitgangspotentiaal tot een vooraf bepaalde referentiepotentiaalwaarde, en middelen voor het sturen van de stijgtijd van de uitgangspotentiaal en de stijgtijd van de referentiepo-35 tentiaal op een voorafbepaalde wijze, die bij voorkeur, hoewel niet noodzakelijkerwijze, zodanig kan zijn, dat de stijgtijd van de uitgangspotentiaal voor een bepaalde uitgangsimpedantie meer is dan de stijgtijd van 8004852 * Λ 5 de r efer ent i epot ent i aal. Voor de middelen voor het begrenzen van de re-ferentie-uitgangspotentiaal wordt bij voorkeur gebruik gemaakt van de omgekeerde doorslageigenschap van een gepoort diode-element voor het verschaffen van een nauwkeurig te sturen middel voor het begrenzen van de 5 hoge spanning. Een terugkoppelketen kan worden gebruikt voor het sturen van de stijgtijden van de-spanningsimpuls, zoals hierna vollediger wordt beschreven.In general, the invention is directed to methods and devices for generating high voltage signals, wherein charge pump collector means are provided for pumping charge packages along a plurality of separated series connected stages of increasing potential by means of an applied , to the rhythm of a clock-controlled pumping potential. for providing an output potential to a load output terminal, which potential exceeds the applied pump potential, and for providing a reference output potential, which exceeds the applied pump potential. The charge pump oscillator means are preferably driven by two-phase, non-overlapping clock signals, such as non-overlapping level signals with a load duration of less than 50% and a peak-to-peak voltage of about 10 V or less, and preferably signals with a low logic level, with a peak-to-peak voltage of about 5 V or less. The circuit may further include means for limiting the reference output potential to a predetermined reference potential value, and means for controlling the rise time of the output potential and the rise time of the reference potential in a predetermined manner, which preferably, although not necessarily, may be such that the rise time of the output potential for a given output impedance is more than the rise time of 8004852 * Λ 5 de ref e r ent i epot ent i al. The means for limiting the reference output potential preferably uses the reverse breakdown property of a gated diode element to provide an accurately controllable means for limiting the high voltage. A feedback circuit can be used to control the rise times of the voltage pulse, as described more fully below.

Thans kerende tot de tekening, is in fig. 1 een uitvoeringsvorm 10 van de hoogspanninggeneratorketen weergegeven, die is ingericht 10 voor het verschaffen van een gestuurde, hoogspanninguitgangssignaalim-puls STOEE, die in het bijzonder geschikt is voor gebruik in een niet-vluehtig geheugen met geïntegreerde keten, zoals is beschreven in de Nederlandse octrooiaanvrage ΙΊο. 8ΟΟ4857Turning now to the drawing, Fig. 1 shows an embodiment 10 of the high voltage generator circuit arranged to provide a controlled high voltage output signal pulse STOEE, which is particularly suitable for use in a non-volatile memory having integrated chain, as described in Dutch patent application ΙΊο. 8ΟΟ4857

De keten 10 omvat een ladingpomposcillatorgedeelte 12, dat ge-15 detailleerder wordt beschreven aan de hand van de fig. 3, 9 en 10, verder een hoogspanningstuurgedeelte 1^, dat gedetailleerder wordt beschreven aan de hand van fig, 5, een hoogspanningwaarneemketen 16 met sterke impedantie, die gedetailleerder wordt beschreven aan de hand van fig. 7 en een hoogspanningterugkoppeltussenketen 18, die gedetailleerder wordt be-20 schreven aan de hand van fig. 8.The circuit 10 includes a charge pump oscillator section 12, which will be described in more detail with reference to FIGS. 3, 9 and 10, further comprising a high voltage control section 1, described in more detail with reference to FIG. 5, with a high voltage sense circuit 16 having strong impedance, which will be described in more detail with reference to FIG. 7 and a high voltage feedback intermediate circuit 18, which will be described in more detail with reference to FIG. 8.

De keten 10 bevat verder een logische opslagbufferketen 20 voor het opwekken van logische stuursignalen voor de keten 10.The circuit 10 further includes a logical storage buffer circuit 20 for generating logical control signals for the circuit 10.

Zoals aangegeven in fig. 1, worden vier uitwendige signalen verschaft aan de hoogspanninggeneratorketen 10. Deze vier ingangssignalen 25 zijn het STO-ingangssignaal 100 met logisch niveau, een ingangssignaal CS 106 met logisch niveau voor het kiezen van een blokje, ^1 102 en <f>2 10^, waarbij ^1 en é2 niet overlappende tweefazige kloksignalen zijn.As shown in Fig. 1, four external signals are provided to the high voltage generator circuit 10. These four input signals 25 are the STO input logic level 100, a logic level input CS 106 for selecting a block, ^ 102 and f> 2 10 ^, where ^ 1 and é2 are non-overlapping biphasic clock signals.

Het TTL opslagingangssignaal STO met logisch niveau kan direkt worden verschaft aan een aansluitingsingangspen van de geïntegreerde keten, en 30 wordt gebruikt voor het starten van een hoogspanningsimpulsgeneratorpe-riode. Het signaal CS voor het kiezen van een blokje is een gebruikelijk TTL-signaal met logisch niveau, gebruikt voor RAM-geheugeninrichtingen voor het kiezen van een logisch blokje in stelsels, voorzien van een reeks "blokjes" met geïntegreerde keten.The logic level TTL storage input signal STO can be directly supplied to a terminal input pin of the integrated circuit, and is used to start a high voltage pulse generator period. The block selection signal CS is a conventional logic level TTL signal used for RAM memory devices for selecting a logic block in systems comprising a series of integrated circuit "blocks".

35 Het gewenste hoogspanningsuitgangssignaal van de keten 10 is het STOEE-signaal 200. Inwendige stuursignalen, gebruikt door de keten 10 zijn bet opslaggrendelsignaal STL 300, de opslagstuursignalen STC 302 en STC 30t, het hoogspanningsterugkoppelstuursignaal 306, het hoogspan- Q Π A A Ö ζ 9 6 ningswaarneemsignaal HV Sense 308 en de tweefazige stuursignalen 01 310 en 02 312 voor de laadpcmposcillator. De inwendige stuursignalen worden gelegd aan respectievelijk de vertakkingspunten 1*00, 1*03, UoU- s Ï4-06, 1*08, 1*10 en 1*12.The desired high voltage output signal of the circuit 10 is the STOEE signal 200. Internal control signals used by the chain 10 are the storage lock signal STL 300, the storage control signals STC 302 and STC 30t, the high voltage feedback signal 306, the high voltage Q Π AA Ö ζ 9 6 HV Sense 308 signal sensing signal and the two-phase control signals 01 310 and 02 312 for the charge point positioner. The internal control signals are applied to the branch points 1 * 00, 1 * 03, UoUs 1-4-06, 1 * 08, 1 * 10 and 1 * 12, respectively.

5 Fig. 2 toont het tijdsverband van de verschillende signalen, waarbij een gebruikelijke periode .in de bediening van de keten 10 thans wordt beschreven aan de hand van de fig. 1 en 2. De vervijzingscijfers van de signaaltijdposities van fig. 2 zijn voor het gemak van het nagaan weergegeven tussen vierkante haakjes. De keten 10 wordt in eerste in-10 stantie gekozen door het brengen van het ingangssignaal CS 106 voor het kiezen van een blokje, vanuit een lage toestand naar een hoge toestand [800 J , Eet signaal CS voor het kiezen van een blokje wordt gelegd aan een poort van een MQS-transistor, zoals aangegeven in fig. 1 voor het • controleren of de opslaggrendel 22 van de opslagbuffer 20 kan worden ge-15 wijzigd door een signaal, afkomstig van de.STO-ingang 100. In de eerste toestand, is het inwendige logische signaal STL gewoonlijk hoog. Wanneer het ingangssignaal STQ laag gaat [ 802J , wanneer het ingangssignaal CS hoog is, doet dit het inwendige logische signaal STL laag gaan £80iiJ . Het laaggaan van het STL-signaal doet op zijn beurt het inwendige stuur-20 signaal STC 30l* laag gaan [δ1δ] en doet gelijktijdig het signaal STC 302 hoog gaan [ 820J . STC in de lage toestand wordt gevoed aan de eerste trap l*Ql* van de hoogspanningswaarneemketen 16 en geeft de spannings-vertaler 510 vrij voor het zodoende waarnemen van verschillen tussen de signalen HV en H7C van de ladingpcmposcillator 12, welke signalen worden 25 verschaft aan de hoogspanningswaarneemketen 16 door de betrokken stroom-leidingen 500, 502,STC in de lage toestand, gelegd aan de ingang 1*03 van de hoogspanningswaarneemketen 16 geeft op soortgelijke wijze de trappen II 520, II 530 en IV 5^0 vrij van de hoogspanningswaarneemketen 16, hetgeen verder verschillen tussen het HV-signaal 500 en het HVC-signaal 30 502 kan versterken en vertalen. STC in hoge toestand, gelegd aan de in gang 1*03 van de spanningsvertaler 520 stelt HV Sense 308 in op zijn oorspronkelijke toestand, die laag is. STL in lage toestand, gelegd aan de ingangen 1*00 van de terugkoppelstuurketen 18 doet de niet-overlappende kloksignalen 01 310 en 02 312 van de ladingpomposcillator beginnen te 35 trillen ^δθ6.1 en £ 808^1 . De werking van STL in lage toestand is een voudig het zich laten voortplanten van de uitwendige 01 ingang 102 en de uitwendige 02 ingang 10l* naar 01 310 en φ2 312. De amplitude echter van 8004852 4 -4 τ , en 42. aan de uitgangen 310, 312 Tan de keten 18 als een-functie Tan de amplitude Tan de overeenkomstige ^1, ?$2-ingangs signalen 102, 10**, wordt gestuurd door liet terugkoppelspannings signaal V__, gelegd aan de betrokken aansluitingen k06 Tan de keten 18. De niet-overlappende 5 tweefazige ingangssignalen 102, 10l* hebben in het algemeen een gelijkblijvende spanning Tan piek-tot-pi'ek, en kunnen onafgebroken kunnen worden gelererd aan de keten 18, De 01 en.42 uitgangssignalen 310, 312 daarentegen Terschijnen alleen wanneer STL in lage toestand is gelegd aan de betrokken aansluitingen 1+00 Tan de keten 18 met een spannings— 10 amplitude, die een functie is Tan de aan de aansluitingen 1*06 van de keten 18' gelegde terugkoppelspanning Het sturen Tan het starten en de amplitude door de ^1,. 42 signalen 310, 312 is Tan belang τοογ de keten 10 bij het sturen Tan het opwekken van hoogspanningssignaalimpulsen.FIG. 2 shows the timing of the various signals, with a typical period in the operation of the circuit 10 now being described with reference to FIGS. 1 and 2. The reference numerals of the signal timing positions of FIG. 2 are for convenience of check shown in square brackets. The circuit 10 is initially selected by bringing the input signal CS 106 for block selection from a low state to a high state [800 J, the signal CS for block selection is applied to a gate of an MQS transistor, as shown in Fig. 1 for checking whether the storage latch 22 of the storage buffer 20 can be changed by a signal from the STO input 100. In the first state, the internal logic signal STL is usually high. When the input signal STQ goes low [802J, when the input signal CS is high, it causes the internal logic signal STL to go low. The STL signal going low in turn causes the STC 301 * internal control 20 signal to go low [δ1δ] and at the same time makes the STC 302 signal go high [820J. STC in the low state is fed to the first stage 1 * Q1 * of the high voltage sensing circuit 16 and releases the voltage translator 510 to thereby detect differences between the signals HV and H7C of the charge pulse positioner 12, which signals are provided to similarly, the high voltage sense circuit 16 through the respective power lines 500, 502, STC at the input 1 * 03 of the high voltage sense circuit 16 releases the stages II 520, II 530 and IV 5 ^ 0 from the high voltage sense circuit 16, which can further amplify and translate differences between the HV signal 500 and the HVC signal 50 502. High state STC, applied to input 1 * 03 of voltage translator 520, sets HV Sense 308 to its original state, which is low. STL in the low state, applied to the inputs 1 * 00 of the feedback control circuit 18, causes the non-overlapping clocks 01 310 and 02 312 of the charge pump oscillator to start vibrating ^ 6θ6.1 and £ 808 ^ 1. The operation of STL in the low state is simple to propagate the external 01 input 102 and the external 02 input 10l * to 01 310 and φ2 312. However, the amplitude of 8004852 4 -4 τ, and 42. at the outputs 310, 312 Tan the circuit 18 as a function Tan the amplitude Tan the corresponding ^ 1,? 2 input signals 102, 10 **, is controlled by the feedback voltage signal V__, applied to the relevant terminals k06 Tan the chain 18. The non-overlapping 5-phase input signals 102, 101 * generally have a constant voltage Tan peak-to-peak, and can be continuously taught to the circuit 18, 01 and 42 output signals 310, 312, on the other hand. when STL is applied in a low state to the relevant terminals 1 + 00 Tan the circuit 18 with a voltage - 10 amplitude, which is a function Tan the feedback voltage applied to the terminals 1 * 06 of the chain 18 '. the amplitude by the ^ 1 ,. 42 signals 310, 312, Tan is important τοογ the chain 10 in driving Tan to generate high voltage signal pulses.

