DE69530942T2

DE69530942T2 - Ladungspumpe mit reihenkondensator

Info

Publication number: DE69530942T2
Application number: DE69530942T
Authority: DE
Inventors: Teruhiko Kawasaki-city KAMEI; I-Long Lee; Kouta Kawasaki-city SOEJIMA; Ray-Lin Wan
Original assignee: Macronix International Co Ltd
Current assignee: Macronix International Co Ltd
Priority date: 1995-03-09
Filing date: 1995-03-09
Publication date: 2004-03-11
Anticipated expiration: 2015-03-10
Also published as: DE69530942D1; JPH10506259A; EP0813751A1; WO1996028850A1; EP0813751A4; EP0813751B1; JP3144491B2

Description

TECHNISCHER HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Technisches Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft die Konstruktion von Ladungspumpen eines integrierten Schaltkreises, die verwendet werden, um hohe positive oder negative Potentiale zu erzeugen, wie z. B. Ladungspumpen, die in integrierten Flash-EEPROM-Vorrichtungen verwendet werden, um Programme zu etablieren und Potentiale für die Anordnung zu löschen.
Beschreibung des relevanten Standes der Technik
In vielen integrierten Schaltkreisen ist es wünschenswert, ein Potential, das höher als die Standardversorgungsspannung ist, oder eine Spannung mit einer Polarität entgegengesetzt zu der Versorgungsspannung zu erzeugen. Diese Potentiale können unter Verwendung eines Ladungspumpenschaltkreises, der auf dem integrierten Schaltkreis implementiert ist, erzeugt werden.
Eine Anwendung für einen Ladungspumpenschaltkreis ist die Erzeugung von Programmund Löschpotentialen für Flash-EEPROM-Vorrichtungen. Flash-EEPROM-Vorrichtungen benötigen Potentiale in der Größenordnung von 12–15 V, um die Speicherzellen zu programmieren oder zu löschen. Manche Vorrichtungen greifen auf die Verwendung eines hohen Versorgungspotentials für die Programmierung außerhalb des Chips zurück, um diese Spannungen bereitzustellen. Neuere Konstruktionen haben jedoch auf die Verwendung von nur Standard-SV-Versorgungen umgestellt, wobei sie sich auf Ladungspumpen verlassen, um die Programmierungs- und Löschpotentiale zu erzeugen. Diese Potentiale können ebenso erreicht werden durch Erzeugen von sowohl negativen als auch positiven Spannungen unter Verwendung von Ladungspumpen, um das Erzeugen eines Potentials mit hohem absolutem Wert auf dem Chip zu vermeiden.
Ein Problem, das mit dem Ladungsschaltkreis verknüpft ist, ist das Erfordemis von Kapazitäten auf dem Chip. Ein kosteneffektiver Typ einer Kapazität auf integrierten Schaltkreisen, wie z. B. Flash-EEPROM, basiert auf dem Verbinden des Source-Anschlusses und des Drain-Anschlusses einer MOS-Vorrichtung, um einen Anschluß einer Kapazität bzw. eines Kondensators bereitzustellen und durch die Verwendung des Gate-Anschlusses der Vorrichtung als den zweiten Anschluß der Kapazität bzw. des Kondensators. Diese MOS-Kondensatoren sind Beispiele von "aktiven" Kondensatoren, die eine Schwellwertspannung über der Vorrichtung erfordern, um aktiv zu sein. So muß der Schaltkreis, der diese aktiven Kondensatoren verwendet, während des Betriebs der Ladungspumpen geeignet vorgespannt sein, um den korrekten Betrieb sicherzustellen.
Ein anderes Problem, das mit Ladungspumpen auf integrierten Schaltkreisen verknüpft ist, ist die hohe erzeugte Spannung. Diese hohen Spannungen können die Durchbruchspotentiale der aktiven Einrichtungen, die verwendet werden, um die Kondensatoren zu erzeugen, überschreiten. Es wurden somit Ladungspumpen entwickelt, die Reihenkondensatoren verwenden. Die spannungs teilende Wirkung der in Reihe geschalteten Kondensatoren reduziert das Potential über jedem der in Reihe geschalteten Kondensatoren. Dies erlaubt es, daß die Ladungspumpen höhere Spannungen erreichen, ohne die Durchbruchsspannung der Kondensatoren zu erreichen.
Beispielsweise beschreibt das US-Patent Nr. 5,008,799, erfunden von Montalvo, und US-Patent Nr. 5,059,815, erfunden von Bill et al., Ladungspumpen unter Verwendung von in Reihe geschalteten Kondensatoren. Die Bill et al.- und Montalvo-Patente stellen eine Diskussion des Hintergrundes der vorliegenden Erfindung zur Verfügung und werden durch Bezugnahme für diese Zwekke hierin aufgenommen.
In dem Patent von Bill et al. bestehen die in Reihe geschalteten Kondensatoren aus einer einzelnen aktiven Vorrichtung in Reihe mit einem aktiven Kondensator aus parallel zueinander stehenden Platten. Die aktive Vorrichtung in der Reihe wird mittels eines Pull-Up-Schaltkreises bzw. Heraufziehschaltkreises auf einen aktiven Zustand vorgespannt. Der parallele Plattenkondensator muß nicht vorgespannt werden. Kondensatoren mit parallelen Platten können jedoch nicht erwünschte Konstruktionsbeschränkungen in der Implementierung der Ladungspumpen auf integrierten Schaltkreisen bereitstellen.
Das Montalvo-Patent vermeidet die Verwendung von Kondensatoren mit parallelen Platten auf dem Chip durch Verwendung einer Reihe von aktiven Kondensatoren. In Montalvo wird der zweite aktive Kondensator (die Ausgangsvorrichtung) in der Reihe unter Verwendung von zwei "back-to-back"- bzw. "Rücken-an-Rücken"-Vorrichtungen für insgesamt drei aktive Kondensatoren in einer einzelnen Ladungspumpenstufe implementiert. Die Reihe aktiver Kondensatorkonstruktionen stellt ein schwieriges Vorspannungsproblem für das Beibehalten einer ausreichenden Spannung an dem gemeinsamen Knoten zwischen den Kondensatoren dar, um die Eingangsvorrichtung zu aktivieren, während eine ausreichende Spannung auf dem Ausgangsknoten beibehalten wird, um die Ausgangsvorrichtung zu aktivieren, um sicherzustellen, daß beide Kondensatoren während des Ladungspumpenbetriebs aktiviert bleiben. Die Verwendung der Rücken-an-Rücken-Kondensatoren stellt sicher, daß zumindest einer der Rücken-an-Rücken-Kondensatoren aktiviert ist, abgesehen von kurzen Übergängen, wenn der Unterschied über den Rücken-an-Rücken-Kondensatoren geringer als die Schwellwertspannung von einem ist. Während dieses Übergangs ist die Pumpkapazität sehr klein und der spannungsteilende Effekt der in Reihe geschalteten Kondensatoren wird abgeschwächt.
