调整读出电路参考电流的系统和方法、读出电路与流程

本发明涉及存储器技术领域，特别是涉及一种调整读出电路参考电流的系统和方法、读出电路。

背景技术：

EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，电可擦可编程只读存储器)是一种掉电后数据不丢失的存储芯片，它可以在计算机上或专用设备上擦除已有信息，重新编程(或称重写)。EEPROM是一种特殊形式的闪存，可即插即用，不需从计算机中取出即可修改。在一个EEPROM中，当计算机在使用的时候可频繁地反复编程。EEPROM通常利用个人计算机中的高于普通电压的作用来擦除和重新编程，是一种用户可更改的只读存储器。

EEPROM的目标存储单元采用具有浮栅结构的浮栅晶体管，主要通过向浮栅中注入电子或从浮栅中抽出电子来实现存储数据，完成此操作需要高压。向浮栅中注入电子(即擦除数据)时，浮栅晶体管有较高的阈值电压，此时其导通电流极小；而从浮栅中抽出电子(即写数据)时，浮栅晶体管的阈值电压较低，此时其导通电流较大。若所需的高压降低，则注入浮栅的电子数量减少，阈值电压随之降低，将致使导通电流增大。

传统的灵敏放大器电路一般取擦、写电流的中间值作为参考电流，以区分存储的不同数据，此参考电流较大，故电路的功耗较大。为降低功耗，目前采用的多是参考电流稍大于电子注入浮栅时的导通电流的方法，此参考电流通过与目标存储单元中浮栅晶体管的导通电流进行比较，相当于对位线上寄生电容进行充电或放电以得到位线电压，然后通过灵敏放大器对位线电压和参考电压进行比较和放大，实现对不同存储数据的读取。但是，高压产生电路实际产生的高压往往可能由于工艺偏差等原因不能达到理想的高压值，而是比理想值要低很多，此时注入电子的浮栅晶体管的导通电流将增大，若此导通电流大于预先设置的参考电流，则将出现读取数据误判的情况，导致数据检测失败。

因此，如何在高压产生电路实际产生的高压不理想的情况下，避免出现存储数据误判的情况，从而避免数据检测失败，是亟待解决的问题。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种调整读出电路参考电流的系统和方法、读出电路，用于解决现有技术中由于高压产生电路实际产生的高压低于理想高压，使得注入电子的所述浮栅晶体管的导通电流可能大于预先设置的参考电流，从而误判读取数据，导致数据检测失败的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种调整读出电路参考电流的系统，用于根据高压产生电路产生的不同高压调整读出电路参考电流，其中，所述读出电路用于读取目标存储单元所存储的数据，所述调整读出电路参考电流的系统至少包括：

高压检测模块，用于在对所述目标存储单元进行擦除操作或者写操作时，检测所述高压产生电路实际产生的高压信号，并在对所述目标存储单元的擦除操作或者写操作结束时，将检测到的高压信号转换为相应的控制信号；

锁存模块，连接于所述高压检测模块，用于对所述高压检测模块产生的控制信号进行锁存，并在对所述目标存储单元进行读操作时，释放被锁存的控制信号；

参考电流可调模块，连接于所述锁存模块，用于根据所述锁存模块释放的控制信号，控制产生对应的参考电流。

优选地，所述高压检测模块至少包括：模数转换器，所述模数转换器的信号输入端连接于所述高压产生电路的高压信号输出端，所述模数转换器的信号输出端连接于所述锁存模块的信号输入端。

优选地，所述模数转换器的信号输出端具有m位输出位数，其中，m为大于等于2的自然数。

优选地，所述锁存模块至少包括：与所述模数转换器的m位信号输出端一一对应连接的m个锁存器，其中，m个所述锁存器的信号输出端分别连接所述参考电流可调模块的信号输入端。

优选地，所述参考电流可调模块至少包括：与m个所述锁存器的信号输出端一一对应连接的、可提供至少m个不同参考电流的m路参考电流可调支路，其中，m路所述参考电流可调支路的信号输出端分别连接所述目标存储单元所在的位线。