In dit Terband worden de (in amplitude gemoduleerde) tweefazige klok-15 signalen 310',. 312. gelegd aan de ingangsvertakkingspunten 1*10, 1*12 van de hoogspann ingsgenerat orket en 12' τοογ het veroorzaken van het opwekken van het hoogspanningssignaal HV 311* en het hoogspannings stuursignaal ÏÏVC 316. Het starten van deze spanningsopwekking is in fig. 2 weergegeven door de verwijzingscijfers £812.] en £δ1θ] . In de uitvoeringsvorm 10, 20 zoals gedetailleerder af geheeld in fig. 3, wordt een hoogspanning opgewekt door een zestientraps ladingpomposcillator, die dertien gemeenschappelijke pomposcillatortrappen 602 , 60l*, 606, 608, 610, 612, 6l 1*9 616, 618, 620, 622 , 621*, 626 omvat en twee takken, verder de pomposcillatortrappen 628, 630, 632 en de pomposcillatortrappen 629, 631 en 633. De betrokken 25 pomposcillatortrappen zijn in serie geschakeld, waarbij elke trap een asymptotische toestand kan bereiken van ongeveer 3 V boven de voorgaande trap voor een belasting met een hoge impedantie en onder toepassing van tweefazige stuurkloksignalen 1*10, 1*12 met een vierkante golf en een amplitude van piek-tot-piek van ongeveer 5 V en een trapinrichtingsdrempel 30 van ongeveer 1 V indien geen herstelprocedures worden toegepast. Onder deze omstandigheden van eerste aanlegging van stuursignalen 1*10, 1*12 met 5 V, begint de uitgangsspanning STORE 200 te stijgen [*8l 1*] wanneer het signaal H7 stijgt en wanneer het signaal HVC stijgt. De uitgangsspanning STORE stijgt door de werking, van de transistor 222 (fig. 5)s die het 35 hoogspanningssignaal HV gepoort op de STORE aansluiting 200 brengt via de besturing van het hoogspanningssignaal HV“C van de ladingpomposcillator-trappen 629, 631, 633 op de poort van de transistor 222. Omdat de poort on n l s ς ? 8 van de uitgangstransistor 222 een tietrekkelijk lichte capacitieve belasting is in vergelijking met de belasting op de STORE uitgangsaansluiting 200, stijgt de spanning van bet signaal HVC sneller dan de spanning BV.In this Terband, the (amplitude modulated) biphasic clock-15 signals become 310 '. 312. laid at the input branch points 1 * 10, 1 * 12 of the high voltage generator and 12 'causing the generation of the high voltage signal HV 311 * and the high voltage control signal IIVC 316. The start of this voltage generation is shown in FIG. 2. represented by the reference numerals £ 812.] and £ δ1θ]. In the embodiment 10, 20 as detailed in FIG. 3, a high voltage is generated by a sixteen-stage charge pump oscillator which comprises thirteen common pump oscillator stages 602, 601 *, 606, 608, 610, 612, 6 1 * 9 616, 618, 620 , 622, 621 *, 626 and two branches, in addition, the pump oscillator stages 628, 630, 632 and the pump oscillator stages 629, 631, and 633. The affected 25 pump oscillator stages are connected in series, each stage achieving an asymptotic state of approximately 3 V above the previous stage for a high impedance load and using biphasic control clock signals 1 * 10, 1 * 12 with a square wave and a peak-to-peak amplitude of about 5 V and a trap threshold of about 1 V if no recovery procedures are applied. Under these conditions of first application of control signals 1 * 10, 1 * 12 with 5 V, the output voltage STORE 200 starts to rise [* 8l 1 *] when the signal H7 rises and when the signal HVC rises. The output voltage STORE increases by the operation of the transistor 222 (FIG. 5) s which supplies the high voltage signal HV ported to the STORE terminal 200 via the control of the high voltage signal HV "C of the charge pump oscillator stages 629, 631, 633. the gate of transistor 222. Because the gate on nls ς? 8 of the output transistor 222 is a relatively light capacitive load compared to the load on the STORE output terminal 200, the voltage of the signal HVC rises faster than the voltage BV.

In dit verband ban de belasting op de uitgangsaansluiting 200 een niet-5 vluchtige geheugenelementenreeks zijn.In this regard, the load on the output terminal 200 may be a non-5 volatile memory element array.

Het is een bijzonder kenmerk van de keten 10, dat de uitgangs-spanning gemakkelijk in dergelijke ketens kan worden gestuurd, in welk verband de maximum spanning van bet signaal HVC van de ladingtak 629, 631.,. 633 wordt hersteld door de gepoorte. diode 650, waarvan de omgekeerde 10 voorspanningsdoorslageigenschappen worden gebruikt voor het verschaffen van een hoogspanningsreferentie-element. Een doorsnede van de gepoorte diode 650 is weergegeven in fig. 6. Indien de poort van de diode 650 op een lage spanning wordt gehouden, zoals 0 V, ontwikkelt zich voor een aangelegde spanning HVC van ongeveer 25 V, een voldoende elektrisch 15 veld op de gepoorte diode 650 voor het tot stand brengen van een doorslag in de diode-affvoerlaag. Het gevolg hiervan is het herstel van HVC op ongeveer 25 V, Dit doorslagpunt is echter "afstembaar" door aanlegging van de poortspanning 651. Indien bijvoorbeeld de poortspanning 651 op +5 V wordt gehouden via. de transistor 218, is de herstelspanning van HVC onge-20 veer 30 V. Indien de poort 651 van de gepoorte referentiediode 650 op bijvoorbeeld 0 V wordt gehouden door middel van het geleidend maken van de geaarde transistor 220, is op soortgelijke wijze de her st elspanning van het signaal HVC, opgewekt door de ladingpomposcillatortak 629, 631» 633 gelijk aan 25 V. Hoewel de her st elspanning een functie is van de 25 diëlektrische dikte, het spanningsverschil en de stimulatiedichtheid, is een berstelspanning van 25 V gebruikelijk voor gepoorte dioden, voorzien van een poortoxydedikte van ongeveer 100 nm. Verschillende poortspan-ningen Vg 651 kunnen worden bereikt door het veranderen van de geleidende verhoudingen van de inverteerketen, gevormd door de organen 218, 220 30 (fig. 5).It is a special feature of the circuit 10 that the output voltage can easily be controlled in such circuits, in which connection the maximum voltage of the signal HVC of the load branch 629, 631. 633 is restored through the gate. diode 650, whose reverse bias voltage breakdown properties are used to provide a high voltage reference element. A cross section of the gated diode 650 is shown in Fig. 6. If the gate of the diode 650 is kept at a low voltage, such as 0 V, for an applied voltage HVC of about 25 V, a sufficient electric field develops the gated diode 650 to effect breakdown in the diode drain layer. The consequence of this is the recovery of HVC to about 25 V. However, this breakdown point is "tunable" by applying the gate voltage 651. For example, if the gate voltage 651 is kept at +5 V via. the transistor 218, the recovery voltage of HVC is about 30 V. If the gate 651 of the gated reference diode 650 is kept at, for example, 0 V by making the grounded transistor 220 conductive, the reset is similarly el voltage of the signal HVC generated by the charge pump collector branch 629, 631, 633 equals 25 V. Although the recovery voltage is a function of the 25 dielectric thickness, the voltage difference and the stimulation density, a 25 V recovery voltage is common for gated diodes , provided with a gate oxide thickness of about 100 nm. Different gate voltages Vg 651 can be achieved by changing the conductive ratios of the inverter circuit formed by members 218, 220 (FIG. 5).

Gedurende het gedeelte van de ladingperiode, direkt volgende op het starten van het ladingpompen, hebben de transistoren 212, 208 en 210 elk hun betrokken bron 209 op +5 V, omdat het inwendige stuursignaal STL ^400 laag is. Omdat de poorten van de transistoren 208, 210, 212 zich op 35 +5 V bevinden, worden deze transistoren verder uitgeschakeld (niet geleidend gemaakt 1, hetgeen het de vertakkingspunten 500, 502 en het HVC hoog-spanningsstuursignaal 316 mogelijk maakt positief te gaan en niet te zijn 8004852 * * verbonden met de gemeenschappelijke bron'209. Wanneer echt gr het ÏÏVC stuursignaal 316 ongeveer +25 V bereikt £ 8l6 J , wordt het op deze waarde gehouden door de werking van het gepoorte diodereferentie-element 650.During the portion of the charge period immediately following the start of charge pumps, transistors 212, 208 and 210 each have their respective source 209 at +5 V, because the internal control signal STL ^ 400 is low. Since the gates of transistors 208, 210, 212 are at 35 + 5V, these transistors are turned off further (rendered nonconductive 1, which allows branches 500, 502 and HVC high voltage control signal 316 to go positive and 8004852 * * not connected to the common source '209. When truly the control voltage 316 reaches about +25 V ~ 816 J, it is maintained at this value by the operation of the gated diode reference element 650.