Die US-A-4,338,537 zeigt einen Vorspannungserzeugungsschaltkreis auf einem Substrat, der einen Oszillatorschaltkreis, einen Antriebsschaltkreis und einen Ladungspumpenschaltkreis, der angeordnet ist, um elektrische Ladungen in ein Substrat in Übereinstimmung mit dem Ausgang des Antriebsschaltkreises zu pumpen, aufweist. Die Oszillationsfrequenz des Oszillatorschaltkreises wird in Übereinstimmung mit einer Substratspannung von dem Ladungspumpenschaltkreis gesteuert. Die US-A-4,455,493 beschreibt eine Substratvorspannungspumpe für das Koppeln eines negativ geladenen Pumpknotens mit einem Substrat. Ein Transistor, der als Kondensator angeschlossen ist, mit einem zusammengeschlossenen Source- und Drain-Anschluß für das Empfangen eines Pumpsignals, und eines Gate-Anschlusses, der mit dem Pumpknoten verbunden ist, wird verendet, um das Hinzufügen von parasitären Kapazitäten zu dem Pumpknoten zu verhindern. Die US-A-4,591,738 beschreibt eine hohe Kapazität pro Einheitsfläche der Ladungspumpenkapazität mit einer Struktur mit drei Ebenen, die in einen Ladungspumpenschaltkreis eines Substratspannungsgenerators aufgenommen ist. Die US-A-4,798,974 beschreibt einen integrierten Schaltkreis, der einen Substratvorspannungsgenerator aufnimmt für das Verbinden eines Halbleitersubstrates mit einem Well-Bereich, der hierin eingefügt ist, mit Substratvorspannung.
Es ist wünschenswert, eine Ladungspumpe aus in Reihe geschalteten Kapazitäten zur Verfügung zu stellen, die die Probleme der Vorrichtungen des Standes der Technik überwindet, die für die Verwendung in integrierten Schaltkreisen geeignet ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Besondere und bevorzugte Aspekte der vorliegenden Erfindung werden in den begleitenden unabhängigen und abhängigen Ansprüchen ausgeführt.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Ladungspumpenvorrichtung zur Verfügung unter Verwendung von in Reihe geschalteten Kapazitäten. Ein dynamischer Vorspannungsschaltkreis wird mit einem gemeinsamen Knoten zwischen den Kapazitäten verbunden, der den gemeinsamen Knoten während der Intervalle zwischen Übergängen des Pumptaktes lädt, um die aktiven Kondensatoren während der Übergänge des Pumptaktes aktiv zu halten. Die Verwendung des dynamischen Vorspannungsschaltkreises gemäß der vorliegenden Erfindung eliminiert die Notwendigkeit von aktiven "back-to-back"- bzw. "Rücken-an-Rücken" Kondensatoren, wie von Montalvo gelehrt wird. Der Vorteil des Spannungsteilungseffekts von in Reihe geschalteten Kondensatoren kann ebenso erreicht werden mit der dynamischen Vorladung unter Verwendung von ausschließlich aktiven Vorrichtungen.
Somit stellt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Ladungspumpenvorrichtung zur Verfügung, die einen ersten und einen zweiten aktiven Kondensator in Reihe aufweist mit einem gemeinsamen Knoten zwischen diesen. Der zweite Knoten des zweiten aktiven Kondensators wird mit einem bestimmten Knoten in der Ladungspumpe verbunden, der einen Ausgang der Ladungspumpe antreibt. Ein Pumptakt wird mit der ersten Leitung des ersten aktiven Kondensators verbunden. Eine Spannungsklemme ist mit dem bestimmten Knoten verbunden und stellt einen Vorspannpunkt zur Verfügung. Ein dynamischer Vorspannschaltkreis wird mit dem gemeinsamen Knoten verbunden und lädt den gemeinsamen Knoten und den bestimmten Knoten während Intervallen zwischen Übergängen des Pumptaktes, um sowohl den ersten als auch den zweiten aktiven Kondensator während der Übergänge des Pumptaktes aktiv zu halten.
In einer ersten Ausführungsform weisen der erste und der zweite aktive Kondensator n-Kanal-MOS-Vorrichtungen oder Äquivalente auf, und der dynamische Vorspannschaltkreis beinhaltet den Vorladeschaltkreis, der auf einen Ladetakt reagiert, um den gemeinsamen Knoten während der Intervalle, in denen der Pumptakt low ist, und während derer der Ladetakt Übergänge hat, die sich nicht mit Übergängen des Pumptaktes überlappen, auf ein höheres Potential zu ziehen.
In Ausführungsformen, in denen der erste und der zweite aktive Kondensator p-Kanal-MOS-Vorrichtungen oder Äquivalente enthalten, beinhaltet der dynamische Vorspannungsschaltkreis vorzugsweise einen Vorladungsschaltkreis, der auf einen Ladungstakt reagiert, um den gemeinsamen Knoten nach unten zu ziehen, während derjenigen Intervalle, in denen der Pumptakt high ist und in denen die Ladungspumpe Übergänge hat, die nicht mit Übergängen in dem Pumptakt überlappen.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Ladungspumpe mit einer Mehrzahl von Stufen aufgenommen. Zumindest eine der Stufen verwendet eine oben beschriebene Struktur mit in Reihe geschalteten Kondensatoren. In dieser Ausführungsform ist ein Diodenschaltkreis, wie z. B. eine MOS-Vorrichtung mit zusammengeschlossenem Gate- und Drain-Anschluß, mit dem bestimmten Knoten der zweiten Leitung des zweiten aktiven Kondensators verbunden, der die Scheitelwertspannungen, die an diesem bestimmten Knoten erzielt werden, zu der nächsten Stufe der Vorrichtung oder für die letzte Stufe der Vorrichtung zu dem Ausgang der Ladungspumpe überträgt.
