[發明專利]一種讀靈敏放大器比較電路

有效

• 申請號: 201210007613.9
• 申請日: 2012-01-11
• 公開（公告）號: CN103208300A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 丁沖;劉銘;范東風
• 申請（專利權）人: 北京兆易創新科技股份有限公司
• 主分類號: G11C7/06
• 分類號: G11C7/06
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 栗若木;曲鵬

技術領域

本發明涉及電路領域，尤其涉及一種讀靈敏放大器比較電路。

背景技術

在存儲器memory中，數據以1和0兩種形式存儲，分別對應擦除單元Erase?cell和編程單元Program?cell這兩種基本的存儲器單元。在讀取存儲器數據時，為了判斷出某個存儲器單元是Erase?cell或Program?cell，就需要將存儲器單元與一個參考單元進行比較，這就需要用到讀放大器sense?amplifier比較電路。

傳統的sense?amplifier結構如圖1所示，包括：左右兩部分電路及一個比較器；該比較器包括兩個輸入端，一個輸出端。

左半部分電路中，浮柵型MOS存儲器件Mcell代表一個被行譯碼電路和列譯碼電路選中的存儲器單元，其源極接地，控制柵極接行譯碼電路，讀取電壓WL通過行譯碼電路加在該存儲器單元Mcell的控制柵極上，產生電流Icell；該存儲器單元Mcell的漏極通過列譯碼電路連接到N型MOS管MN1的源極，以及N型MOS管MN3的柵極；該存儲器單元Mcell的漏極電壓為BL。

所述列譯碼電路與N型MOS管MN1、MN3的連接點的電壓為sensebl；該連接點還連接在所述存儲器單元的漏端電容CBL的一端，該漏端電容CBL的另一端接地。

所述N型MOS管MN1是一個鉗位管，其目的是將電壓sensebl鉗位在0.8V～1.2V之間，以避免存儲器單元的drain?stress(漏極應力)效應。鉗位管MN1的漏極與作為負載管的P型MOS管MP1的漏極和柵極相連，柵極與所述N型MOS管MN3的漏極相連。

所述N型MOS管MN3是一個反饋管，其源極接地，漏極還與P型MOS管MP3的漏極相連，用于產生所述鉗位管MN1所需的偏置電壓Vfb。

所述P型MOS管MP3的柵極連接偏置電壓Vbias，源極連接電壓源V_DD，用于為所述反饋管MN3提供偏置電壓。

所述負載管MP1的源極連接電壓源V_DD；所述電流Icell通過所述列譯碼電路，以及鉗位管MN1，最終施加在一二極管連接形式的負載管MP1上，從而在該負載管MP1的柵極和漏極上產生電壓sain，作為所述比較器的一個輸入；顯然不同的存儲器單元產生不同的電流Icell，從而產生不同的比較電壓sain。

右半部分電路中，浮柵型MOS存儲器件Mref代表參考單元，用于提供一個可供比較的基準，行參考電壓Rowref施加在該參考單元Mref的控制柵極上，產生一個參考電流Iref。該參考單元Mref的源極接地，漏極連接到N型MOS管Mcol的源極，漏極電壓為RBL。

所述N型MOS管Mcol為列譯碼管，列參考電壓Colref施加在該列譯碼管Mcol的柵極上；該列譯碼管Mcol的漏極連接到N型MOS管MN2的源極，以及N型MOS管MN4的柵極，該連接點的電壓為rsensebl。

所述N型MOS管MN2是一個鉗位管，其目的是將電壓rsensebl鉗位在0.8V～1.2V之間，以避免drain?stress(漏極應力)效應。鉗位管MN2的漏極與作為負載管的P型MOS管MP2的漏極和柵極相連，柵極與所述N型MOS管MN4的漏極相連。

所述N型MOS管MN4是一個反饋管，其源極接地，漏極還與P型MOS管MP4的漏極相連，用于產生所述鉗位管MN2所需的偏置電壓Vrfb。

所述P型MOS管MP4的柵極連接偏置電壓Vrefbias，源極連接電壓源V_DD，用于為所述反饋管MN4提供偏置電壓。

所述負載管MP2的源極連接電壓源V_DD；所述電流Iref通過所述列譯碼管Mcol，以及鉗位管MN2，最終施加在一二極管連接形式的負載管MP2上，從而在該負載管MP1的柵極和漏極上產生電壓sainref，作為所述比較器的另一個輸入。

最終，所述比較器比較電壓sain和電壓sainref，產生或0或1的輸出信號SAout，從而完成了對存儲器單元的數據讀取。

上面的傳統結構中，負載管MP1與MP2作為負載用于產生電壓，其源漏會消耗掉較大的電壓裕度，以保證比較電路具備足夠的精度和速度，這就限制了其在低電源電壓情況下的應用。隨著技術的進步，所使用的電源電壓逐步降低，目前已降至1.8V乃至1.5V以下，這種情況下，上述傳統結構的sense?amplifier比較電路就不再適用。

發明內容