Het hoogspanningssignaal van de andere ladingponrposcillatortak 628, 630,The high voltage signal of the other load ponrposcillator branch 628, 630,

5 632, HV 31 ^ echter kan verder stijgen, waarbij de spanning op de STOEE5 632, HV 31 ^ however, may rise further, increasing the voltage on the STOEE

uitgangsaansluiting 200 stijgt, totdat de transistor 222 uitschakelt of - .in verzadiging is £ 822J . Verder doet een verhoging van het uitgangs- spanningssignaal HV, STORE niet stijven. Op dit punt £818] wordt de ca-pacitieve belasting op HV in sterke mate verminderd wanneer de transistor 10 222 uitschakelt en HV (vertakkingspunt 31M ontkoppeld van de grote ca paciteit op STORE..output terminal 200 rises until transistor 222 turns off or is saturated 8 822J. Furthermore, an increase in the output voltage signal HV, STORE does not solidify. At this point £ 818] the capacitive load on HV is greatly reduced when transistor 1022 turns off and HV (branch point 31M is decoupled from the large capacitance on STORE.

Gedurende het stijven van de spanning op de STORE aansluiting 200, is een terugkoppelketen werkzaam die actief de stijgtijd stuurt van STORE. In dit verband wordt, zoals reeds opgemerkt, de pompdoelmatigheid 15 van de hoogspanningsgenerator. 12 direkt gestuurd door de amplituden van de veelfazige, niet-overlappende, pomposcillatorkloksignalen 310 en 312'. Eet leggen van de terugkoppelspanning V^ aan de vertakkingspunt en 1+06 in de fazegenerator 18 beïnvloedt direkt de amplituden van deze pomp-oscillatorstuursignalen él en ?52. Indien V^ bijvoorbeeld 0 V is, zijn 20 &Λ en ?52 bij de vertakkingspunt en 310, 312 elk 1,5 V, en vindt natuurlijk weinig ladingpompwerking plaats. Indien aan de andere kant de terugkoppel spanning op een maximum niveau is (voor de TTL uitvoeringsvorm 10), is de piekamplitude van de signalen ^1 en φ2 op de vertakkingspunt en 310, 312 op een maximum amplitude van ongeveer b,8 V. Dit komt overeen met 25 een bereik van weinig pompwerking tot volledige pompwerking van de hoogspanningsgenerator 12 en stuurt derhalve de stijgtijd van het uitgangssignaal HV en het stuursignaal HVC. De stijgtijd op de STORE impuls aan het uitgangsvertakkingspunt of de aansluiting 200 wordt waargenomen door middel van de condensator 350. In dit verband wordt de potentiaal 30 op het vertakkingspunt 351 van de terugkoppelketen bepaald door het saldo van de verplaatsingsstroom, verschijnende op het vertakkingspunt 351 via de condensator 350 en de stroom, geleverd door de transistor 352, die wordt ingeschakeld door de stijgende potentiaal van het vertakkingspunt 351 · 35 De terugkoppelspanning V.^ 306, gebruikt voor het sturen van de stuuramplitude en zodoende de stijgtijd van de ladingpomposcillatorgene-rator, wordt verschaft door de inverteerketen, gevormd door de transis- 8004852 10' i torèn 356 en 35^» De poort van de transistor 35^ wordt gestuurd door tiet vertakkiugspunt 351· Indien het vertakkingspunt 351 laag is, is de transistor 35^· nitgeschakeld en is de stijgt ij d-terugkoppelspanning Yjrg een maximum, hetgeen op zijn heart de stuursignalen $51 en <f>2 aan de 5 uitgangsvert akkingspunt en 310, 312 een maximum spanning doet hebben en dus de hoogspanningsgenerator 12' met een τηΗ.ττττπητη snelheid doet pompen.During the stiffening of the voltage at the STORE terminal 200, a feedback circuit operates which actively controls the rise time of STORE. In this connection, as already noted, the pump efficiency 15 of the high voltage generator. 12 controlled directly by the amplitudes of the multiphase, non-overlapping, pump oscillator clock signals 310 and 312 '. The application of the feedback voltage V ^ to the branch point and 1 + 06 in the phase generator 18 directly influences the amplitudes of these pump-oscillator control signals 1 and 52. For example, if V ^ is 0 V, 20 & Λ and? 52 at the branch point and 310, 312 are 1.5 V each, and of course little charge pumping action occurs. On the other hand, if the feedback voltage is at a maximum level (for the TTL embodiment 10), the peak amplitude of the signals ^ 1 and φ2 at the branch point is 310, 312 at a maximum amplitude of approximately b, 8 V. This corresponds to a range from low pump operation to full pump operation of the high voltage generator 12 and therefore controls the rise time of the output signal HV and the control signal HVC. The rise time on the STORE impulse at the output branch point or terminal 200 is sensed by the capacitor 350. In this connection, the potential 30 at the branch point 351 of the feedback circuit is determined by the balance of the displacement current appearing at the branch point 351 via the capacitor 350 and the current supplied by the transistor 352, which is turned on by the rising potential of the branch point 351 · The feedback voltage V ^ 306, used to control the control amplitude and thus the rise time of the charge pump generator generator, is provided by the inverter circuit formed by the transistor 8004852 10's 356 and 356. The gate of the transistor 35 ^ is controlled by the branch point 351. If the branch point 351 is low, the transistor 35 is switched on and the increase in the feedback voltage Yjrg is a maximum, which at its heart has the control signals $ 51 and <f> 2 at the 5 output intersection point and 310, 312 has a maximum voltage and thus causes the high-voltage generator to pump 12 'at a τηΗ.ττττπητη speed.

Dit geval treedt bijvoorbeeld op, indien het STORE vertakkingspunt 200, dat is verbonden met de belastingimpedantie, een zeer langzame stijgtijd heeft. Het gevolg van de daaruit voortvloeiende maximum spanning is 10 het verminderen van de stijgtijd van het STORE vertakkingspunt 200 door het tot een maximum opvoeren van de ladingpompsnelheid van de ladingpomp— oscillator. 12'. Wanneer, echter het vertakkingspunt 351 begint te stijgen, zoals tot stand gebracht.' door een betrekkelijk snellere of een snelle stijgtijd op het STORE vertakkingspunt 200, begint de transistor 35^· in 15- te schakelen, hetgeen de terugkoppelspanning 306 doet beginnen af te vallen. Wanneer een lagere terugkoppelspanning V__ wordt gelegd aan deThis case occurs, for example, if the STORE branch point 200 associated with the load impedance has a very slow rise time. The consequence of the resulting maximum voltage is to reduce the rise time of the STORE branch point 200 by increasing the charge pump speed of the charge pump oscillator to a maximum. 12 '. When, however, branch point 351 begins to rise as established. " by a relatively faster or a fast rise time at the STORE branch point 200, the transistor 35 ^ starts to switch to 15-, causing the feedback voltage 306 to drop. When a lower feedback voltage V__ is applied to the

Γ jDD jD

verb akkingspunt en I06 van de keten 18, beginnen de stuursignalen ^1 en φ2 van de ladingpcmposcillator in amplitude aan respectievelijk de ver— t akkingspunt en 310' en 312, te vallen. Dit doet de hoogspanningsgenerator 20 12 met een lagere snelheid pompen, waardoor dus de stijgtijd van de hoge spanning, gelegd aan het STORE vertakkingspunt 200 wordt vertraagd.interconnect point and I06 of circuit 18, the control signals en1 and φ2 of the charge pulse positioner begin to drop in amplitude at the branch point and 310 'and 312, respectively. This causes the high voltage generator 20 12 to pump at a slower speed, thus delaying the rise time of the high voltage applied to the STORE branch point 200.

Het bereik van het sturen van de stijgtijd is afhankelijk van het onderlinge verband tussen de grootte van de belasting op STORE en de detailafmetingen van de hoogspanningsgenerator, de terugkoppelketen en de 25 faze-amplituden. Op te merken is, dat een wijd bereik van gestuurde stijgtijden mogelijk is. In het bijzonder is het opwekken van zeer lange stijgtijden in een IC ketenontverp een moeilijkheid. Deze keten verschaft hoogspanningsimpulsen met gestuurde stijgtijden. Een bepaald voorbeeld is, dat deze keten impulsen kan produceren en sturen in het bereik van 30 milliseconden (bijvoorbeeld 0,1 ms tot 10 ms). De afgebeelde uitvoeringsvorm kan stijgtijden sturen, van. hoogspanningsimpulsen voor veranderlijke belastingcapaciteiten van ongeveer 50 tot ongeveer 150 pF tot een stijg-tijdbereik van ongeveer 0,8 tot ongeveer 1,5 ms.The range of the rise time control depends on the interrelation between the magnitude of the load on STORE and the detail dimensions of the high voltage generator, the feedback circuit and the phase amplitudes. It is to be noted that a wide range of controlled rise times is possible. In particular, generating very long rise times in an IC chain design is a difficulty. This chain provides high voltage impulses with controlled rise times. One particular example is that this chain can produce and drive pulses in the range of 30 milliseconds (e.g., 0.1 ms to 10 ms). The illustrated embodiment can control rise times, from. high voltage pulses for variable load capacities from about 50 to about 150 pF to a rise time range from about 0.8 to about 1.5 ms.

Wanneer de hoogspanningsimpuls STORE zijn maximum spanning be-35 reikt, zoals bepaald door de herstelde spanningsreferentiebron HVC van de gepoorte diode (bij het vertakkingspunt 316), is een middel voor het waarnemen van deze gebeurtenis verschaft in de keten 10. In dit verband 8004852 11 wordt een dergelijk waarnemen tot stand gebracht door de differentiaal HV en HVC signalen op de vertakkingspunten 500 en 502, die een viertraps-netwerk 16 roeden, dat een signaal HV SENSE verschaffen voor de signaal-voltooiïng van de periode, en het starten van de gehele keten 10.When the high voltage pulse STORE reaches its maximum voltage, as determined by the restored voltage reference source HVC of the gated diode (at the branch point 316), a means for sensing this event is provided in the circuit 10. In this connection 8004852 11 such sensing is accomplished by the differential HV and HVC signals at branches 500 and 502, which feed a four-stage network 16, which provides a signal HV SENSE for the signal completion of the period, and starting the entire chain 10.