Dementsprechend stellen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine Ladungspumpe zur Verfügung, die einzig und allein aus MOS-Vorrichtungen besteht und die in der Lage ist, eine hohe Ladungspumpenspannung auf einem einzelnen integrierten Schaltkreis zu erreichen. Andere Vorteile und Merkmale der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können mit Blick auf die Figuren, die detaillierte Beschreibung und die Ansprüche, die folgen, erkannt werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
1 ist ein schematisches Diagramm einer Reihenkapazitätsladungspumpe gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein Taktdiagramm für die Signale in der Ladungspumpe von 1.
3 ist ein schematisches Diagramm einer Reihenkapazitätsladungspumpe unter Verwendung eines Standardkondensators in Reihe mit einer MOS-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
4 ist ein schematisches Diagramm einer Reihenkapazitätsladungspumpe unter Verwendung von p-Kanal-MOS-Vorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung.
5 ist ein Taktdiagramm für die Signale, die in der Ladepumpe von 4 verwendet werden.
6 ist ein schematisches Diagramm eines Ladungspumpenschaltkreises auf einem integrierten Schaltkreis, der gemäß der vorliegenden Erfindung implementiert ist.
7 ist ein schematisches Diagramm von einer Stufe der Ladungspumpe von 6, das den Vorladeschaltkreis und den Anhebeschaltkreis gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
8 ist ein Taktdiagramm, das für die Erklärung des Betriebes des Vorladeschaltkreises gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
9 ist ein schematisches Diagramm einer Stufe der Ladungspumpe, die eine alternative Ausführungsform des Vorladungsschaltkreises gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
10 ist ein Taktdiagramm, das die Zeitabfolge des Pumptakt- und Ladungstaktsignals der Ladungspumpe von 6 darstellt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Eine detaillierte Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird unter Bezug auf die Figuren bereitgestellt.
1 zeigt die grundlegende Implementierung der Reihenkondensatorladungspumpe gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Ladungspumpe beinhaltet eine erste MOS-Vorrichtung 100 in Reihe mit einer zweiten MOS-Vorrichtung 101. Der Source-Anschluß und der Drain-Anschluß der ersten MOS-Vorrichtung 100 sind mit einem Takteingang 102 verbunden, der das Signal CLK0 empfängt. Der Gate-Anschluß der MOS-Vorrichtung 100 ist mit einem gemeinsamen Knoten 103 verbunden. Der Source-Anschluß und der Drain-Anschluß der MOS-Vorrichtung 101 sind mit dem gemeinsamen Knoten 103 verbunden. Der Gate-Anschluß der MOS-Vorrichtung 101 ist mit einem bestimmten Knoten 104 in der Ladungspumpe verbunden, welcher den Ausgang antreibt. Der bestimmte Knoten 104 ist mit dem Gate-Anschluß und dem Source-Anschluß einer als Diode geschalteten MOS-Vorrichtung 105 verbunden. Der Drain-Anschluß der Vorrichtung 105 ist mit dem Ausgang auf Leitung 106 der Ladungspumpe verbunden.
Die MOS-Vorrichtungen 100 und 101 werden durch Grenzwertspannungen über die entsprechenden Vorrichtungen aktiviert. Für die n-Kanal-Vorrichtungen, wie sie in 1 dargestellt sind, ist der Schwellwert ein positiver Wert von dem Gate-Anschluß zu dem Source-Anschluß im Bereich von 1 V. Für den korrekten Betrieb der Ladungspumpe müssen beide Vorrichtungen 100 und 101 während der Übergänge des Ladungspumpentakts CLKO aktiviert sein.
Der Knoten 104 wird von dem Klemmschaltkreis vorgespannt, der aus einer als Diode geschalteten MOS-Vorrichtung 107 besteht. Der Gate-Anschluß und der Source-Anschluß der MOS-Vorrichtung 107 sind mit der Versorgungsspannung VDD verbunden. Der Drain-Anschluß der MOS-Vorrichtung 107 ist mit dem bestimmten Knoten 104 verbunden.
Der gemeinsame Knoten 103 ist durch einen dynamischen Vorspannschaltkreis, der den gemeinsamen Knoten 103 und den bestimmten Knoten 104 während der Intervalle zwischen den Übergängen des Pumptaktes CLKO lädt, vorgespannt, um sowohl das erste als auch das zweite MOS-Gerät 100 und 101 während der Übergänge des Pumptaktes CLKO aktiviert zu halten. Der dynamische Vorladungsschaltkreis von 1 wird somit durch ein Durchgangsgatter dargestellt, das aus der MOS-Vorrichtung 108 besteht. Bei der MOS-Vorrichtung 108 ist der Source-Anschluß derart angeschlossen, daß er das Signal A erhält, der Drain-Anschluß ist mit dem gemeinsamen Knoten 103 verbunden und der Gate-Anschluß ist mit einem Ladungstakt CLK1 verbunden.
Der Pumptakt CLKO, der Ladungstakt CLK1 und das Signal A sind in 2 dargestellt. Bevor der Pumptakt CLKO angeschaltet wird, wie durch das Intervall 110 dargestellt wird, ist der Pumptakt auf low, der Ladetakt auf high und das Signal A ist low. Dies führt dazu, daß der Knoten 103 auf den unteren Wert von A, wie z. B. Masse, heruntergezogen wird. Während dieses Intervalls 110 errichtet der Klemmschaltkreis 107 einen Vorspannpunkt an dem bestimmten Knoten 104 von etwa 4 V. Dies aktiviert den aktiven Kondensator 101. Der Kondensator 100 ist jedoch nicht aktiviert. Um somit die MOS-Vorrichtung 100 zu aktivieren, wird das Signal A an Punkt 111 auf high geschaltet. Das Signal CLK1 geht an Punkt 112 von high zu low über. In diesem Zustand wird das Durchgangsgatter 108 ausgeschaltet, was das Anheben des gemeinsamen Knotens 103 verhindert. Der Pumptakt CLKO wird in Punkt 113 von low nach high übergehen, während der Ladungstakt CLK1 auf low verbleibt. In Punkt 114 geht der Pumptakt CLKO von high nach low. Wie man sieht, verbleibt der Ladungstakt CLK1 während dieses Übergangs an Punkt 114 auf low. Nach dem Übergang an Punkt 114 wird der Ladungstakt CLK1 in Punkt 115 von low nach high gehen. Dies schaltet das Durchgangsgatter 104 an und beginnt, da das Signal A auf high bleibt, den gemeinsamen Knoten 103 zu laden. Da der Kondensator 101 aktiviert ist, wird der bestimmte Knoten 104 ebenso mit dem gemeinsamen Knoten 103 ansteigen. Vor dem nächsten Übergang an Punkt 116 in dem Pumptakt CLKO wird der Ladungstakt CLK1 in Punkt 117 von high zu low übergehen. Dies schaltet das Durchgangsgatter 108 während der Übergänge des Pumptaktes ab. Wenn somit der gemeinsame Knoten 103 ein Potential, das hoch genug ist, um die MOS-Vorrichtung zu aktivieren, nicht erreicht hat, dann wird der dynamische Vorspannschaltkreis ausgeschaltet und wird nicht damit fortsetzen, den gemeinsamen Knoten 103 nach oben zu ziehen. Die MOS-Vorrichtung 100 wird nicht erst vor einem Übergang des Pumptaktes CLKO von high zu low aktiviert. Wenn die MOS-Vorrichtung 100 vor einem Übergang von high zu low aktiviert wird, dann wird die Wirkung des Pumptaktes den gemeinsamen Knoten 103 und den bestimmten Knoten 104 nach unten anstatt nach oben antreiben, was die korrekte Pumpaktion für die n-Kanal-Ladungspumpe ist. Ebenso könnte die nach unten gerichtete Pumpaktion die Vorrichtungen beschädigen, die verwendet werden, um die Ladungspumpe zu implementieren. Aus diesem Grund ist es wichtig, daß die Ladungspumpe CLK1 den dynamischen Vorspannschaltkreis steuert, um den gemeinsamen Knoten 103 nur während der Pumptakt CLKO auf low ist, zu laden, und daß er Übergänge hat, die nicht mit dem Pumptakt überlappen.
