[發明專利]一種提高電阻一致性的低功耗相變存儲器寫驅動電路

在審

• 申請號: 202011486054.5
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112614525A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 張光明;雷宇;陳后鵬;宋志棠
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: G11C13/00
• 分類號: G11C13/00
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所(普通合伙) 31233
• 代理人: 錢文斌;黃志達

本發明涉及一種提高電阻一致性的低功耗相變存儲器寫驅動電路，其中，基準產生電路產生基準電壓或電流提供給電流鏡隔離電路；振蕩器產生時鐘信號用于時序電路；寫信號處理電路判斷寫使能信號與時鐘信號的關系，直接或延時后提供使能信號給脈沖控制電路；電流鏡隔離電路在電流鏡開關電路控制下給電流源電路提供偏置；脈沖控制電路用來控制電流源電路產生的電流脈沖幅度、電流脈沖持續時間、電流脈沖階梯數和階梯時間的控制；電流源電路根據電流鏡隔離電路提供的偏置和脈沖控制電路產生的控制信號產生相應的寫電流脈沖。本發明可以優化存儲器上電后第一次寫電流脈沖波形，并盡可能減少功耗。

技術領域

本發明涉及集成電路技術領域，特別是涉及一種提高電阻一致性的低功耗相變存儲器寫驅動電路。

背景技術

相變存儲器寫驅動電路和系統的核心都是由驅動電流產生電路產生驅動電流輸入到地址譯碼電路選中的相變單元，實現相變單元在晶態和非晶態之間的轉變來存儲0和1。現有技術主要集中在對電流脈沖信號幅度、持續時間、電流脈沖階梯數和階梯時間的控制；或者對存儲器寫電流大小的修調上，其未解決存儲器上電后第一次寫操作時，電流源電路偏置電壓沒有預充電導致第一次寫操作上升沿緩慢，造成寫一致性差的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種提高電阻一致性的低功耗相變存儲器寫驅動電路，優化存儲器上電后第一次寫電流脈沖波形，并盡可能減少功耗。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種提高電阻一致性的低功耗相變存儲器寫驅動電路，包括：振蕩器、寫信號處理電路、電流鏡隔離電路、電流鏡開關電路、脈沖控制電路和電流源電路；

所述振蕩器分別與所述寫信號處理電路和脈沖控制電路相連，用于產生一個固定頻率的時鐘信號；

所述電流鏡開關電路與所述脈沖控制電路相連，用于控制所述電流鏡隔離電路的打開和關斷；

所述電流鏡隔離電路產生一個電流源偏置電壓VWB給所述電流源電路；

所述寫信號處理電路分別與所述振蕩器和脈沖控制電路相連，用于將外部輸入的寫使能信號WE_與所述振蕩器產生的時鐘信號進行比較，并根據比較結果產生使能信號WEP_提供給所述脈沖控制電路，以保證所述電流鏡隔離電路的預充電時間；

所述脈沖控制電路由所述使能信號WEP_觸發，利用所述振蕩器產生的時鐘信號和邏輯電路產生控制信號，控制所述電流源電路中不同支路的打開和關斷；

所述電流源電路根據所述電流鏡隔離電路提供的偏置電壓VWB和所述脈沖控制電路提供的控制信號產生寫電流脈沖。

所述電流鏡開關電路在存儲器上電后第一次寫操作時，使用寫使能信號WE_控制所述電流鏡隔離電路的打開和關斷；后續寫操作時，使用所述脈沖控制電路輸出的寫脈沖使能WPLS控制所述電流鏡隔離電路的打開和關斷。

所述寫信號處理電路在存儲器上電后外部輸入的第一次寫使能信號WE_到來時，將寫使能信號WE_與時鐘信號進行對比；若寫使能信號WE_下降沿到來時，時鐘信號處于低電平，將寫使能信號WE_延時后產生使能信號WEP_給所述脈沖控制電路；若WE_下降沿到來時，CLK處于高電平，則將寫使能信號WE_作為使能信號WEP_。

所述電流鏡隔離電路與基準產生電路相連，所述基準產生電路用于產生一個基準信號，所述電流鏡隔離電路根據所述基準信號產生一個電流源偏置電壓VWB以減小電流源電路中不同支路的控制開關導致的電荷饋通對偏置電壓VWB的影響。

所述寫信號處理電路是通過邏輯電路、傳輸門、觸發器、鎖存器或寄存器構成的電路。

所述電流鏡開關電路是通過邏輯電路、傳輸門、觸發器、鎖存器或寄存器構成的電路。