5 Wanneer onder verwijzing naar fig. 2, het hoogspanningsstuursignaal KVC zijn maximum, niveau bereikt, ^816] , gaat het STORE ver- takkingspunt 2QQ door met stijgen in potentiaal, totdat het zijn maximum spanning bereikt ^822J , bepaald door de HVC transistor 222 met poort-werking. Op dit moment ^8l8'J , begint'het hoogspanningsuitgangssignaal 30 HV van de ladingpomposeillatortak 628, 630, 632 met een hogere snelheid te stijgen, omdat het STORE vertakkingspunt 200 niet langer een belasting vertegenwoordigt. Op het moment £818 J is het vertakkingspunt 500 lager dan het vertakkingspunt 502, doordat de transistor 206 is voorzien van een iets grotere drempelspanning dan de transistor 20k. Op dit moment 15 jj3l8 ] , is het inwendige logische stuursignaal STC verschaft door de logische stuurketen 20,. op de vertakkingspunt en hok en bQ3 laag, hetgeen het viertrapsnetwerk. 510, 520 , 530 en 5^-0 doet aanspreken op potentiaalverschillen aan de ingangen 500 en 502, en een uitgangssignaal HV SENSE 308 ontwikkelen met logisch niveau. Het signaal HV SENSE met logisch ni-20 veau is laag voor een toestand van het ingangsvertakkingspunt 500, die lager is dan het vertakkingspunt 502. HV SENSE is omgekeerd hoog voor een toestand van het ingangsvertakkingspunt 502 lager dan het ingangsvert akkingspunt 500.5 Referring to Fig. 2, when the high voltage control signal KVC reaches its maximum level, ^ 816], the STORE branch point 2QQ continues to rise in potential until it reaches its maximum voltage ^ 822J determined by the HVC transistor 222 with gate operation. At this time, the high voltage output signal 30 HV of the charge pump isolator branch 628, 630, 632 begins to rise at a higher rate, because the STORE branch point 200 no longer represents a load. At the instant £ 818 J, the branch point 500 is lower than the branch point 502, because the transistor 206 has a slightly greater threshold voltage than the transistor 20k. At this time, the internal logic control signal STC is provided by the logic control circuit 20. at the branch point and loft and bQ3 low, which is the four-stage network. 510, 520, 530 and 5 ^ -0 address potential differences at inputs 500 and 502, and develop an output signal HV SENSE 308 with logic level. The HV SENSE logic level signal is low for a state of the input branch point 500 which is lower than the branch point 502. HV SENSE is inversely high for a state of the input branch point 502 lower than the input branch point 500.

Het viertraps logische stelsel 16 voor het waarnemen van een 25 verschil is in het bijzonder uitgevoerd om te werken met de betrekkelijk hoge spanning, die verschijnt op de vertakkingspunten 500, 502. De trap 510 is werkzaam voor het vertalen van de spanningen 500 en 502, die gewoonlijk ongeveer 25 V zijn, tot ongeveer 2,5 V. De lagere spanningen (2-3 V) zijn geschikter voor een verdere signaalversterking en -bewerking. 30 Het is van belang op te merken, dat de ingangsvert akkingspunt en 500 en 502 voor een hoogspanningsverschil alleen samenwerken met de trap 510 door een capaeitieve (hoge impedantie) koppeling, hetgeen betekent, dat de spanningen op de vertakkingspunt en 500 en 502 niet in belasting worden verlaagd door de waarneemketen, hetgeen voor dergelijke hoogspannings-35 signalen veelal vrij belangrijk is. Indien het STORE vertakkingspunt 200 wordt gebruikt voor het besturen van een hoge impedantiebelasting, behoeft de hoogspanningsgenerator 12 slechts kleine stromen te leveren (^uA)In particular, the four-stage logical difference detection system 16 is designed to operate with the relatively high voltage appearing at the branch points 500, 502. The step 510 is operable to translate the voltages 500 and 502, which are usually about 25 V, up to about 2.5 V. The lower voltages (2-3 V) are more suitable for further signal amplification and processing. It is important to note that the input branch point and 500 and 502 for a high voltage difference cooperate only with stage 510 through a capacitive (high impedance) coupling, which means that the voltages at the branch point and 500 and 502 do not loads are reduced by the sensing circuit, which is often quite important for such high voltage signals. If the STORE branch point 200 is used to control a high impedance load, the high voltage generator 12 need only supply small currents (^ uA)

A Λ Λ /. O C OA Λ Λ /. O C O

12 zodat het derhalve even. belangrijk is, dat het waarnemen eveneens volgens een ontwerp met hoge impedantie is voor · zodoende de hoogspan-ningsgenerator 12 niet’ te "belasten.12 so it just so. importantly, the sensing is also of high impedance design so as not to "load" the high voltage generator 12.

Op het moment £81.8'] hegint het uitgangssignaal HV van de lading-5 pomposcillatortah 628, 630, 632 snel te stijgen wanneer de grootte STORE belasting op het vertakkingspunt 200 is afgevallen. Op het moment £ 820 ] . is het hoogspanningsimpulssignaal HV in. voldoende mate gestegen, zodat het vertakkingspunt 500 een aantal V boven het vertakkingspunt 502 is, welk vertakkingspunt in hoofdzaak in potentiaal gelijk is gebleven, dank-10 zij de her st elver king van de gepoorte diode 650, wanneer STORE zijn maximum spanning heeft bereikt. De potentiaal aan het vertakkingspunt 502 is afgeleid van de potentiaal aan het STORE vertakkingspunt 200, gelegd aan de transistor 20^tAt the moment £ 81.8 '], the output HV of the charge-5 pump oscillator 628, 630, 632 begins to rise rapidly when the STORE load magnitude at the branch point 200 has dropped. Currently £ 820]. is the high voltage pulse signal HV in. has risen sufficiently so that the branch point 500 is a number V above the branch point 502, which branch point has remained substantially the same in potential, thanks to the repair of the gated diode 650 when STORE has reached its maximum voltage. The potential at the branch point 502 is derived from the potential at the STORE branch point 200, applied to the transistor 20 ^ t

Het spanningsverschil.-tussen de vertakkingspunten 500 en 502 15". wordt vertaald en versterkt door de trappen 510, 520, 530 en 5^0 voor het verschaffen van een signaal HV SENSE met logisch niveau voor het schoonmaken van MOS aan het vertakkingspunt 308. Op het moment £*820 J is het vertakkingspunt 500 hoger dan het vertakkingspunt 502 met ongeveer 2 V, waardoor HV SEISE van laag naar hoog gaat (0 V naar +5 V). Geduren-20 de deze overgangstijd [82^J , gaat het inwendige logische signaal STLThe voltage difference between the branch points 500 and 502 15 "is translated and amplified by the steps 510, 520, 530 and 5 ^ 0 to provide a logic level HV SENSE signal for cleaning MOS at the branch point 308. At the moment £ * 820 J, the branch point 500 is higher than the branch point 502 by about 2 V, which causes HV SEISE to go from low to high (0 V to +5 V) During this transition time [82 ^ J, the internal logic signal STL

op soortgelijke wijze van laag naar hoog Γ826 J , hetgeen wordt veroorzaakt door het leggen van HV SENSE aan het vertakkingspunt U08 voor het terugstellen van de STORE grendelketen 22 door het laagtrekken van het vertakkingspunt 130. Het hooggaan van STL [826 ] is een signaal voor 25 het einde van de periode, welk signaal de $1 en ¢2 generatoren doet ophouden met trillen aan de vertakkingspunten 310, 312 en in een hoge toestand doet blijven door het-leggen van STL aan het vertakkingspunt 400. Zonder ¢519 é2 trillingen op de vertakkingspunten MO, L-12, houden de hoogspanningsgeneratortrappen op met het opwekken van hogere spanningen.similarly from low to high 26826 J, which is caused by applying HV SENSE to branch point U08 to reset STORE latch 22 by pulling branch point 130 low. The rise of STL [826] is a signal for 25 the end of the period, which signal causes the $ 1 and ¢ 2 generators to stop vibrating at the branch points 310, 312 and to remain in a high state by applying STL to the branch point 400. Without ¢ 519 é2 vibrations on the branch points MO, L-12, the high voltage generator stages stop generating higher voltages.

30 Bovendien doet STL in hoge toestand, gelegd aan de poort van de transistor 216, de gehele keten 10 weer starten door het leggen van aard-potentiaal aan het vertakkingspunt 209. Dit doet de signalen HV, HFC en STORE alle terugkeren naar een lage spanning. Omdat de belasting op het STORE vertakkingspunt 200 groot kan zijn, kan enige tijd nodig zijn voor 35 het naar een lage spanning terugkeren van het STORE vertakkingspunt 200.In addition, high state STL, applied to the gate of transistor 216, restarts the entire circuit 10 by applying ground potential to branch point 209. This causes the signals HV, HFC, and STORE all to return to a low voltage. . Since the load on the STORE branch point 200 may be large, some time may be required for the STORE branch point 200 to return to a low voltage.

Een dergelijk terugkeren van de lage waarde van het STORE vertakkingspunt wordt op het moment £ 828 ] waargenomen door het leggen van STORE aan de 8004852Such a return of the low value of the STORE branch point is observed at the moment £ 828] by laying STORE on the 8004852

13 _ poort van de transistor 250, hetgeen het inwendige logische signaal STC13 _ gate of transistor 250, which is the internal logic signal STC

©p het vertaMingspunt 30^ hoog doet gaan,, hetgeen op zijn "beurt het amge- . keerd samenhangende logische signaal STC 302 laag doet gaan £δ3θ] .Causing the translation point 30 to go high, which in turn causes the amber coherent logic signal STC 302 to go low.

STC in hoge toestand op de vertakkingspunten 1(.03 en Uoh- stelt het ÏÏVSTC in high state at branch points 1 (.03 and Uoh- represents the IV

5. SENSE signaal onvoorwaardelijk terug in een logische toestand met lage potentiaal van een nieuwe periode; Tenslotte fran de lage STC toestand [ 832J worden gebruikt voor het aan het signaal CS voor het kiezen van een blokje seinen van hooggaan (niet weergegeven). Het instellen van het signaal CS voor het kiezen van een blokje op een hoge logische toestand 3 0". geeft dan de terugstel STORE grendel 22 vrijzodat deze kan aanspreken op het starten van een. nieuwe periode door het in de STORE grendel laten gaan van de ST0 ingang 100 (laag voor een nieuwe periode) en het starten van een nieuwe periode.5. SENSE signal unconditionally returns to a low potential logic state of a new period; Finally, the low STC state [832J can be used to signal the signal CS to select a high signal block (not shown). Setting the signal CS for selecting a block to a high logic state 30 0 ". Then releases the reset STORE latch 22 so that it can respond to the start of a new period by letting the STORE latch enter the STORE latch. ST0 input 100 (low for a new period) and starting a new period.