优选地，所述参考电流可调模块还包括：工作电压源，每路参考电流可调支路至少包括：选通管；其中，每路参考电流可调支路中的选通管分别与所述工作电压源连接，且每路参考电流可调支路中的选通管的尺寸均不相同，每路参考电流可调支路中的选通管适于根据所述锁存模块释放的控制信号进行选通，以提供不同的参考电流。

优选地，所述目标存储单元至少包括具有浮栅结构的浮栅晶体管，m路所述参考电流可调支路所提供的各参考电流均大于注入电子的所述浮栅晶体管的导通电流。

优选地，所述模数转换器适于根据电子注入所述浮栅晶体管中的浮栅结构时所需的理想高压来设置其模拟参考电压信号。

优选地，所述锁存模块至少包括：多个锁存器，其中，所述锁存器的个数与所述控制信号的位数相同。

优选地，所述参考电流可调模块至少包括：用于提供至少n个不同参考电流的n路参考电流可调支路，n路所述参考电流可调支路的信号输入端分别连接所述锁存模块的信号输出端，n路所述参考电流可调支路的信号输出端分别连接所述目标存储单元所在的位线，其中，n为大于等于2的自然数。

优选地，所述目标存储单元至少包括具有浮栅结构的浮栅晶体管，n路所述参考电流可调支路所提供的各参考电流均大于注入电子的所述浮栅晶体管的导通电流。

优选地，所述参考电流可调模块还包括：工作电压源，每路参考电流可调支路至少包括：选通管；其中，每路参考电流可调支路中的选通管分别与所述工作电压源连接，且每路参考电流可调支路中的选通管的尺寸均不相同，每路参考电流可调支路中的选通管适于根据所述锁存模块释放的控制信号进行选通，以提供不同的参考电流。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种读出电路，用于读取电可擦可编程只读存储器中目标存储单元所存储的数据，其中，所述目标存储单元至少包括具有浮栅结构的浮栅晶体管，所述读出电路至少包括：

如上所述的调整读出电路参考电流的系统，连接于所述目标存储单元所在的位线，用于根据高压产生电路产生的不同高压调整读出电路参考电流，以在对所述目标存储单元进行读操作时，使所述参考电流与所述目标存储单元中的浮栅晶体管的导通电流进行比较，从而得到所述目标存储单元的位线电压；

稳压模块，用于提供参考电压，并使所述参考电压稳定；

灵敏放大器模块，分别连接于所述目标存储单元所在的位线和所述稳压模块，用于对所述目标存储单元的位线电压和所述参考电压进行比较和放大，以读取所述目标存储单元所存储的数据。

优选地，所述稳压模块至少包括：参考电压源，与所述参考电压源连接的读信号选通管，以及与所述读信号选通管连接的稳压器件；其中，在对所述目标存储单元进行读操作时，所述读信号选通管适于在接收到读信号后进行选通，所述稳压模块以所述读信号选通管和所述稳压器件之间的连接节点处的电压作为所述参考电压。

优选地，所述稳压器件为PNP晶体管或者NPN晶体管。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种调整读出电路参考电流的方法，用于根据高压产生电路产生的不同高压调整读出电路参考电流，其中，所述读出电路用于读取目标存储单元所存储的数据，所述调整读出电路参考电流的方法至少包括：

在对所述目标存储单元进行擦除操作或者写操作时，检测所述高压产生电路实际产生的高压信号，并在对所述目标存储单元的擦除操作或者写操作结束时，将检测到的高压信号转换为相应的控制信号；

对所述控制信号进行锁存，并在对所述目标存储单元进行读操作时，释放被锁存的控制信号；

根据所述释放的控制信号，控制产生对应的参考电流。

如上所述，本发明的调整读出电路参考电流的系统和方法、读出电路，具有以下有益效果：

本发明的调整读出电路参考电流的系统，根据高压产生电路产生的实际高压，调整读出电路的参考电流，避免发生注入电子的浮栅晶体管的导通电流大于参考电流的情况，从而避免了出现存储数据误判的情况，大大降低了数据检测失败的概率。