3 stellt eine alternative Implementierung der Ladungspumpe gemäß der vorliegenden Erfindung dar. Die Komponenten von 1, die gleich sind, haben dieselben Referenzzahlen. Man sieht, daß der Schaltkreis in 3 sich nur durch die Verwendung eines parallelen Plattenkondensators 120 anstelle des zweiten aktiven Kondensators 101 von 1 unterscheidet. Das Zeitdiagramm von 2 trifft ebenso auf 3 zu. 3 arbeitet genau wie 1.
4 stellt eine Reihenkapazitätsladungspumpe gemäß der vorliegenden Erfindung dar, die unter Verwendung von p-Kanal-Vorrichtungen anstelle von n-Kanal-Vorrichtungen implementiert ist. Die Ladungspumpe von 4 arbeitet, um eine negative Spannung an ihrem Ausgang zu erzeugen. Die Ladungspumpe von 4 beinhaltet somit einen ersten aktiven Kondensator 150 in Reihe mit einem zweiten aktiven Kondensator 151. Der Source-Anschluß und der Drain-Anschluß des aktiven Kondensators 150 sind mit einem Pumptakt CLKA auf der Leitung 152 verbunden. Der Gate-Anschluß der Vorrichtung 150 ist mit einem gemeinsamen Knoten 153 verbunden. Der Source-Anschluß und der Drain-Anschluß der Vorrichtung 151 sind mit dem gemeinsamen Knoten 153 verbunden. Der Gate-Anschluß der Vorrichtung 151 ist mit dem bestimmten Knoten 154 verbunden, der den Ausgang der Vorrichtung antreibt. Der Knoten 154 ist mit dem Gate-Anschluß und dem Source- Anschluß des als Diode geschalteten Transistors 155 verbunden. Der Drain-Anschluß des Transistors 155 ist mit dem Ausgang auf Leitung 156 verbunden.
Der bestimmte Knoten 154 ist durch den als Diode geschalteten Transistor 157 vorgespannt, dessen Gate-Anschluß und dessen Source-Anschluß mit Masse verbunden ist, und dessen Drain-Anschluß mit dem bestimmten Knoten 154 verbunden ist. Der dynamische Vorladungsschaltkreis ist mit dem gemeinsamen Knoten 153 verbunden. Der Schaltkreis wird durch den Durchgangsgattertransistor 158 dargestellt, dessen Drain-Anschluß mit dem gemeinsamen Knoten 153 verbunden ist, dessen Source-Anschluß mit dem Steuersignal B verbunden ist und dessen Gate-Anschluß mit dem Ladungstakt CLK3 verbunden ist.
5 stellt ein Zeitdiagramm für die Signale CLK2, CLK3 und B für die Ladungspumpe von 4 dar. Wie man sieht, sind diese Signale ähnlich denjenigen von 2, außer daß sie die entgegengesetzte Polarität haben. Der dynamische Vorladungsschaltkreis arbeitet derart, daß er den gemeinsamen Knoten 153 auf einem hohen Zustand initialisiert und den gemeinsamen Knoten 153 während der Intervalle, in denen der Pumptakt CLK2 high ist, nach unten zieht. Die Übergänge des Ladungstakts CLK3 überlappen nicht mit den Übergängen des Pumptaktes CLK2.
6 stellt den grundlegenden positiven Spannungsgenerator mit einem Zuführungsregler dar für die Verwendung in einem Flash-EEPROM-integrierten Schaltkreis gemäß der vorliegenden Erfindung. Dieser Spannungsgenerator beinhaltet einen Versorgungsregler, der mit der 5 V-Stromquelle V_DD verbunden ist. Die 5 V-Stromquelle ist derart spezifiziert, daß sie über einen Bereich von 5 +/- 0,5 V variiert. Der Schaltkreis beinhaltet ebenso Ladungspumptaktantriebsschaltkreise 11, eine erste mehrstufige Ladungspumpe 12, die als Ladungspumpe A bezeichnet ist, und eine zweite mehrstufige Ladungspumpe, die als Ladungspumpe B bezeichnet ist. Die Ladungspumpe B ist auf dem Transistorniveau dargestellt für die Zwecke der Beschreibung eines Beispiels der vorliegenden Erfindung. Es versteht sich, daß die Ladungspumpe A dieselbe oder eine ähnliche Konstruktion haben sollte. Ebenso in der Figur gezeigt sind die inneren Vorladungsschaltkreise 14 und die inneren Anhebungs- (oder Klemm-) Schaltkreise 15, die mit den markierten Knoten auf den Ladepumpen verbunden sind, wie unter Bezug auf die Ladepumpe B zu sehen ist. Die positiven Programmierungsspannungen an den Ausgängen der Ladungspumpen werden über die Leitungen 16 bzw. 17 geliefert und mit dem Spannungsausgangstreiber verbunden, der aus dem Transistor 18 und der Diode 19 zusammengesetzt ist.