De inrichting 10 is in het bijzonder geschikt voor het verschaf-15'. fen van een hoge spanningsimpuls met een gestuurde stijgtijd op een vooraf bepaalde spanning van ongeveer 25 V met een stijgtijd van ongeveer een. MS aan een aantal niet-vluchtige geheugencellen. De impedantie, vertegenwoordigd door een reeks van dergelijke cellen kan veranderlijk zijn in afhankelijkheid van de werkomstandigheden en het aantal gebruiks-20 perioden, waarbij het verschaffen van een gestuurde impuls van belang is bij het bedienen van de geheugencellen. Door de onderhavige uitvinding zijn werkwijzen en inrichtingen, die in het bijzonder zijn uitgevoerd voor het verschaffen van dergelijke heogspannings impuls en, welke werkwijzen en inrichtingen gemakkelijk kunnen worden opgenomen in een monolitisch 25 stelsel met geïntegreerde keten ("op blokjes") met een geheugenreeks van dergelijke cellen. Hoewel de onderhavige ketens niet zijn beperkb tot een bepaalde technologie, is- de keten 10 weergegeven, uitgedrukt in parameters, die het gevolg zijn van een n-kanaal MOS werking met een gebruikelijke krachtbron, van 5 V en een drempelspanning van +0,8 V.The device 10 is particularly suitable for supplying 15 '. a high voltage pulse with a controlled rise time at a predetermined voltage of about 25 V with a rise time of about one. MS to a number of non-volatile memory cells. The impedance, represented by a series of such cells, can be variable depending on the operating conditions and the number of periods of use, the provision of a controlled pulse being important in operating the memory cells. By the present invention, methods and devices particularly designed to provide such a high voltage pulse and which methods and devices can be easily incorporated into a monolithic integrated circuit system ("on blocks") with a memory array of such cells. Although the subject circuits are not limited to any particular technology, circuit 10 is shown, expressed in parameters, resulting from an n-channel MOS operation with a conventional power source, of 5 V and a threshold voltage of +0.8 V.

3Q Na het in het algemeen hebben beschreven van de algemene bedie ning van de keten 10, worden thans verschillende aspecten van de keten gedetailleerder beschreven. In dit verband is de hoogspanningsgenerator 12, die een belangrijk deel uitmaakt van de keten 10, een zestientraps ladingpomposcillator, gestuurd door twee niet-overlappende kloksignalen, 35 aangeduid met φΐ en φ2 (fig. 3 en k). Zoals reeds besproken, is de in serie geschakelde schuifrij van de ladingoscillator op drie trappen vanaf het einde gesplitst, waarbij drie kleine trappen worden gebruikt voor 8004852 i 1¼ het opwekken ran een hoogspannlngsstuurslgnaal HVC, dat voorafgaande aan het hoogspanni-ngsuitgangssignaal HV oplaadt, dankzij zijn kleine belasting 222 totdat hij wordt hersteld door de gepoorte diode 650. De maximum uitgangsspanaing wordt bepaald door het aantal trappen. Het veranderen 5 van het aantal, trappen beïnvloedt tevens de dynamische werking van de sehnifrij en is een nuttige ontwerp veranderlijke.3Q After generally describing the general operation of the chain 10, various aspects of the chain are now described in more detail. In this regard, the high voltage generator 12, which is an important part of the circuit 10, is a sixteen-stage charge pump oscillator controlled by two non-overlapping clock signals, 35 denoted by φΐ and φ2 (Figures 3 and k). As already discussed, the series-connected row of the charge oscillator is split on three stages from the end, using three minor stages for 8004852 i 1¼ generation of a high-voltage control signal HVC, which charges before the high-voltage output signal HV, thanks to its small load 222 until restored by the gated diode 650. The maximum output voltage is determined by the number of stages. Changing the number of stages also affects the dynamic operation of the sehnifree and is a useful design variable.

De laadsnelheid is evenredig aan de frequentie (f) van de stuur— kloksignalen ¢51,^2, de werkzame opbouwverhouding maal de en ¢2 span-ningszwaai (&'V\ en de verhouding van de belastingcapaciteit op HV tot 10 de pomposcillatorcondensator (R).The charging speed is proportional to the frequency (f) of the control clock signals ¢ 51, ^ 2, the effective build-up ratio times the and ¢ 2 voltage swing (& 'V \' and the ratio of the load capacity on HV to 10 the pumping capacitor ( R).

Onder het gebruiken van 100 pF als een voorbeeld van de belasting-eapaciteitswaarde voor de weergegeven pcmposcillatorcapaciteit van ongeveer 0,35 pF, is de verhouding R gewoonlijk ongeveer 300 (d.w.z. 100 pF/ ' ' 0,35 pFl.Using 100 pF as an example of the load capacity value for the displayed pcmposcillator capacitance of about 0.35 pF, the ratio R is usually about 300 (i.e., 100 pF / 0.35 pFl.

15 Whnneer de terugkoppelschakeling zich op zijn nominale .waarde bevindt (V^ = h V), is de él, i2 spanningszwaai ongeveer U,5 V. Dus Δ V - 80$ x k,5 V, hetgeen ongeveer gelijk is aan 3,5 V·When the feedback circuit is at its nominal value (V ^ = h V), the el, i2 voltage swing is about U, 5 V. So Δ V - 80 $ xk, 5 V, which is approximately equal to 3.5 V

De grafiek van fig. k toont de nagebootste pomposcillatorspan-ning VS, en het aantal perioden van , <t>2 voor verschillende waarden 20 van R en Δ V. Door het toepassen van niet-over lappende kloksignalen, is de bepaling van dergelijke nabootsingen sterk vereenvoudigd, en kan het gevolg van het stijgen van-de overbrengpoort als gevolg van de liehaamswerking, worden opgenomen in het naboot smodel.The graph of Fig. K shows the simulated pump oscillating voltage VS, and the number of periods of, <t> 2 for different values of R and ΔV. By applying non-overlapping clock signals, the determination of such simulations is greatly simplified, and due to the rise of the transfer port due to the body effect, can be included in the mimic model.

Deze grafiek (fig. k) toont voor R = 100 en Av = 3,5,dat de 25 pomposcillator 12' 25 V bereikt in ongeveer 1300 perioden. Op soortgelijke wijze wordt voor R = 300 de 25 V potentiaal bereikt in ongeveer iiOOO perioden.This graph (Fig. K) shows for R = 100 and Av = 3.5 that the pump oscillator 12 'reaches 25 V in about 1300 periods. Similarly, for R = 300, the 25 V potential is reached in approximately 100 periods.

Aan de hand van fig. h is het duidelijk, dat zeer hoge spanningen in de praktijk kunnen worden opgewekt uit kloksignalen met een betrekkelijk 30 lage spanning. Het gebruik van eenvoudige, niet-overlappende kloksignalen wordt toegepast bij het verschaffen van een eenvoudig middel met lage spanning voor het sturen van de hoogspanningsgenerator. De afgeheelde generator heeft verder een gaffelvormig"gespleten schuifrij-ontwerp, hetgeen het opwekken mogelijk maakt van twee hoogspanningssignalen HV 35 en ÏÏVC, die aanspreken op verschillende belastingtoestanden.It will be apparent from Fig. H that very high voltages can in practice be generated from clock signals with a relatively low voltage. The use of simple, non-overlapping clock signals is utilized in providing a simple low voltage means for controlling the high voltage generator. The gated generator further has a fork-shaped "split-slide" design, which allows the generation of two high voltage signals HV 35 and IVC, which address different load conditions.

Een andere uitvoeringsvorm van het eindtrapontwerp van de generator is echter weergegeven in fig. 1A, waarbij de gesplitste lading- 8004852 15‘ pcmposcillatorsehuifrij niet wordt gebruikt, en een condensator 652 is toegevoegd tussen de poort van de transistor 222 en de HV signaaluitgang aan het einde van het getrapte ladingpomposciUatorelement 632. Bij de voordelen van het nodig hebben van minder pomposcillatortrappen, heeft 5 het ontwerp van fig. IA verder' het voordeel, dat de stroom, opgewekt door de gepoorte diode 65Q niet in de hoogspanningsschuifrij van de laad-pomposcillator wordt gebraeht, waardoor de pompcapaciteit van de schuif-rij doeltreffend wordt vergroot. De condensator 652 isoleert de gepoorte diode 650 eapacitief..However, another embodiment of the generator output stage design is shown in Fig. 1A, where the split charge 8004852 15 'pcmposcillator cover is not used, and a capacitor 652 is added between the gate of transistor 222 and the HV signal output at the end. of the stepped charge pump oscillator element 632. In the advantages of requiring fewer pump oscillator stages, the design of FIG. 1A further has the advantage that the current generated by the gated diode 65Q is not fed into the high voltage shear row of the charge pump oscillator. used, which effectively increases the pump capacity of the sliding row. Capacitor 652 isolates the ported diode 650 capacitively.

10. Tijdens de werking van de uitvoeringsvorm van fig. 1A doet het vertakkingspunt 31 (HV!} het vertakkingspunt 316 (HVC) door capacitieve werking· stijgen. Wanneer het vertakkingspunt 316 (HVC) de doorslagspan-ning bereikt, bepaald door de gepoorte diode 650, wordt de spanning van het vertakkingspunt 316. (HVCj hersteld door de gepoorte diode 650. Omdat 15· de spanning van HVC de STORE spanning stuurt,·bereikt de STORE spanning een maximum. Zoals hiervoor beschreven, stijgt HV (31 ^-) dan aanzienlijk boven HVC voor het door de keten doen waarnemen en voltooien van een periode. Een ander voordeel van. het capaciteif koppelen met de gepoorte diode is, dat een minimum stroom van de gepoorte diode wordt getrokken, 20 hetgeen een bewijs kan zijn voor stabiliteit. Het ontwerp van de condensator 652 is zodanig, dat. hij voldoende groot is voor het overheersen van alle andere capaciteiten op het vertakkingspunt 316 (HVC).10. During operation of the embodiment of Fig. 1A, branch point 31 (HV!} Causes branch point 316 (HVC) to rise by capacitive action. When branch point 316 (HVC) reaches breakdown voltage determined by the gated diode 650, the voltage of the branch point 316. (HVCj is restored by the gate diode 650. Since 15 · the voltage of HVC drives the STORE voltage, · the STORE voltage reaches a maximum. As described above, HV (31 ^ -) rises then significantly above HVC for chain sensing and completion of a period Another advantage of capacitively coupling to the gated diode is that a minimum current is drawn from the gated diode, which may be evidence of stability Capacitor 652 is designed to be sufficiently large to dominate all other capacitances at branch point 316 (HVC).