本发明的调整读出电路参考电流的方法，可将检测到的不同高压转换成相应的控制信号，并在控制信号作用下控制不同的参考电流接入电路，方法简单，参考电流灵活可控，能够有效避免存储数据误判，提高了存储数据读取的准确率，从而提高了数据检测成功的概率。

本发明的读出电路，采用本发明上述的调整读出电路参考电流的系统，读取目标存储单元所存储的数据更准确，数据检测成功率更高。另外，本发明的读出电路，根据灵敏放大器的工作需求，设计有稳压模块，能够产生稳定的参考电压，并与位线电压比较，从而输出相应的存储数据。

附图说明

图1显示为本发明第一实施方式的调整读出电路参考电流的系统的原理框图。

图2显示为本发明第二实施方式的读出电路的电路结构示意图。

图3显示为本发明第三实施方式的调整读出电路参考电流的方法的流程示意图。

元件标号说明

1 调整读出电路参考电流的系统

11 高压检测模块

12 锁存模块

13 参考电流可调模块

2 高压产生电路

3 稳压模块

31 稳压器件

4 灵敏放大器模块

5 目标存储单元

S1～S3 步骤

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1，本发明提供一种调整读出电路参考电流的系统1，用于根据高压产生电路2产生的不同高压调整读出电路参考电流，其中，该读出电路用于读取目标存储单元所存储的数据，高压产生电路可以采用片上高压产生电路或者外接高压产生电路。需要说明的是，本实施方式中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本实施方式的调整读出电路参考电流的系统1至少包括：高压检测模块11，连接于高压检测模块11的锁存模块12，以及连接于锁存模块12的参考电流可调模块13。其中：

对于高压检测模块11，其用于在对目标存储单元进行擦除操作或者写操作时，检测高压产生电路2实际产生的高压信号，并在对目标存储单元的擦除操作或者写操作结束时，将检测到的高压信号转换为相应的控制信号。

对于锁存模块12，其用于对高压检测模块产生的控制信号进行锁存，并在对目标存储单元进行读操作时，释放被锁存的控制信号。

对于参考电流可调模块13，其用于根据锁存模块12释放的控制信号，控制产生对应的参考电流。

在本实施方式中，高压检测模块11至少包括：模数转换器A/D，模数转换器A/D的信号输入端连接于高压产生电路2的高压信号输出端，模数转换器A/D的信号输出端连接于锁存模块12的信号输入端。当然，在其他的实施方式中，也可以采用其他与模数转换器A/D具有相同功能的器件或单元，例如通过微控制器和寄存器的配合来将实际的高压信号转换为相应的控制信号等，只要能够实现本实施方式中将实际的高压信号转换为相应的控制信号的作用即可。

需要说明的是，模数转换器A/D是一种将一个输入电压信号转换为一个输出数字信号的器件。由于数字信号本身不具有实际意义，仅仅表示一个相对大小。因此需要给模数转换器设置一个参考模拟量作为转换的标准，在本实施方式中该参考模拟量为模拟参考电压信号，其值为最大的可转换电压信号大小，也就是电子注入浮栅晶体管中的浮栅结构时所需的理想高压。而高压产生电路2实际产生的高压往往可能由于工艺偏差等原因不能达到理想的高压值，而是比理想值要低很多。因此，本实施方式中的模数转换器A/D适于根据电子注入浮栅晶体管中的浮栅结构时所需的理想高压来设置其模拟参考电压信号，而输出的数字量(即控制信号)则表示输入的实际高压信号相对于模拟参考电压信号的大小。

