[發明專利]讀出放大器

在審

• 申請號: 202010130361.3
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN113327636A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 王韜;汪騰野;羅睿明
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司;中芯國際集成電路制造(北京)有限公司
• 主分類號: G11C11/16
• 分類號: G11C11/16;G11C7/06
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李笑笑

一種讀出放大器，包括：第一負載電流輸出電路，與所述靈敏放大器耦接；所述第二負載電流輸出電路，與靈敏放大器耦接；第一負載電流輸出電路與第二負載電流輸出電路同時連接至靈敏放大器的不同輸入端；第一MTJ單元，與靈敏放大器的第一輸入端耦接；第二MTJ單元，與所述靈敏放大器的第二輸入端耦接；靈敏放大器，第一輸入端的電壓與輸入的負載電流以及第一MTJ電流的大小相關，第二輸入端的電壓與輸入的負載電流以及第二MTJ電流的大小相關，輸出端適于輸出比較結果，比較結果為讀出數值。上述方案能夠提高讀出數值的準確度，并且能夠提高數值判斷對應的判斷裕量空間。

技術領域

本發明涉及存儲器技術領域，尤其涉及一種讀出放大器。

背景技術

磁性隨機存儲器(Magnetic Random Access Memory，MRAM)是一種非易失性的存儲器，具有靜態隨機存儲器的高速讀取寫入能力，以及動態隨機存儲器的高集成度，成為先進工藝節點下頗具潛力的存儲器類型。

受工藝限制，MRAM的存儲單元(cell)的高阻和低阻兩種狀態的電阻值比率較低，導致讀出電路區分上述兩種狀態的窗口較小，讀出速度和判斷裕量之間的矛盾難以平衡。

傳統的讀出電路的參考單元通常是采用固定的電流或者電壓，判斷裕量取決于讀0cell或者讀1cell較小的一側。但是，受工藝水平的限制，當陣列(array)較大時，或者cell的一致性較差是，采用單一的參考單元來比較cell中存儲的是0還是1，判決的準確性較差。

發明內容

本發明實施例解決的是讀出電路讀出數值的準確性較差。

為解決上述技術問題，本發明實施例提供一種讀出放大器，包括：第一負載電流輸出電路、第二負載電流輸出電路、第一MTJ單元、第二MTJ單元以及靈敏放大器，所述第一MTJ單元與所述第二MTJ單元組成一個存儲單元，其中：所述第一負載電流輸出電路，與所述靈敏放大器耦接，適于輸出第一負載電流；所述第二負載電流輸出電路，與所述靈敏放大器耦接，適于輸出第二負載電流；所述第一負載電流輸出電路與所述第二負載電流輸出電路同時連接至所述靈敏放大器的不同輸入端；所述第一MTJ單元，與所述靈敏放大器的第一輸入端耦接，所述第一MTJ單元對應的第一MTJ電流為定值；所述第二MTJ單元，與所述靈敏放大器的第二輸入端耦接，所述第二MTJ單元對應的第二MTJ電流為定值，且所述第二MTJ電流與所述第一MTJ電流不等；所述靈敏放大器，所述第一輸入端的電壓與輸入的負載電流以及所述第一MTJ電流的大小相關，所述第二輸入端的電壓與輸入的負載電流以及所述第二MTJ電流的大小相關，輸出端適于輸出比較結果，所述比較結果為讀出數值。

可選的，所述第一負載電流輸出電路包括：第一負載電流源、第一開關電路、第二開關電路，其中：所述第一負載電流源，輸入端與預設的電壓源耦接，輸出端與所述第一開關電路的第一端耦接，控制端與所述第二開關電路的第一端耦接；所述第一開關電路，第二端與所述第一MTJ單元以及所述靈敏放大器的第一輸入端耦接；所述第二開關電路，第二端與所述靈敏放大器的第二輸入端耦接。

可選的，所述第一負載電流輸出電路還包括：第一二極管、第三開關電路、第一電容、第二電容以及第四開關電路，其中：所述第一二極管，正極與所述電壓源耦接，負極與所述第三開關電路的第一端耦接；所述第三開關電路，第二端與所述第一負載電流源的控制端、所述第二開關電路的第一端耦接；所述第一電容，第一端與所述電壓源耦接，第二端與所述第二開關電路的第一端耦接；所述第二電容，第一端與所述第一負載電流源的控制端、所述第二開關電路的第一端耦接，第二端與所述第四開關電路的第一端耦接；所述第四開關電路，第二端與所述靈敏放大器的第二輸入端耦接。

可選的，所述第二負載電流輸出電路包括：第二負載電流源、第五開關電路、第六開關電路，其中：所述第二負載電流源，輸入端與預設的電壓源耦接，輸出端與所述第五開關電路的第一端耦接，控制端與所述第六開關電路的第一端耦接；所述第五開關電路，第二端與所述第二MTJ單元以及所述靈敏放大器的第二輸入端耦接；所述第六開關電路，第二端與所述靈敏放大器的第一輸入端耦接。