Eoewel de afgeheelde generator kan worden gebruikt voor het sturen van zowel hoge als lage impedantiebelastingen, is de generator-25 afmeting bijzonder klein voor belastingen met een hoge impedantiecapaciteit. Eet is duidelijk, dat een wijd bereik van spanningen praktisch beschikbaar is uit de hoogspanningsgenerator, zoals afgebeeld in fig. k.Although the powered generator can be used to drive both high and low impedance loads, the generator size is particularly small for loads with high impedance capacitance. It is clear that a wide range of voltages are practically available from the high voltage generator, as shown in Fig. K.

Eet is- duidelijk, dat ladingpomposcillatorketens van de in fig.It is clear that charge pump oscillator chains of the components shown in FIG.

1 en 1A weergegeven soort in het bijzonder geschikt zijn als een gedeelte 30 van een geïntegreerde keten, in welk verband de fig. 9 en 10 een voorbeeld tonen van een geïntegreerde ketenconstructie van een serie laad-pompo sc illat ortrappen.1 and 1A are particularly suitable as a portion 30 of an integrated circuit, in which respect Figures 9 and 10 show an example of an integrated circuit construction of a series of charge-pump illustrator stages.

Zoals weergegeven in fig. 9 en 10, kunnen kloksignalen ^1, $2.As shown in Figures 9 and 10, clock signals ^ 1, $ 2.

j | worden verschaft in geïsoleerde H kanalen 90, 92 met pn verbindings-35 punt en eapacitief worden gekoppeld met elektroden 9*j·, 95, 96, 97, die respectievelijk elektrisch contact maken met een H+ diode-eiland, en • » 4* capaciteif zijn gekoppeld met een aangrenzend ΪΓ eiland in de schuifrij on n l o r ? 16 voor liet vormen, van in serie geschakelde laadpamposeillatorconstructies, zoals weergegeven in fig. 1.j | are provided in insulated H channels 90, 92 with pn junction-35 point and are capacitively coupled with electrodes 9 * j, 95, 96, 97, which make electrical contact with an H + diode island, respectively, and • »4 * capacitif are linked to an adjacent island in the slider row on nlor? 16 for forming series-connected charge ampoule arrangements as shown in FIG. 1.

De maximum spanning van de keten 10 wordt begrensd door de hoog-spanningsstuurschakeling, zoals hiervoor aangegeven. De hoogspannings-5 stuursehakeling (fig. 5} begrenst de maximum spanning, verschaft aan het STOEIT uitgangsvertakkings-punt 200 tot ongeveer 25 7 in de afgebeelde uitvoeringsvorm voor het vertakkingspunt 651 op aardpotentiaal. Zoals reeds vermeld verhoogt het verhogen van de spanning van het vertakkingspunt 651 echter gemakkeli'jk de maximum spanning, en eén uitvoeringsvorm 1100 10- van de sehakeling, waarbij gebruik wordt gemaakt van een "afgestemde” vertakkingspuntpetentjaal voor het verhogen van de rna-sri-mn-m spanning, is afgebeeld in fig. 11en zendt een differentiaalspanningssignaal naar de schakeling voor' het waarnemen van een hoge spanning wanneer dit maximum is bereikt.The maximum voltage of the circuit 10 is limited by the high voltage control circuit, as indicated above. The high voltage 5 control circuit (Fig. 5} limits the maximum voltage supplied to the STOUT output branch point 200 to about 25 7 in the illustrated embodiment for the branch point 651 at ground potential. As already mentioned, increasing the voltage of the branch point increases 651, however, the maximum voltage, and one embodiment 1100 10- of the switch using a "tuned" branch point peg scarf for increasing the rna-sri-mn-m voltage, is shown in FIG. a differential voltage signal to the circuit for sensing a high voltage when this maximum is reached.

15- Het WC signaal heeft zeer weinig belasting en stijgt dus voor de W laadpomposcillatoruitgang uit, totdat de gepoorte diode 650 deze op meer dan 25 V herstelt. De nauwkeurige houdspanning kan worden geregeld onder toepassing van een keten voor het kiezen van een poortspan-ning, welke keten is weergegeven in fig. 6 en een gekozen spanning van 20 0 - 5 7 tot stand, brengt op het -vertakkingspunt 651, en derhalve het "afstemmen" of kiezen mogelijk -maakt van een bereik van diodedoorslag-spanningen en bijbehorende STORE uitgangsspanningen.15- The WC signal has very little load and thus rises out before the W charge pump pos. Output until the gated diode 650 restores it to more than 25 V. The precise holding voltage can be controlled using a gate voltage selection circuit, which is shown in FIG. 6 and establishes a selected voltage of 0-5-7 at the branch point 651, and therefore allows "tuning" or selection of a range of diode breakdown voltages and associated STORE output voltages.

-· Wanneer-de stuur spanning WC is hersteld, stijgt het STORE vertakkingspunt 200 totdat het transistororgaan 222 bij ongeveer 25 V uit-25 schakelt (7,^ van ongeveer nul volt). Nadat het orgaan 222 uitschakelt, kan het uitgangssignaal W vrij stijgen, ontladen en eventueel het W1 vertakkingspunt 500 boven het W2 vertakkings-unt 502 trekken.When the control voltage WC is restored, the STORE branch point 200 rises until the transistor member 222 turns off at approximately 25 V (7.5 of approximately zero volts). After the member 222 turns off, the output W may rise, discharge, and optionally pull the W1 branch point 500 above the W2 branch point 502.

Wanneer het inwendige stuursignaal STL laag gaat (opslagwerking) stelt het orgaan 208 in eerste instantie W2 in boven W1, die een optrek-30 transistor 210' heeft met een grotere drempel of lagere geleidbaarheid dan de transistor 208.. De gepoorte diodedoorslag.van deze organen is ongeveer 30 7. Wanneer het inwendige logische signaal STL hoog gaat, ontladen de transistoren 208, 210 en 212 de W vertakkingspunten voor het terugstellen van de keten.When the internal control signal STL goes low (storage operation), the member 208 initially sets W2 above W1, which has a pull-up transistor 210 'with a greater threshold or lower conductivity than the transistor 208. The gated diode breakdown of this organs is about 30 7. When the internal logic signal STL goes high, transistors 208, 210 and 212 discharge the W branches to reset the circuit.

35 Zoals eveneens aangegeven is een bijzonder kenmerk van de keten 10 het gebruik van een gepoorte diodeherstelketen voor het verschaffen van een hoogspanningsreferentiespanning. In fig. 6 is een doorsnede weer- 8004852 H ’ * gegeven van een gepoorte diode 650, die een afstembare keten is in afhankelijkheid van het spanningsverschil tussen de spanning Y^, gelegd aan een MOS elektrodepoort 660 en de spanning HYC, gelegd aan het H-gebied 662 van de diode 650. Het spanningsverschil (HVC - V ) brengt een hoog-As also indicated, a particular feature of circuit 10 is the use of a gated diode recovery circuit to provide a high voltage reference voltage. In FIG. 6, a cross-sectional view of 8004852 H '* is shown of a gated diode 650, which is a tunable circuit depending on the voltage difference between the voltage Y ^ applied to a MOS electrode port 660 and the voltage HYC applied to the H region 662 of diode 650. The voltage difference (HVC - V) produces a high

GG

^ spanningsreferentie tot stand met een gewenste stabiliteit en nauwkeurigheid. Wanneer het verschil HVC - gelijk is aan ongeveer 25 V voor het orgaan 650r. dat een 100 nm dikke silicium oxydelaag heeft , die de . . poort 650 scheidt van de p-en n-onderlaag, die de diode vormt, herstelt de diodedoorslag de spanning HVC op ongeveer 25 V.^ voltage reference established with desired stability and accuracy. When the difference HVC - is equal to about 25 V for the member 650r. which has a 100 nm thick silicon oxide layer covering the. . separating gate 650 from the p and n substrate, which forms the diode, the diode breakdown restores the voltage HVC to about 25 V.

10 Het afgeheelde, gepoorte diodeherstelstelsel 650 omvat een NThe gated gate diode recovery system 650 includes an N

gebied 662, gevormd in de monokristallijne silicium dioxyde p-onderlaag 655. De hoge (positieve) spanning HVC van het verbakkingspunt 316 van de laadpemposcillator van fig. 1 of van het vertakkingspunt 317 van de uitvoeringsvorm van fig. 1A kan worden gelegd aan het N gestimuleerde 15 gebied 662 van de diode 650. De p-zijde van de diode bevindt zich dus op een aanzienlijk negatievere potentiaal (bijvoorbeeld aardpotentiaal in de uitvoeringsvorm 10), zodat de diode 650 in.sterke mate omgekeerd onder voorspanning is geplaatst dankzij de werking van de laadpomposcilla-tor 12. De omgekeerde voorspanning produceert een afvoergebied bij het 20 pn-diodeverbindingspunt, zoals afgebeeld in fig. 6, waarbij een MOS poort 660 is verschaft bij een gedeelte van het pn-verbindingspunt en daarvan is geïsoleerd door een passende diëlektrisehe laag, die bestaat uit een 100 nm silicium dioxydelaag 658 in de afgebeelde uitvoeringsvorm.region 662, formed in the monocrystalline silicon dioxide p-substrate 655. The high (positive) voltage HVC of the branch point 316 of the load pulse poscillator of Figure 1 or of the branch point 317 of the embodiment of Figure 1A can be applied to the N stimulated region 662 of the diode 650. Thus, the p-side of the diode is at a significantly more negative potential (for example, ground potential in the embodiment 10), so that the diode 650 is strongly biased due to the action of the charge pump collector 12. The reverse bias produces a drain region at the 20 pn diode junction point, as shown in Fig. 6, where a MOS gate 660 is provided at a portion of the pn junction point and is insulated therefrom by an appropriate dielectric layer , which consists of a 100 nm silicon dioxide layer 658 in the illustrated embodiment.