在本实施方式中，锁存模块12至少包括：多个锁存器，其中，锁存器的个数与控制信号的位数相同。

在本实施方式中，参考电流可调模块13至少包括：用于提供至少n个不同参考电流的n路参考电流可调支路，n路参考电流可调支路的信号输入端分别连接锁存模块12的信号输出端，n路参考电流可调支路的信号输出端分别连接目标存储单元所在的位线，其中，n为大于等于2的自然数。其中，目标存储单元至少包括具有浮栅结构的浮栅晶体管，n路参考电流可调支路所提供的各参考电流均大于注入电子的浮栅晶体管的导通电流。

在本实施方式中，参考电流可调模块13还包括：工作电压源，每路参考电流可调支路至少包括：选通管。其中，每路参考电流可调支路中的选通管分别与工作电压源连接，且每路参考电流可调支路中的选通管的尺寸均不相同，每路参考电流可调支路中的选通管适于根据锁存模块12释放的控制信号进行选通，以提供不同的参考电流。也就是说，n路参考电流可调支路都是由统一的工作电压源提供电压，只是由于每路参考电流可调支路中选通管的尺寸不同(即各选通管的宽长比不同)，输出的参考电流的大小也不同。根据锁存模块12释放的控制信号，也即高压检测模块11输出的控制信号，既可以每次仅令一路参考电流可调支路导通，也可以每次令多路参考电流可调支路同时导通，相当于多个选通管并联连接，因此，参考电流可调模块13可以提供数量大于等于n个的不同的参考电流。

在其他的实施方式中，参考电流可调模块还可以通过其他方式提供不同的参考电流，每路参考电流可调支路中的选通管的尺寸相同或者不同(即各选通管的宽长比相同或者不同)。例如，每路参考电流可调支路中的选通管的尺寸均相同，将各选通管分别与其他电路中能够镜像不同电流的不同电流镜连接，根据锁存模块释放的控制信号选通各选通管，从而将镜像来的不同电流作为参考电流输出。

由此，本实施方式的调整读出电路参考电流的系统，根据高压产生电路产生的实际高压，调整读出电路的参考电流，避免发生注入电子的浮栅晶体管的导通电流大于参考电流的情况，从而避免了出现存储数据误判的情况，大大降低了数据检测失败的概率。

请参阅图2，本发明第二实施方式提供一种读出电路，用于读取电可擦可编程只读存储器中目标存储单元5所存储的数据，其中，目标存储单元5至少包括具有浮栅结构的浮栅晶体管。本实施方式的读出电路至少包括：调整读出电路参考电流的系统1，稳压模块3，以及灵敏放大器模块4。

请继续参阅图2，对于调整读出电路参考电流的系统1，其连接于目标存储单元5所在的位线BL(Bit Line)，用于提供参考电流，并能根据高压产生电路2产生的不同高压调整读出电路参考电流，以在对目标存储单元5进行读操作时，使参考电流与目标存储单元5中的浮栅晶体管的导通电流进行比较，从而得到目标存储单元5的位线电压Vbl。

不难发现，本实施方式中的调整读出电路参考电流的系统1与第一实施方式相互对应，第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，在第一实施方式中所能达到的技术效果在本实施方式中也同样可以实现，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。

另外，本实施方式中的高压检测模块11至少包括：模数转换器A/D，模数转换器A/D的信号输入端连接于高压产生电路2的高压信号输出端，模数转换器A/D的信号输出端连接于锁存模块12的信号输入端。本实施方式的模数转换器A/D的信号输出端具有m位输出位数，其中，m为大于等于2的自然数。模数转换器A/D的模数转换过程包括量化和编码，量化是将模拟参考电压信号量程分成许多离散量级，并确定输入信号所属的量级；编码是对每一量级分配唯一的数字码，并确定与输入信号相对应的代码，本实施方式采用二进制编码，它有2的m次方(m为输出位数)个量级，可依次逐个编号。也就是说，模数转换器A/D根据预先设置的模拟参考电压信号(即电子注入浮栅晶体管中的浮栅结构时所需的理想高压)分为若干个量级，并为每一量级分配唯一的二进制数字码，然后将高压产生电路2实际产生的高压VPP转换为相应的二进制编码(例如图2中的abc……，共m位)。