Der Versorgungsregler 10 erzeugt geregelte Versorgungsspannungen V_DR1 und V_DR2 Diese geregelten Versorgungsspannungen werden auf Leitung 20 den Ladungspumpentaktschaltkreisen 11, der Ladungspumpe A und der Ladungspumpe B zur Verfügung gestellt. Die Ladungspumpe A wird von der Versorgungsspannung V_DR ₁ angetrieben, während die Ladungspumpe B von der Versorgungsspannung V_DR2 angetrieben wird.
Die Ladungspumpentaktschaltkreise 11 erzeugen die Ladungspumpentakte, die als P1A-P4A markiert sind, auf der Leitung 21, und die als P1B-P4B bezeichnet sind, auf der Leitung 22. Die Taktsignale P1B-P4B sind, wie in der Ladungspumpe B dargestellt ist, verbunden.
Die Ausgangsdiode 19 wird gebildet durch Verbindung einer vergrabenen Diffusionsregion vom n-Typ mit Leitung 17, wobei die vergrabene Diffusionsregion vom n-Typ in einem p-Well ausgebildet ist. Das p-Well wird geerdet. Die Verbindung zwischen dem vergrabenen Diffusionsbereich vom n-Typ und dem p-Well bildet die Ausgangsdiode 19 mit einer Durchbruchsspannung von näherungsweise 7 V. Der Ausgangstransistor 18 hat in diesem Beispiel eine Breite von 200 μm und eine Länge von 1,2 μm.
Die Ladungspumpe B empfängt einen Referenzversorgungseingang auf Leitung 9 und die geregelte Zuführungsspannung V_DR2 an dem Knoten 30. Der Knoten 30 ist mit dem Source-Anschluß des Transistors 31 und mit dem Source-Anschluß des Transistors 32 verbunden. Der Gate-Anschluß des Transistors 31 ist mit dem Knoten 33 verbunden. Der Drain-Anschluß des Transistors 31 ist mit dem Knoten 34 verbunden. Der Gate-Anschluß des Transistors 32 ist mit dem Knoten 34 verbunden und der Drain-Anschluß des Transistors 32 ist mit dem Knoten 33 verbunden. Eine MOS-Kapazität, die aus dem Transistor 35 gebildet wird, hat ihren Gate-Anschluß mit dem Knoten 34 verbunden und ihr Source-Anschluß und ihr Drain-Anschluß sind mit dem Takteingang P4B verbunden. Ein MOS-Kondensator, der durch den Transistor 36 gebildet wird, hat seinen Gate-Anschluß mit dem Knoten 33 verbunden und seinen Source-Anschluß und seinen Drain-Anschluß mit dem Takteingang P1 B verbunden.
Die Source-Anschlüsse der Transistoren 37 und 38 sind mit dem Knoten 33 verbunden. Der Gate-Anschluß des Transistors 37 und der Drain-Anschluß des Transistors 38 sind mit dem Knoten 39 verbunden. Der Gate-Anschluß des Transistors 38 und der Drain-Anschluß des Transistors 37 sind mit dem Knoten 40 verbunden. Der MOS-Kondensator, der durch den Transistor 41 gebildet wird, hat seinen Gate-Anschluß mit dem Knoten 40 verbunden und seinen Source-Anschluß und seinen Drain-Anschluß mit dem Takteingang P2B verbunden. Der Knoten 33 ist ebenso mit dem Gate-Anschluß und dem Source-Anschluß des Transistors 42 verbunden. Der Drain-Anschluß des Transistors 42 ist mit dem Knoten 39 verbunden. Der Knoten 39 ist ebenso mit den MOS-Reihenkondensatoren, die durch die Transistoren 43 und 44 aufgebaut werden, verbunden. Der Gate-Anschluß des Transistors 43 ist mit dem Knoten 39 verbunden, und sein Source- und Drain-Anschluß sind mit dem Knoten 45 verbunden. Der Transistor 44 hat seinen Gate-Anschluß mit dem Knoten 45 verbunden und seinen Source-Anschluß und seinen Drain-Anschluß mit dem Takteingang P3B verbunden.
Der Knoten 39 ist ebenso mit dem Gate-Anschluß und dem Source-Anschluß des Transistors 46 und mit den Source-Anschlüssen der Transistoren 47 und 48 verbunden. Der Gate-Anschluß des Transistors 47 und der Drain-Anschluß des Transistors 48 sind mit dem Knoten 49 verbunden. Der Gate-Anschluß des Transistors 48 und der Drain-Anschluß des Transistors 47 sind mit dem Knoten 50 verbunden. Der Drain-Anschluß des Transistors 46 ist ebenso mit dem Knoten 49 verbunden. Der Knoten 50 ist mit den MOS-Reihenkondensatoren, die durch die Transistoren 51 und 52 gebildet werden, verbunden. Der Gate-Anschluß des Transistors 51 ist mit dem Knoten 50 verbunden. Der Source-Anschluß und der Drain-Anschluß des Transistors 51 sind mit dem Knoten 53 verbunden. Der Gate-Anschluß des Transistors 52 ist mit dem Knoten 53 verbunden. Der Sour ce-Anschluß und der Drain-Anschluß des Transistors 52 sind mit dem Takteingang P4B verbunden. Der Knoten 49 ist mit den MOS-Reihenkondensatoren verbunden, die durch die Transistoren 54 und 55 gebildet werden. Der Transistor 54 hat seinen Gate-Anschluß mit dem Knoten 49 verbunden und seinen Source-Anschluß und seinen Drain-Anschluß mit dem Knoten 56 verbunden. Der Gate-Anschluß des Transistors 55 ist mit dem Knoten 56 verbunden und dessen Source-Anschluß und dessen Drain-Anschluß sind mit dem Takteingang P1 B verbunden.
Der Knoten 49 ist ebenso mit dem Gate-Anschluß und mit dem Source-Anschluß des Transistors 57 verbunden. Der Drain-Anschluß des Transistors 57 treibt die Leitung 17 mit dem Ausgang der Ladungspumpe B an.