De geleidende poort kan een daaraan gelegde poortpotentiaal 25 hebben, waarbij een gebied met een grote veldsterkte wordt gevormd in het gebied van het pn-verbindingspunt, direkt grenzende aan de poort 660 door het spanningsverschil HVC-V^, hetgeen een doorslagreferentiespanning tot stand brengt van ongeveer 25 V voor een poortpotentiaal van 0 V. De diode slaat door als gevolg van de sterke velden, gevormd in het gebied, 30 veroorzaakt door de aanwezigheid van de poortelektrode 660 en het omgekeerd voorgespannen verbindingspunt. Gewoonlijk slaat een onder omgekeerde voorspanning staand pn-silieium dioxyde verbindingspunt bij veel hogere spanningen door (bijvoorbeeld 50 - 100 V) indien de poort 660 niet aanwezig is. Door het veranderen van de poort spanning is het tevens mo-35 gelijk de doorslagspanning te regelen. Proefondervindelijk is vastgesteld, dat de gepoorte diodedoorslag goed wordt gestuurd door bewegingsparameters. De gepoorte diodedoorslag is gebruikt als een middel voor het 8004852 18 beschermen van MOS keteningangen tegen statische hoogspanningselektrici-teit, waarbij echter het onderhavige gepoorte diodestelsel wordt gebruikt voor het verschaffen van een regelbare, betrouwbare, nauwkeurige hoogspanningsreferentieherstelketen, die anders ingewikkelder ke-5 · tenonderdelen nodig zou hebben. Dienovereenkomstig is het duidelijk, dat het gebruik van een gepoort diodehersteistelsel een bijzonder wenselijk ketenkenmerk is voor het verschaffen van een. hoogspanningsreferentie-potentiaal.The conductive gate may have an applied gate potential 25, whereby a high field strength region is formed in the region of the pn junction directly adjacent to the gate 660 by the voltage difference HVC-V ^, creating a breakdown reference voltage of about 25 V for a gate potential of 0 V. The diode trips due to the strong fields formed in the region caused by the presence of the gate electrode 660 and the reverse biased connection point. Usually, a reverse biased pn-silicon dioxide junction will trip at much higher voltages (e.g., 50-100V) if gate 660 is not present. By changing the gate voltage, it is also possible to control the breakdown voltage. It has been established experimentally that the gated diode breakdown is well controlled by movement parameters. The gated diode breakdown has been used as a means of protecting MOS circuit inputs from high voltage static electricity, however, the present gated diode array is used to provide a controllable, reliable, accurate high voltage reference recovery circuit, which would otherwise be more complex components. would need. Accordingly, it is understood that the use of a gated diode recovery system is a particularly desirable circuit feature for providing a. high voltage reference potential.

De hoge potentialen, verschaft door de laadpamposcillator 12 10 vereisen tevens bijzondere ketenkenmerken voor het opwekken van logische stuursignalen op grond van de hoogspanningssignalen. Zoals aangegeven toont fi'g, 7 het hoegspanningswaaraeemgedeelte 16 van de keten 10. Een belangrijke opmerking is, dat de eerste trap 510' een volledige koppeling met hoge impedantie vertegenwoordigt met de hoogspanningssignalen 15 500 en 502. De trap 510 schuift tevens de. betrekkelijk hoge spanning in êén enkele trap naar een laag niveau. Zoals reeds aangegeven, gaat het uit gangs stuur signaal HV SEHSE met logisch niveau hoog wanneer het signaal HV1 van het vertakkingspunt 500 hoger trekt dan het signaal HV2 van het vertakkingspunt 502 (nadat -STORE ongeveer 25 V heeft bereikt.The high potentials provided by the charge pulse oscillator 12 also require special circuit characteristics for generating logic control signals based on the high voltage signals. As shown, Fig. 7 shows the high voltage sensing portion 16 of the circuit 10. An important note is that the first stage 510 'represents a full high impedance coupling with the high voltage signals 500 and 502. The stage 510 also slides. relatively high voltage in a single step to a low level. As already indicated, the logic level HV control signal SEHSE goes high when the signal HV1 from the branch point 500 pulls higher than the signal HV2 from the branch point 502 (after -STORE has reached about 25 V.

20 In de trap I, zijn de vergelijkingsvertakkingspunten S en SIn stage I, the comparative branch points are S and S.

van de keten 510 ongeveer 2,5 en 2,3 V wanneer de ingangsspanning HV1 van het vertakkingspunt 500 gelijk is aan 27 V, en de ingangs spanning HV2 van het vertakkingpunt 502 gelijk is aan 25 V. De differentiaaltrap-pen II (520), III (539). en 17 (5^0) hebben een gebruikelijke versterking 25 van meer dan 100, die een grote zwaai, verschaft naar de laatste trap V (550) voor het verschuiven van het niveau.of the circuit 510 about 2.5 and 2.3 V when the input voltage HV1 of the branch point 500 is 27 V, and the input voltage HV2 of the branch point 502 is 25 V. The differential stages II (520) III (539). and 17 (5 ^ 0) have a conventional gain greater than 100, which provides a large swing to the last stage V (550) for shifting the level.

Voordat de STORE periode wordt gestart, stelt het inwendige stuursignaal STC op +5 V (hoog), gelegd aan het vertakkingspunt ^03, de waarneemversterker in de HV SENSE = lage toestand (0 V).Before starting the STORE period, the internal control signal STC sets to +5 V (high), applied at the branch point ^ 03, the sense amplifier in the HV SENSE = low state (0 V).

30 De hoogspanningsstuurschakeling stelt de ingangsspanning HV2 boven de ingangsspanning HV1 .wanneer de STORE periode is gestart, zodat HV SEHSE laag blijft, nadat STC is vrijgegeven totdat STORE ongeveer 25 V bereikt, zoals hiervoor beschreven.The high voltage driver circuit sets the input voltage HV2 above the input voltage HV1 when the STORE period is started, so that HV SEHSE remains low after STC is released until STORE reaches about 25 V, as described above.

De snelheid waarmede het STORE vertakkingspunt 200 de voorafbe-35 paalde uitgangsspanning bereikt, wordt bestuurd door de hoogspanningste-rugkoppelketen (fig. 8), die de stijgsnelheid van de STORE impuls waarneemt en regelt zonder enige DC belasting op STORE. De terugkoppelspan- 8004852 - f9 ning V_ stuurt de amplitude van de faz ekloks ignalen en. φ2. door het • vertakkingspunt M)6 (fig. 1), dat op zijn beurt direkt de stijgsnelheid stuurt van de hoogspanningsgenerator (fig. 3).The rate at which the STORE branch point 200 reaches the predetermined output voltage is controlled by the high voltage feedback circuit (FIG. 8), which senses and controls the rate of rise of the STORE pulse without any DC load on STORE. The feedback voltage 8004852 - f9 ning V_ controls the amplitude of the phase signals. φ2. by the • branching point M) 6 (fig. 1), which in turn directly controls the ascent speed of the high-voltage generator (fig. 3).

Een niet-geregelde laadpomposcillator 12 zou. de stijgsnelheid 5 direkt als functie van de belastingcapaciteit veranderen, welke capaciteit veelal veranderlijk is door factoren, die drie overschrijden in afhankelijkheid van toepassing in dezelfde keten.An unregulated charge pump oscillator 12 would. the rate of ascent changes directly as a function of the load capacity, which capacity is often variable due to factors exceeding three depending on application in the same chain.

Mathematische nabootsing toont aan, dat door toepassing van de terugkoppelketen, de stijgsnelheid slechts +_ 20$ schommelt wanneer de be-IQ- lastingcapaciteit + 50$ schommelt, hetgeen een aanzienlijke verbetering vertegenwoordigt. Omdat de impedantie, vertoond door een geheugenreeks van niet-vluehtige geheugenèlementen, in aanzienlijke mate gedurende de werking daarvan kan veranderen,, en omdat het verschaffen van optimale hoogspannlngsimpulsen met een in het algemeen regelmatige stijgtijd wen-•jj selijk is voor.de werking van de geheugenreeks, is de terugkoppelschake-ling een wenselijk aspect van de totale keten 10. In de terugkoppelketen zijn middelen voorzien voor het waarnemen van de stijgsnelheid en voor het veranderen van de stuuruit gangs spanning als een functie van de snelheid van potentiaalvergroting, verschaft door de laadpomposcillator 20 12. De stuur spanning V stuurt op zijn beurt de pompsnelheid van de laadpomposdILator zodanig, dat het verhogen van de stijgsnelheid een verlagen veroorzaakt van de pompsnelheid, waarbij een verlagen van de stijgsnelheid een verhogen veroorzaakt van de laadpompsnelheid. Wanneer in dit verband met betrekking tot de afgeheelde uitvoeringsvorm 10, de 25 STORE potentiaal op het vertakkingspunt 200 stijgt tot 25 V in 1 ms, stroomt een verplaatsingsstroom van 7,5 nA uit de 0,3 pF terugkoppelcondensator 350 door het orgaan 352. In dit verband zijn Z/L verhoudingen voor de af-gebeelde transistoren van de terugkoppelketen van de uitvoeringsvorm 10 en een eapaciteitswaarde voor de terugkoppelcondensatorwaarde voor de 30 inrichting 10, die moeten worden geregeld rond een stijgtijd van ongeveer 1 ms, ter illustratie weergegeven. Deze geleiding op laag niveau van de transistor 352 plaatst de 10/10 E transistor en de 220/10 E transistor 35^ in het geleidingsgebied, voorafgaande aan de drempel. Het 220/10 orgaan 35^ geleidt dus ongeveer tweeëntwintig maal de stroom 35 van het orgaan 352 (22 x 7,5 nA = 1<?5 nA). Indien de stijgtijd toeneemt of afneemt, neemt deze stroom respectievelijk in hoofdzaak rechtlijnig toe of af.Mathematical simulation shows that by using the feedback circuit, the rate of rise fluctuates only + $ 20 when the load capacity fluctuates + $ 50, which represents a significant improvement. Because the impedance exhibited by a memory array of non-volatile memory elements can change significantly during its operation, and because providing optimum high voltage pulses with a generally regular rise time is desirable for the operation of the memory sequence, the feedback circuit is a desirable aspect of the overall circuit 10. The feedback circuit includes means for sensing the rise rate and for changing the control output voltage as a function of the rate of potential magnification provided by the charge pump positioner 12. The control voltage V, in turn, controls the pump speed of the charge pump position dilator such that increasing the rate of rise causes a decrease in the rate of the pump, while decreasing the rate of rise causes an increase in the rate of the charge of the pump. In this connection, with respect to the completed embodiment 10, when the STORE potential at the branch point 200 rises to 25 V in 1 ms, a displacement current of 7.5 nA flows from the 0.3 pF feedback capacitor 350 through the member 352. In in this connection, Z / L ratios for the displayed transistors of the feedback circuit of the embodiment 10 and an capacitance value for the feedback capacitor value for the device 10, which are to be controlled around a rise time of about 1 ms, are shown for illustrative purposes. This low level conduction of the transistor 352 places the 10/10 E transistor and the 220/10 E transistor 35 ^ in the conduction region prior to the threshold. Thus, the 220/10 member 35 ^ conducts approximately twenty-two times the current 35 of the member 352 (22 x 7.5 nA = 1.5 nA). If the rise time increases or decreases, this current increases or decreases substantially rectilinear, respectively.

8004852 20 , · De 7/200 D afvoeroptrektransistor 356-stelt V_ ia op 4 V wan- rij neer de stroom door het orgaan 1^ gelijk is aan. 165 nA. De terugkoppel-spanning V_~ verandert ongeveer + 0,5 V voor de betreffende + 20$-ver-8004852 20. The 7/200 D drain pull transistor 356 sets V 4 to 4 V when the current through the member 1 equals. 165 nA. The feedback voltage V_ ~ changes about + 0.5 V for the corresponding + 20 $

Jfl5 anderingen in. de sti'jgsnelheid, zoals berekend aan de hand van ketenna-5 bootsingen, Een wijd bereik van ketenregeling kan worden bereikt door het eenvoudig veranderen van ketenparameters, zoals uit de voorgaande beschrijving· duidelijk is.Jfl5 changes. the rate of rise, as calculated from chain simulations. A wide range of chain control can be achieved by simply changing chain parameters, as is apparent from the foregoing description.

