[發明專利]對稱參考單元型的STT-MRAM讀操作方法及讀電路有效
| 申請號： | 201811455850.5 | 申請日： | 2018-11-30 |
| 公開（公告）號： | CN109637568B | 公開（公告）日： | 2021-08-31 |
| 發明（設計）人： | 劉冬生;嚴進;喻紅梅;陳宇陽;張聰;金子睿;陸家昊;李豪 | 申請（專利權）人： | 華中科技大學 |
| 主分類號： | G11C11/16 | 分類號： | G11C11/16 |
| 代理公司： | 華中科技大學專利中心 42201 | 代理人： | 李智;曹葆青 |
| 地址： | 430074 湖北*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 對稱 參考 單元 stt mram 操作方法 電路 | ||
1.一種對稱參考單元型讀電路，其特征在于，包括：第一參考單元、第二參考單元、數據單元、正負反饋單元、字選擇單元及讀寫控制單元；
所述正負反饋單元分別與所述第一參考單元、所述第二參考單元及所述數據單元連接，用于保證所述第一參考單元、所述第二參考單元及所述數據單元的連接對稱性，其中，所述第一參考單元、所述第二參考單元及所述數據單元的結構和連接方式完全相同；
所述字選擇單元分別與所述第一參考單元、所述第二參考單元及所述數據單元連接，用于控制所述第一參考單元、所述第二參考單元及所述數據單元的讀取狀態；
所述讀寫控制單元與所述字選擇單元連接，在所述第一參考單元、所述第二參考單元及所述數據單元處于寫操作狀態時，所述讀寫控制單元處于關閉狀態，在所述第一參考單元、所述第二參考單元及所述數據單元處于讀操作狀態時，所述讀寫控制單元處于打開狀態；所述正負反饋單元包括：第一P溝道MOS管、第二P溝道MOS管、第三P溝道MOS管、第四P溝道MOS管、第五P溝道MOS管、第六P溝道MOS管、第七P溝道MOS管、第八P溝道MOS管、第九P溝道MOS管、第十P溝道MOS管、第十一P溝道MOS管及第十二P溝道MOS管；
所述第一P溝道MOS管的源極與所述第二P溝道MOS管的源極、所述第三P溝道MOS管的源極、所述第四P溝道MOS管的源極、所述第五P溝道MOS管的源極及所述第六P溝道MOS管的源極連接，并接電源；
所述第一P溝道MOS管的柵極與所述第二P溝道MOS管的柵極、所述第七P溝道MOS管的漏極、所述第八P溝道MOS管的漏極、所述第九P溝道MOS管的柵極及所述第十二P溝道MOS管的柵極連接；
所述第一P溝道MOS管的漏極與所述第七P溝道MOS管的源極連接，所述第二P溝道MOS管的漏極與所述第八P溝道MOS管的源極連接；
所述第三P溝道MOS管的柵極與所述第四P溝道MOS管的柵極、所述第九P溝道MOS管的漏極、所述第十P溝道MOS管的漏極、所述第八P溝道MOS管的柵極及所述第十一P溝道MOS管的柵極連接；
所述第三P溝道MOS管的漏極與所述第九P溝道MOS管的源極連接，所述第四P溝道MOS管的漏極與所述第十P溝道MOS管的源極連接；
所述第五P溝道MOS管的柵極與所述第六P溝道MOS管的柵極、所述第十一P溝道MOS管的漏極、所述第十二P溝道MOS管的漏極、所述第十P溝道MOS管的柵極及所述第七P溝道MOS管的柵極連接；
所述第五P溝道MOS管的漏極與所述第十一P溝道MOS管的源極連接，所述第六P溝道MOS管的漏極與所述第十二P溝道MOS管的源極連接。
2.根據權利要求1所述的對稱參考單元型讀電路，其特征在于，所述對稱參考單元型讀電路還包括：第一N溝道MOS管、第二N溝道MOS管及第三N溝道MOS管；
所述第一N溝道MOS管的漏極與所述第一P溝道MOS管的柵極連接，所述第一N溝道MOS管的源極與所述第一參考單元連接；
所述第二N溝道MOS管的漏極與所述第三P溝道MOS管的柵極連接，所述第二N溝道MOS管的源極與所述數據單元連接；
所述第三N溝道MOS管的漏極與所述第五P溝道MOS管的柵極連接，所述第三N溝道MOS管的源極與所述第二參考單元連接。
3.根據權利要求1或2所述的對稱參考單元型讀電路，其特征在于，所述字選擇單元包括：第四N溝道MOS管、第五N溝道MOS管及第六N溝道MOS管，所述讀寫控制單元包括：第七N溝道MOS管、第八N溝道MOS管及第九N溝道MOS管；
所述第四N溝道MOS管的漏極與所述第一參考單元連接，所述第四N溝道MOS管的源極與所述第七N溝道MOS管的漏極連接；
所述第五N溝道MOS管的漏極與所述數據單元連接，所述第五N溝道MOS管的源極與所述第八N溝道MOS管的漏極連接；
所述第六N溝道MOS管的漏極與所述第二參考單元連接，所述第六N溝道MOS管的源極與所述第九N溝道MOS管的漏極連接；
所述第七N溝道MOS管的源極、所述第八N溝道MOS管的源極及所述第九N溝道MOS管的源極均接地。
4.一種基于權利要求1至3任意一項所述的對稱參考單元型讀電路的STT-MRAM讀操作方法，其特征在于，包括：
在所述數據單元的MTJ處于平行狀態時，Rdata≈RL，則|Rdata-RL|＜＜|Rdata-RH|；
在所述數據單元的MTJ處于反平行狀態時，Rdata≈RH，則|Rdata-RL|＞＞|Rdata-RH|，其中，RL為所述第一參考單元的MTJ阻值，RH為所述第二參考單元的MTJ阻值，Rdata為所述數據單元的MTJ阻值。
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