In diesem Beispiel sind die Transistoren 35, 41, 51 und 52 native n-Kanal-Vorrichtungen, die eine Breite von 50 μm und eine Länge von 15 μm haben. Die Transistoren 31, 37 und 47 sind native n-Kanal-Vorrichtungen mit einer Breite von 20 μm und einer Länge von 1,2 μm. Die Transistoren 32, 38, 48, 42 und 46 sind native n-Kanal-Vorrichtungen mit einer Breite von 100 μm und einer Länge von 1,2 μm. Die Transistoren 36, 43, 54, 44 und 55 sind native n-Kanal-Vorrichtungen mit einer Breite von 300 μm und einer Länge von 100 μm. In dem Ausgangstransistor 57 ist eine native n-Kanal-Vorrichtung mit einer Breite von 200 μm und einer Länge von 1,2 μm. Eine "native" n-Kanal-Vorrichtung hat keine erhöhte Dotierung in dem Kanalbereich, der verwendet wird, um die Dotierung vom p-Typ für die Substratniveaus in "normalen" n-Kanal-Vorrichtungen zu erhöhen.
Wie oben erwähnt wurde, gibt es Anhebeschaltkreise in der Ladungspumpe B und ähnliche Anhebeschaltkreise in der Ladungspumpe A, die mit den Knoten 34, 33, 39, 40, 49 und 50 verbunden sind. Die Knoten, mit denen Anheber verbunden sind, sind mit N1, N11, N2, N12, N3 und N13 in 6 bezeichnet. Hiervon besteht jeder aus einem Klemmtransistor, dessen Gate-Anschluß und Drain-Anschluß mit der Versorgungsspannung V_DD verbunden ist und dessen Source-Anschluß mit dem anzuhebenden Knoten verbunden ist. Die Größen dieser Transistoren in diesem Beispiel beträgt 4 μm in der Breite und 1,2 μm in der Länge.
Die Vorladeschaltkreise sind ebenso zwischen die MOS-Reihenkondensatoren an den Knoten 53, 45 und 56, die mit INT1, INT2 und INT3 bezeichnet sind, geschaltet. Die Vorladeschaltkreise können die in den 7 oder 9 gezeigte Struktur annehmen.
Wie in 7 gezeigt ist; sind zwei MOS-Kondensatoren in Reihe gezeigt, einschließlich des MOS-Kondensators 60 und des MOS-Kondensators 61. Diese Kondensatoren können beispielsweise mit den Kondensatoren, die durch die Transistoren 54 und 55 in 6 gebildet werden, korrespondieren. Ein Vorladungsschaltkreis ist mit dem Knoten 62 verbunden, wie gezeigt ist. Der Vorladungsschaltkreis beinhaltet einen ersten Transistor 63 in Reihe mit einem zweiten Transistor 64. Der erste Transistor hat seinen Drain-Anschluß mit der Versorgungsspannung über die als Diode geschalteten Transistoren 65 und 66 verbunden. Der Source-Anschluß des Transistors 63 ist mit dem Knoten 62 verbunden und mit dem Drain-Anschluß des Transistors 64. Der Knoten 62 kann dem Knoten 56 (INT3) von 6 entsprechen. Der Source-Anschluß des Transistors 64 ist mit Masse verbunden. Der Gate-Anschluß des Transistors 63 ist mit dem Signal, das mit CLKB be zeichnet ist, verbunden, was ein Taktsignal ist. Der Gate-Anschluß des Transistors 64 ist mit einem Entladesignal, das als DISC bezeichnet ist, verbunden.
Der Anhebetransistor 67 ist mit dem Gate-Anschluß des MOS-Kondensators 61 verbunden. Der Gate-Anschluß des MOS-Kondensators 61 ist somit mit dem Knoten 68 verbunden, der einen Anhebeschaltkreis basierend auf dem hiermit verbundenen Transistor 67 hat. Der Knoten 68 kann dem Knoten 49 (N3) in 6 entsprechen.
Unter Bezug auf 8 wird der Betrieb des Vorladungsschaltkreises beschrieben. Das Signal DISC ist insbesondere ursprünglich high, wie in 80 dargestellt ist. Wenn das DISC high ist, hält der Transistor 64 den Knoten 62 geerdet, nominell nahe 0 V, wie in 81 gezeigt ist. Der Anhebungsschaltkreis 67 hindert den Knoten 68 daran, unter einen Vorspannpunkt von näherungsweise 4 V zu fallen, wie bei 82 dargestellt ist. Wenn der Schaltkreis aktiviert wird, fällt das DISC-Signal an Punkt 83 auf low. Das Taktsignal CLKA, das mit dem MOS-Kondensator 60 von 7 verbunden ist, beginnt die Reihenkondensatoren wie dargestellt zu takten. Wenn der Knoten 62 low ist, wird der MOS-Kondensator 60 ausgeschaltet. Die erste fallende Flanke von CLKA bei 84 hat im wesentlichen keinen Effekt auf den Knoten 62 oder den Knoten 68. Nachdem CLKA an Punkt 84 abfällt und nach einem kurzen Intervall, das bei 85 dargestellt ist, steigt CLKB bei 86 an. In gleicher Weise fällt CLKB bei 87, eine kurze Zeit, bevor CLKA bei 88 ansteigt. Wenn CLKB ansteigt und CLKA auf low ist, wird der Knoten 81 beginnen, über den Transistor 63 aufzuladen, wie bei 89 angezeigt ist. Der Knoten 68 wird ebenso dem Knoten 62 folgen, da der Kondensator 61 immer an ist. Wenn CLKB während des zweiten Zyklus fällt und CLKA high ist, ist der Knoten 62 immer noch nicht hoch genug, um den Kondensator 60 anzuschalten. Folglich gibt es keine Punktwirkung. Während des nächsten Zyklus von CLKB erhöht sich der Knoten 62 weiter, wie in 90 dargestellt ist, mit dem folgenden Knoten 68. Er erreicht bei 91 ein Niveau, das hoch genug ist, um den MOS-Kondensator 60 anzuschalten. An diesem Punkt tritt, wenn CLKA ansteigt, die Pumpwirkung auf, was den Antriebsknoten 62 antreibt, wenn CLKA nach oben geht, wie bei 92 angezeigt. Wenn CLKA bei 93 fällt, fällt der Knoten 62 ab, wie in 94 dargestellt. Wenn CLKB ansteigt, wie in 95 angezeigt, wird sich der Knoten 62 aufladen, wie in 96 angezeigt, was ein Niveau beibehält, das ausreichend ist, um den MOS-Kondensator 60 während der Pumpwirkung am Laufen zu halten.
Diese Aktion behält ebenso einen Unterschied zwischen dem Knoten 62 und dem Knoten 68 bei, der hoch genug ist, um den MOS-Kondensator 61 während der Übergänge des Pumptaktes CLKA aktiv zu halten.