Elk der verschillende beschreven ketens van de inrichting 10 is in het bijzonder geschikt voor verwezenlijking als een gedeelte van 30. een geïntegreerde keten,, waarbij- het duidelijk is, dat werkwijzen en inrichtingen overeenkomstig de uitvinding bijzonder nut hebben als een gedeelte van een geïntegreerde keten. Een bijzonder belangrijk gebruik voor dergelijke geïntegreerde ketens is in blokjes, die een hoge spanning vereisen, zoals· potentialen van meer dan ongeveer 15 of 20 ?. Te-35. genwoordig wordt een dergelijke hoge spanning veelal verschaft als een uitwendige krachtbron, die moet worden gestuurd en die aanzienlijk toevoegt aan de kosten van, het stelselontverp. Werkwijzen en inrichtingen overeenkomstig de uitvinding zijn in het bijzonder nuttig in elektrisch te veranderen niet-vluehtige RAM’s en elektrisch te veranderen, niet-20 vluchtige ROM’s, en andere inrichtingen, waarbij gebruik wordt gemaakt van weg-banende ladingbeginselen voor het bereiken van niet-vluchtigheid. Dergelijke werkwijzen en inrichtingen kunnen ook worden toegepast in geïntegreerde ketenblokjes met fouttolerantie en elektrisch te hervormen geïntegreerde ketens· van een microprocessor, waarbij gebruik wordt ge-25 maakt van niet-vluehtige, elektrisch te veranderen elementen voor het bereiken van hon doeleinden. Onderhavige hoogspanningsstelsels met geïntegreerde keten kannen ook toepassing vinden in op afstand waargenomen inrichtingen, die gewoonlijk gedurende lange tijdsduren onbekrachtigd zijn.Each of the various described circuits of the device 10 is particularly suitable for implementation as a portion of 30. an integrated circuit, it being understood that methods and devices of the invention have particular utility as a portion of an integrated circuit . A particularly important use for such integrated circuits is in cubes, which require a high voltage, such as potentials greater than about 15 or 20?. Te-35. Today, such a high voltage is often provided as an external power source to be controlled which adds significantly to the cost of system design. Methods and devices according to the invention are particularly useful in electrically modifiable non-volatile RAMs and electrically modifiable, non-volatile ROMs, and other devices, using disruptive charge principles to achieve non-volatility . Such methods and devices can also be used in fault tolerance integrated circuit blocks and microprocessor electrically reshapable integrated circuits, using non-volatile, electrically alterable elements to achieve various purposes. The present integrated circuit high voltage systems may also find use in remotely sensed devices, which are usually de-energized for long periods of time.

In dergelijke toepassingen kan de keten worden gebruikt voor het opwekken 30 van een blokjeskracht hron door het activeren van de generator door faze-kloksignalen, geleverd van een plaats op afstand.. Gegevensverwerking kan bijvoorbeeld plaats vinden bij het activeren van de blokjes door het zenden van signalen, gesynchroniseerd met generatorstuurfazekloksignalen voor het zodoende bijvoorbeeld aflezen van een meter of uitvoeren van een bepaalde, gewenste logische werking. Indien de geactiveerde inrichting tevens een niet-yluchtig geheugen heeft, dat elektrisch kan worden veranderd , kan een middel voor het opslaan en wij zigen van gegevens zonder 8004852 21 .In such applications, the circuit can be used to generate a block force hron by activating the generator by phase clock signals supplied from a remote location. For example, data processing may take place when activating the blocks by transmitting. signals, synchronized with generator control phase clock signals, for example to read a meter or to perform a certain desired logic operation. If the activated device also has a non-volatile memory, which can be electrically changed, a means of storing and modifying data can be performed without 8004852 21.

t - plaatselijke krachtbron, zijn verschaft. Het. is ook mogelijk de fazeklok-signalen via een transformator te koppelen met de keten, zodat geen fysisch, contact nodig is voor Bet Bedienen van de keten. Dergelijke, via een transformator gekoppelde stelsels kunnen toepassing vinden als een 5 medische sondeschakelingv Bijvoorbeeld voor medische implantaten, die in een lerend, lichaam kunnen worden geplant, zonder door de huid dringende leidingen of een andere krachtbron.t - local power source, are provided. It. it is also possible to link the phase clock signals to the chain via a transformer, so that no physical contact is required for Bet Operating the chain. Such transformer coupled systems can find use as a medical probe circuitry. For example, for medical implants, which can be planted in a learning body, without lines penetrating the skin or other power source.

Zoals hiervoor aangegeren, kunnen verder middelen zijn aange- bracht voor het veranderen van de uitgangspot ent iaal door het veranderen 10'. van de doorslagpot ent iaal van. het spanningsreferentie-element.. Een voor- keursuityoeringsvorm ίΤΟΟ is bijvoorbeeld weergegeven-in fig.' 11, welke soortgelijk, is aan de in fig. 1 weergegeven schakeling, maar die een vergroting tot 32 bevat van,· het aantal laadpomposcillatortrappen 1102, en eapacitieye spanningswaarneemketen, zoals die van fig. 1A en midde— 15 len 11Q'k voor het sturen van de spanning van het vertakkingspunt Ha van het gepporte diodeherstelorgaan 990. De middelen 110U bestaan uit een in verhouding geplaatste inverteer keten met drempelvaldioden, hetgeen het ’'afstemmen" verschaft van de spanning van het vertakkingspunt Ha van de gepoorte diodeherstelketen, en derhalve de spanning stuurt, waarop de 20 diode 990 herstelt of doorslaat, en derhalve de uitgangs spanning stuurt van de hoogspannings STORE impuls 320. Een einde van de invert eerketen 110il- heeft maskerkiezers 1T06, 1108, die de herstelspanning verschuiven.As indicated above, further means may be provided for changing the output spot substantially by changing 10 '. of the breakdown pot, ial of. the voltage reference element. For example, a preferred voltage control mode is shown in FIG. 11, which is similar to the circuit shown in FIG. 1, but which includes an enlargement to 32 of the number of charge pump oscillator stages 1102, and a capacitive voltage sensing circuit such as that of FIG. 1A and means 11Q'k for controlling the voltage of the branch point Ha of the dipped diode repair member 990. The means 110U consists of a proportional inverter circuit with threshold diodes, providing the "tuning" of the voltage of the branch point Ha of the gated diode repair circuit, and therefore the voltage to which the diode 990 recovers or trips, and therefore controls the output voltage of the high voltage STORE pulse 320. One end of the inverter circuit 110il has mask selectors 1T06, 1108 which shift the recovery voltage.

De herstelspanning, verschaft door de maskerkiezer 1106 is ongeveer 31 V, waarbij de herstelspanning, verschaft door de maskerkiezer 1108 * 25 ongeveer 38 V is. Tijdens de vervaardiging wordt een van de kiezers 1106, 1108 gekozen voor het verschaffen van de gewenste uitgangsspanning voor de bepaalde inrichting, die wordt vervaardigd.The recovery voltage provided by the mask selector 1106 is about 31 V, with the recovery voltage provided by the mask selector 1108 * 25 being about 38 V. During manufacture, one of the selectors 1106, 1108 is selected to provide the desired output voltage for the particular device being manufactured.

Hoewel, de uitvinding, in het bijzonder is beschreven aan de hand van een bepaalde ketenuitvoeringsvorm, die zelf gebruik maakt van 30 inrichtingsparameters, die gebruikelijk zijn voor een 5 V, n-kanaal MOS inrichting, en uitgevoerd voor het verschaffen van een bepaalde 25V impuls met een geregelde stijgtijd van ongeveer 1 ms, zijn vele veranderingen, aanpassingen en wijzigingen uit de aanvrage duidelijk en bestemd ®m binnen de strekking en de omvang van de uitvinding te vallen, 35 zoals bepaald door de volgende conclusies.However, the invention has been particularly described with reference to a particular circuit embodiment, which itself uses 30 device parameters common to a 5V, n-channel MOS device, and is designed to provide a given 25V pulse With a controlled rise time of about 1 ms, many changes, adaptations and changes from the application are apparent and are intended to be within the scope and scope of the invention as defined by the following claims.

80048528004852

Claims

Integrated circuit for generating a high voltage characterized by clock signal means for providing a multiphase charge pump signal, further by charge pump position means for using the charge pump signal for pumping charge packets. 5 have a plurality of separate stages of increasing potential for providing an output potential to an output terminal, which output potential exceeds the potential of the charge pump signal, and for providing a second output potential exceeding the applied pump potential by means of the "10". limiting the output potential of the charge pump oscillator means to a predetermined reference potential, and by means for controlling the rise time of the output potential by controlling the charge pump speed of the charge pump oscillator means.

Integrated circuit according to claim 1, characterized in that 15. the charge pump oscillator means one. number of series-connected diode members each. capacitively connected to the clock signal means.

Integrated circuit according to claim 2, characterized in that the clock signal means provide biphasic, non-overlapping signals, which are alternately coupled capacitively to the series-connected diode members.

Integrated circuit according to claim 2, characterized by means for generating a logic level control signal when the output potential exceeds the predetermined reference potential.

Integrated circuit as claimed in claim 2, characterized in that the means for controlling the rise time of the output potential of the charge pump positioner means comprise means for sensing the rise time, further means for increasing the potential of the charge pump signal at a increasing rise time and for decreasing the potential of the charge pump signal with decreasing rise time with respect to a predetermined desired rise time so as to allow a variable output impedance at the output terminal without an associated variable rise time deviation.

Integrated circuit according to claim 2, characterized in that the means for limiting the output potential to a predetermined reference potential comprise a p-n junction diode placed under reverse voltage 8004852. an electrode gate "at alt Rans - a portion of Ret pn junction of the diode, and dielectric separated therefrom - for Ret obtaining a voltage reset row. means for Ret to accept Ret: Exceeding the Reset potential through the output spot.

7- Method for Ret obtaining a reference voltage, characterized by Ret obtaining a Ralf conductor diode with p-n-far-Rim point, further Ret obtaining an electrode port. a portion of Ret pwi junction of the diode and separated dielectrically therefrom. which diode has a predetermined reverse breakdown potential in Ret Range of about 20 V to about 30 V at a gate potential of 0 Y, Ret applying a Reference voltage to a predetermined reference voltage to the diode in a .15 reverse bias polarity and Ret Limiting the reference potential to the reverse breakdown potential by conduction across the diode, if the potential should exceed the reverse breakdown potential.

The method of claim 7 with Ret. characterized in that a tuning potential is applied to the electrode gate for Ret changing the reverse breakdown potential of the diode. 8004852