[發明專利]用于讀取電阻式存儲器的恒定感測電流

有效

• 申請號: 201580051341.4
• 申請日: 2015-09-21
• 公開（公告）號: CN107077876B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: S-O·鄭;S·崔;J·金;T·那;J·P·金;S·H·康
• 申請（專利權）人: 高通股份有限公司;延世大學校產學協力團
• 主分類號: G11C7/06
• 分類號: G11C7/06;G11C7/08;G11C7/14;G11C11/16;G11C13/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 周敏;陳煒

1.一種讀取電阻式存儲器位單元的方法，所述方法包括：

在鏡像晶體管的柵極處生成負載電壓，其中所述鏡像晶體管為二極管式連接且耦合至電流鏡，其中所述電流鏡供應不隨工藝-電壓-溫度變化而變化的恒定電流；

通過將所述鏡像晶體管的柵極連接至數據負載晶體管的柵極來向所述數據負載晶體管提供所述負載電壓以使得所述恒定電流被鏡像為流過所述電阻式存儲器位單元的感測電流來生成數據電壓，所述數據負載晶體管耦合至所述電阻式存儲器位單元；

將所述鏡像晶體管的柵極與耦合至參考單元的參考負載晶體管的柵極連接以向所述參考負載晶體管提供所述負載電壓以使得所述恒定電流被鏡像為流過所述參考單元的參考電流；

在耦合至二極管式連接的參考鉗位晶體管的第一端子的共用節點處導出參考電壓，所述參考鉗位晶體管耦合至所述參考單元，其中所述參考鉗位晶體管的第二端子以及柵極彼此連接；以及

將所述共用節點與串聯耦合至所述電阻式存儲器位單元的數據鉗位晶體管的柵極耦合。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，包括將所述鏡像晶體管耦合至電壓生成器的負載晶體管，以及從所述電壓生成器的負載晶體管的柵極導出負反饋電壓。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，進一步包括使用所述負反饋電壓來驅動耦合至所述數據負載晶體管的負反饋數據晶體管以及耦合至所述參考負載晶體管的負反饋參考晶體管的柵極。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，進一步包括基于所述數據電壓與所述參考電壓的比較來確定所述電阻式存儲器位單元的電阻值或邏輯值。

5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述比較的結果不隨工藝-電壓-溫度變化而變化。

6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述電阻式存儲器位單元為磁阻式隨機存取存儲器(MRAM)位單元或者磁性隧道結(MTJ)。

7.一種用于存儲器的裝置，包括：

電阻式存儲器位單元；

負載電壓生成器，其被配置成生成負載電壓，所述負載電壓生成器包括電流鏡以及耦合至所述電流鏡的鏡像晶體管，其中所述鏡像晶體管為二極管式連接并且所述負載電壓在所述鏡像晶體管的柵極處生成，其中所述電流鏡被配置成供應不隨工藝-電壓-溫度變化而變化的恒定電流；

數據負載晶體管，其耦合至所述電阻式存儲器位單元，其中所述數據負載晶體管的柵極連接至所述鏡像晶體管的柵極以向所述數據負載晶體管提供所述負載電壓，并且其中所述數據負載晶體管被配置成基于被鏡像為通過所述電阻式存儲器位單元的感測電流的所述恒定電流來生成數據電壓；以及

參考負載晶體管，其耦合至參考單元，其中所述參考負載晶體管的柵極連接至所述鏡像晶體管的柵極以向所述參考負載晶體管提供所述負載電壓，以使得所述恒定電流被鏡像為流過所述參考單元的參考電流；

二極管式連接的參考鉗位晶體管，其耦合至所述參考單元，其中所述參考鉗位晶體管的第一端子耦合至配置成提供參考電壓的共用節點，并且其中所述參考鉗位晶體管的第二端子以及柵極彼此連接；以及

數據鉗位晶體管，其串聯耦合至所述電阻式存儲器位單元，其中所述共用節點耦合至所述數據鉗位晶體管的柵極。

8.如權利要求7所述的裝置，其特征在于，包括耦合至所述鏡像晶體管的電壓生成器的負載晶體管，其中所述電壓生成器的負載晶體管的柵極被配置成提供負反饋電壓。

9.如權利要求8所述的裝置，其特征在于，進一步包括耦合至所述數據負載晶體管的負反饋數據晶體管以及耦合至所述參考負載晶體管的負反饋參考晶體管，其中所述負反饋數據晶體管和所述負反饋參考晶體管的柵極耦合至所述負反饋電壓。

10.如權利要求7所述的裝置，其特征在于，進一步包括配置成基于所述數據電壓與所述參考電壓的比較來確定所述電阻式存儲器位單元的電阻值或邏輯值的邏輯。