9 stellt einen alternativen Vorladungsschaltkreis für die Ladungspumpe von 6 dar. 9 hat ähnliche Komponenten wie die in 7 gezeigten und verwendet gleiche Bezugszeichen für gleiche Komponenten. Er unterscheidet sich dadurch; daß der Vorladungsschaltkreis aus einem Transistor 70 und einem Invertierer 71 aufgebaut ist. In dieser Ausführungsform hat der Transistor seinen Drain-Anschluß mit dem Knoten 62 verbunden, seinen Gate-Anschluß mit dem Signal CLKB verbunden, und seinen Source-Anschluß mit dem Ausgang des Invertierers 71 verbunden. Der Eingang des Invertierers 71 ist mit dem DISC-Signal verbunden. Dieser Schaltkreis arbeitet in einer im wesentlichen ähnlichen Art und Weise wie der in 7, außer daß das Signal CLKB auf high sein muß, wenn der Schaltkreis nicht derart arbeitet, daß er den Knoten 62 nach unten zieht.
Wie oben erwähnt wurde, überlappen sich die Taktsignale CLKA und CLKB in den Ausführungsformen der 7 und 9 nicht. Wenn sie es tun würden, würde sich der obere Transistor 60 in den frühen Zyklen anschalten, nachdem das Signal CLKA high ist, was zu einem negativen Pumpen auf der nächsten abfallenden Flanke von CLKA führen würde. Dies könnte veranlassen, daß die n-Kanal-Vorrichtungen, die in diesem Schaltkreis als die Kondensatoren verwendet werden, beschädigt werden. Wenn alternativ dazu überlappende Takte verwendet werden, muß CLKA gesteuert werden, so daß es von V_SS für ein positives Pumpen gesteuert wird, während der gemeinsame Knoten 62 auf high ist, oder umgekehrt für ein negatives Pumpen.
Aus Gründen der Vollständigkeit stellt 10 das Zeitdiagramm der Taktsignale dar, die mit der Ladungspumpe von 6 verwendet werden.
Das Zeitdiagramm von 10 beinhaltet die Signale P1B-P4B, die mit den Pumptaktknoten in der Ladungspumpe 13 von 6 verbunden sind. Die Ladungstakte für die entsprechenden Reihenkondensatorpumpstufen sind ebenso gezeigt. Insbesondere der Ladungstakt für den Knoten INT3 53 von 6 ist mit C4B in 10 markiert. Der Ladungstakt CB3 in 10 für den Knoten INT2 45 ist gezeigt. Der Ladungstakt C1B für den Knoten INT3 56 ist in 10 gezeigt. Das Signal A in 10 entspricht dem Signal A in 1 und ist im wesentlichen das Inverse von DISC, das in den 7 und 9 gezeigt ist.
Man sieht, daß die Ladungstakte C1B, C3B und C4B in der Vier-Phasen-Ladungspumpe von 6 leicht erzeugt werden, da der Ladungstakt C4B im wesentlichen derselbe ist wie der Pumptakt P1 B, abgesehen von dem ursprünglichen Zustand. In gleicher Weise ist der Ladungstakt C3B ähnlich dem Pumptakt P2B, abgesehen von dem ursprünglichen Zustand, und der Ladungstakt C1B ist ähnlich dem Pumptakt C4B, außer dem ursprünglichen Zustand.
Im Ergebnis stellt die vorliegende Erfindung eine Technik für das Herstellen des integrierten Ladungspumpenschaltkreises zur Verfügung unter Verwendung von aktiven Reihenkondensatoren, basierend auf Transistoren, wie z. B. n-Kanal- oder p-Kanal-MOS-Vorrichtungen, die in der Lage sind, hohe Pumpspannungen zu erreichen, ohne in den Kondensatoren einen Durchbruch zu veranlassen, die in der Vorrichtung verwendet werden. Durch Verwendung von nur MOS-Vorrichtungen, um die Ladungspumpe zu implementieren, wird die Herstellbarkeit des Schaltkreises stark erhöht, was die Kosten von integrierten Schaltkreisen, die die Ladepumpe verwenden, reduziert.
Die vorhergehende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wurde aus Zwecken der Illustration und Beschreibung dargestellt. Sie soll nicht vollständig sein oder die Erfindung auf die beschriebenen präzisen Formen beschränken. Offensichtlich ergeben sich dem Praktiker viele Modifikationen und Variationen.

Claims

Ladungspumpenvorrichtung mit einer oder mehreren Stufen, wobei zumindest eine der Stufen aufweist: einen ersten aktiven Kondensator (100, 150), der durch eine Schwellwertspannung aktiviert wird, mit einer ersten Leitung und einer zweiten Leitung, einen zweiten Kondensator (101, 120, 151), der mit dem ersten aktiven Kondensator in Reihe geschaltet ist, mit einer ersten Leitung, die mit einem gemeinsamen Knoten (103, 153) mit der zweiten Leitung des ersten aktiven Kondensators verbunden ist, und einer zweiten Leitung, wobei die zweite Leitung mit einem besonderen Knoten (104, 154) verbunden ist, einen Pumptakteingang (102, 152), der mit der ersten Leitung des ersten aktiven Kondensators verbunden ist, eine Spannungsklemme (107, 157) für das Zurverfügungstellen eines Vorspannpunktes, wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß: die Spannungsquelle mit dem besonderen Knoten verbunden ist und ein dynamischer Vorspannungsschaltkreis (108, 158), der mit dem gemeinsamen Knoten verbunden ist, so betreibbar ist, daß er den gemeinsamen Knoten und den besonderen Knoten während der Intervalle zwischen den Übergängen des Pumptaktes (CLKO, CLK2) lädt, um den ersten aktiven Kondensator während der Übergänge des Pumptaktes aktiviert zu halten.
Ladungspumpenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der zweite Kondensator einen zweiten aktiven Kondensator (101) aufweist, der auf seiner zweiten Leitung eine gegenüber dem gemeinsamen Knoten um den Schwellwert höhere Spannung benötigt, um zu aktivieren, und der Vorspannpunkt ist größer als eine Summe des Schwellwertes plus einer Peakspannung, die während der Übergänge der Pumptakte von dem gemeinsamen Knoten erreicht wird.
Ladungspumpenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der zweite Kondensator einen zweiten aktiven Kondensator (151) aufweist, der auf seiner zweiten Leitung eine gegenüber dem gemeinsamen Knoten um den Schwellwert niedrigere Spannung benötigt, um zu aktivieren, und der Vorspannpunkt kleiner ist als eine Minimumspannung, die von dem gemeinsamen Knoten während der Übergänge des Pumptaktes erreicht wird, abzüglich des Schwellwertes.
