[發(fā)明專利]存儲(chǔ)器和靈敏放大器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910195610.0
• 申請(qǐng)日: 2009-09-07
• 公開（公告）號(hào): CN102013267A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊光軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司
• 主分類號(hào): G11C7/06
• 分類號(hào): G11C7/06;G11C7/12
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 吳靖靚;李麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及存儲(chǔ)器電路，特別涉及一種存儲(chǔ)器和靈敏放大器。

背景技術(shù)

靈敏放大器(SA，Sense?Amplifier)是存儲(chǔ)器的一個(gè)重要組成部分，直接影響存儲(chǔ)器的讀取速度。靈敏放大器感應(yīng)位線(bit-line)上的小信號(hào)變化并通過放大所述小信號(hào)變化來得到存儲(chǔ)單元上儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)。在感應(yīng)位線(bit-line)上的小信號(hào)變化前，靈敏放大器的位線調(diào)整單元會(huì)將位線電壓調(diào)整至固定值，以使位線電壓盡快穩(wěn)定，進(jìn)而可在讀取時(shí)感應(yīng)到穩(wěn)定的位線電流。

圖1是現(xiàn)有的一種存儲(chǔ)器的靈敏放大器的電路圖，包括：預(yù)充電單元11、位線調(diào)整單元12、電流鏡單元13、比較單元14、輸出單元15和下拉單元16。

在讀取存儲(chǔ)單元前，預(yù)充電控制信號(hào)PRE設(shè)置為低電平，預(yù)充電單元11(包括預(yù)充電晶體管m_P)對(duì)數(shù)據(jù)線dl進(jìn)行預(yù)充電，位線調(diào)整單元12(包括可變?cè)鲆娣糯笃鰽1和調(diào)整晶體管m2)對(duì)位線bl進(jìn)行預(yù)充電，即位線節(jié)點(diǎn)VD的電壓(位線電壓)隨數(shù)據(jù)線節(jié)點(diǎn)VE的電壓(數(shù)據(jù)線電壓)升高而被快速充電至高電平。當(dāng)位線節(jié)點(diǎn)VD的電壓升高至一預(yù)定值時(shí)，反饋節(jié)點(diǎn)VC的電壓從高電平轉(zhuǎn)為低電平，將調(diào)整晶體管m2關(guān)閉。

在讀取存儲(chǔ)單元時(shí)，預(yù)充電控制信號(hào)PRE設(shè)置為高電平，由譯碼單元21選中的存儲(chǔ)單元22的電壓被讀到位線節(jié)點(diǎn)VD上，調(diào)整晶體管m2處于不完全關(guān)斷狀態(tài)，其電流值被鉗位到與位線bl的電流(位線電流)相同的值，位線電流經(jīng)電流鏡單元13的輸入晶體管mr和鏡像晶體管m1，獲得鏡像電流I_m1，比較單元14根據(jù)對(duì)鏡像電流I_m1與參考電流I_ref進(jìn)行比較的結(jié)果，對(duì)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)VF進(jìn)行充電或放電，升高或降低數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)VF的電壓(數(shù)據(jù)電壓)，輸出單元15根據(jù)數(shù)據(jù)電壓輸出數(shù)據(jù)DQ為1或0。下拉單元16(包括下拉晶體管md)在預(yù)充電控制信號(hào)PRE為低電平時(shí)將數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)VF的電壓下拉至0。

然而，圖1所示的電路在預(yù)充電結(jié)束時(shí)會(huì)引起電路輸出錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)，請(qǐng)參考圖2，在預(yù)充電結(jié)束時(shí)，即預(yù)充電控制信號(hào)PRE由低電平轉(zhuǎn)為高電平時(shí)，由于預(yù)充電晶體管m_P還沒有完全關(guān)閉，預(yù)充電晶體管m_P的電流I_mp緩慢降低，當(dāng)預(yù)充電時(shí)間不夠時(shí)，數(shù)據(jù)線節(jié)點(diǎn)VE的電壓會(huì)有瞬時(shí)的降低，導(dǎo)致輸入晶體管mr的電流I_mr和鏡像電流I_m1升高，對(duì)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)VF充電(即升高數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)VF的電壓)，在這種情況下，尤其是在預(yù)充電結(jié)束時(shí)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)VF的電流還不穩(wěn)定，在輸出數(shù)據(jù)DQ的信號(hào)線上會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤脈沖(如圖2的虛線部分所示)。

為解決上述問題，現(xiàn)有的一種方法是在預(yù)充電時(shí)將數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)VF的電壓偏置到VDDQ/2，以使數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)VF的電流盡快穩(wěn)定，但由于鏡像電流I_m1對(duì)輸入晶體管mr的電流I_mr有放大作用，而使得數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)VF的電壓對(duì)調(diào)整晶體管m2的電流噪聲會(huì)更敏感，因此，這種解決方法會(huì)增加預(yù)充電時(shí)間和影響讀取速度，并不適用于高速電流感應(yīng)的存儲(chǔ)器電路。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的是現(xiàn)有的靈敏放大器在位線預(yù)充電結(jié)束時(shí)，因數(shù)據(jù)電壓升高而引起輸出數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的問題。

為解決上述問題，本發(fā)明實(shí)施方式提供一種靈敏放大器，包括：

預(yù)充電單元，在位線預(yù)充電時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)線節(jié)點(diǎn)進(jìn)行充電；

位線調(diào)整單元，在位線預(yù)充電時(shí)，由所述數(shù)據(jù)線節(jié)點(diǎn)對(duì)位線節(jié)點(diǎn)進(jìn)行充電，在位線預(yù)充電后，輸出位線電流；

電流鏡單元，輸入端連接所述數(shù)據(jù)線節(jié)點(diǎn)，輸出端連接數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)，對(duì)所述位線電流進(jìn)行鏡像，獲得鏡像電流；

比較單元，在所述鏡像電流大于參考電流時(shí)升高所述數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的電壓，在鏡像電流小于參考電流時(shí)降低所述數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的電壓；

反灌單元，連接在所述電流鏡單元的輸入端和輸出端之間，將所述數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的電壓反灌至所述數(shù)據(jù)線節(jié)點(diǎn)。

可選的，所述靈敏放大器還包括偏置單元，在位線預(yù)充電時(shí)，將所述數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的電壓偏置到預(yù)設(shè)電壓值。

可選的，所述靈敏放大器還包括輸出單元，輸出對(duì)應(yīng)所述數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的電壓的輸出數(shù)據(jù)。

為解決上述問題，本發(fā)明實(shí)施方式還提供一種包括上述靈敏放大器的存儲(chǔ)器。