Ladungspumpenvorrichtung nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, wobei der dynamische Vorspannschaltkreis derart betreibbar ist, daß er den gemeinsamen Knoten und den besonderen Knoten während der Intervalle zwischen den Übergängen des Pumptaktes lädt, um sowohl den ersten als auch den zweiten aktiven Kondensator während der Übergänge des Pumptaktes aktiviert zu halten.
Ladungspumpenvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der erste und der zweite aktive Kondensator n-Kanal-MOS-Vorrichtungen (100, 101) enthalten.
Ladungspumpenvorrichtung nach Anspruch 3, wobei der erste und der zweite aktive Kondensator p-Kanal-MOS-Vorrichtung (150, 151) aufweisen.
Ladungspumpenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der erste aktive Kondensator eine n-Kanal-MOS-Vorrichtung aufweist und der dynamische Vorspannschaltkreis beinhaltet: einen Vorladeschaltkreis, der auf einen Ladetakt (CLK1) reagiert, um den gemeinsamen Knoten während der Intervalle, in denen der Pumptakt (CLKO) auf niedrigem Pegel ist, hochzuziehen.
Ladungspumpenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der erste aktive Kondensator eine p-Kanal-MOS-Vorrichtung aufweist und der dynamische Vorspannschaltkreis beinhaltet: ein Vorladeschaltkreis, der auf einen Ladetakt (CLK3) reagiert, um den gemeinsamen Knoten während Intervallen, in denen der Pumptakt (CLK2) auf hohem Pegel ist, nach unten zu ziehen.
Ladungspumpenvorrichtung nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, wobei der Ladetakt Übergänge (115, 117) hat, die sich nicht mit den Übergängen (113, 114) des Pumptaktes überlappen.
Ladungspumpenvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der erste und der zweite aktive Kondensator n-Kanal-MOS-Vorrichtungen (52, 51) aufweisen und der dynamische Vorspannschaltkreis beinhaltet: einen Vorladeschaltkreis (14), der auf einen Stufenladetakt reagiert, um den gemeinsamen Knoten während Intervallen, in denen der Pumptakt (P4B) auf niedrigem Pegel ist, hochzuziehen.
Ladungspumpenvorrichtung nach Anspruch 3, wobei der erste und der zweite aktive Kondensator p-Kanal-MOS-Vorrichtungen aufweist und der dynamische Vorspannschaltkreis beinhaltet: einen Vorladeschaltkreis, der auf einen Stufenladetakt reagiert, um den gemeinsamen Knoten während Intervallen, in denen der Pumptakt auf hohem Pegel ist, hinunterzuziehen.
Ladungspumpenvorrichtung nach Anspruch 10 oder Anspruch 11, wobei der Stufenladetakt Übergänge hat, die die Übergänge des Stufenpumpentaktes nicht überlappen.
Ladungspumpenvorrichtung nach Anspruch 2, die weiterhin aufweist: einen Ladetakteingang, der einen Ladetakt empfängt mit Übergängen, die die Übergänge des Pumptaktes nicht überlappen, wobei der erste aktive Kondensator eine erste n-Kanal-MOS-Vorrichtung (100) aufweist, die Source- und Drainanschlüsse, die mit dem Pumptakteingang (102) verbunden sind, und einen Gateanschluß, der mit dem gemeinsamen Knoten (103) verbunden ist, hat, wobei der zweite aktive Kondensator eine zweite n-Kanal-MOS-Vorrichtung (101) aufweist, die Source- und Drainanschlüsse, die mit dem gemeinsamen Knoten verbunden sind, und einen Gateanschluß hat, wobei die Spannungsklemme (107) mit dem Gate des zweiten n-Kanal-MOS-Kondensators verbunden ist, was verhindert, daß das Gate des zweiten n-Kanal-Geräts unter einen Vorspannpunkt fällt, und wobei der dynamische Vorspannschaltkreis einen Vorladeschaltkreis aufweist, der mit dem gemeinsamen Knoten und dem Ladetakteingang verbunden ist, der auf den Ladetakt reagiert, um den gemeinsamen Knoten zwischen Übergängen des Pumptaktes und während der Pumptakt in einem Niedrigpegelzustand ist, hochzuziehen.
Ladungspumpenvorrichtung nach Anspruch 13, wobei der Vorladeschaltkreis den gemeinsamen Knoten auf eine niedrige Spannung initialisiert und sicherstellt, daß die zweite n-Kanal-MOS-Vorrichtung zunächst aktiviert wird, bevor ein Übergang von dem niedrigen Pegel zu dem hohen Pegel des Pumptaktes erfolgt.
Ladungspumpenvorrichtung nach Anspruch 3, die weiterhin aufweist: einen Ladetakteingang, der einen Ladetakt empfängt mit Übergängen, die die Übergänge des Pumptaktes nicht überlappen, wobei der erste aktive Kondensator eine erste p-Kanal-MOS-Einrichtung (150) aufweist mit Source- und Drainanschlüssen, die mit dem Pumptakteingang (152) verbunden sind, und mit einem Gate, das mit dem gemeinsamen Knoten (153) verbunden ist, wobei der zweite aktive Kondensator eine zweite p-Kanal-MOS-Vorrichtung (151) aufweist mit Source- und Drainanschlüssen, die mit dem gemeinsamen Knoten verbunden sind, und mit einem Gate, wobei die Spannungsklemme (157) mit dem Gate des zweiten p-Kanal-MOS-Kondensators verbunden ist, was verhindert, daß das Gate des zweiten n-Kanal-Geräts über einen Vorspannpunkt ansteigt, und wobei der dynamische Vorspannschaltkreis einen Vorladeschaltkreis aufweist, der mit dem gemeinsamen Knoten und dem Ladetakteingang verbunden ist, der auf den Ladetakt reagiert, um den gemeinsamen Knoten zwischen Übergängen des Pumptaktes und während der Pumptakt in einem Hochpegelzustand ist, nach unten zu ziehen.
Ladungspumpenvorrichtung nach Anspruch 15, wobei der Vorladeschaltkreis den gemeinsamen Knoten auf eine Hochspannung initialisiert und sicherstellt, daß die zweite p-Kanal-MOS-Vorrichtung zunächst aktiviert wird, bevor ein Übergang von hohem zu niedrigem Pegel des Pumptaktes stattfindet.