值得一提的是，在本实施方式中，高压产生电路产生的高压通常在8V以上。对于EEPROM，在向目标存储单元5中浮栅晶体管的浮栅结构中注入电子或从浮栅结构中抽出电子来实现数据存储时，其所需的理想高压通常为16V。

与上述模数转换器A/D对应的，锁存模块12至少包括：与模数转换器A/D的m位信号输出端一一对应连接的m个锁存器，其中，m个所述锁存器的信号输出端分别连接参考电流可调模块13的信号输入端。

与上述锁存器对应的，参考电流可调模块13至少包括：与m个锁存器的信号输出端一一对应连接的、可提供至少m个不同参考电流的m路参考电流可调支路，m路参考电流可调支路的信号输出端分别连接目标存储单元5所在的位线BL。在本实施方式中，m路参考电流可调支路都是由统一的工作电压源VDD提供电压，每路参考电流可调支路至少包括：选通管。在本实施方式中，选通管采用PMOS晶体管。例如，第一路参考电流可调支路至少包括第一PMOS晶体管MP1，其导通后可以提供参考电流I1；第二路参考电流可调支路至少包括第二PMOS晶体管MP2，其导通后可以提供参考电流I2；第m路参考电流可调支路至少包括第m PMOS晶体管MPm，其导通后可以提供参考电流Im。其中，第一PMOS晶体管MP1、第二PMOS晶体管MP2、……、第m PMOS晶体管MPm分别与工作电压源VDD连接，它们的尺寸各不相同，且能够根据锁存模块12释放的控制信号进行选通，以提供不同的参考电流(相当于具有多档可调的参考电流)，且所提供的各参考电流均大于注入电子的浮栅晶体管的导通电流。因此可以根据高压产生电路产生的实际高压，调整读出电路的参考电流，避免发生注入电子的浮栅晶体管的导通电流大于参考电流的情况，读取目标存储单元所存储的数据更准确，数据检测成功率更高。当然，在其他的实施方式中，选通管也可以采用其他具有选通功能的器件，只要能够受控制信号控制导通并提供参考电流均可。

对于稳压模块3，其用于提供参考电压Vref，并使参考电压稳定。如图2所示，稳压模块3至少包括：参考电压源VCC，与参考电压源VCC连接的读信号选通管MP0，以及与读信号选通管MP0连接的稳压器件31。其中，在对所述目标存储单元进行读操作时，读信号选通管MP0适于在接收到读信号后进行选通，稳压模块以读信号选通管MP0和稳压器件31之间的连接节点处的电压作为参考电压Vref。在本实施方式中，读信号选通管MP0采用PMOS晶体管，稳压器件31采用PNP晶体管，读信号选通管MP0的源极接入参考电压源VCC，栅极连接读信号漏极连接PNP晶体管的发射极，PNP晶体管的基极和集电极连接后接地，读信号选通管MP0在接收到读信号后产生读信号导通电流I0，从而产生参考电压Vref。当然，在其他的实施方式中，读信号选通管MP0也可以采用其他具有选通功能的器件，只要能够受读信号控制导通并提供参考电流即可；相应的，稳压器件31也可以采用其他具有稳压功能的器件，例如NPN晶体管，只要能够提供稳定的参考电压即可。

对于灵敏放大器模块4，其分别连接于目标存储单元5所在的位线BL和参考电压产生模块3，用于对目标存储单元5的位线电压Vbl和参考电压Vref进行比较和放大，以读取目标存储单元5所存储的数据。灵敏放大器模块4的结构和功能与现有技术相同，在此不做介绍。

值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。

本实施方式的读出电路，采用本发明第一实施方式的调整读出电路参考电流的系统，读取目标存储单元所存储的数据更准确，数据检测成功率更高。另外，本实施方式的读出电路，根据灵敏放大器的工作需求，设计有稳压模块，能够产生稳定的参考电压，并与位线电压比较，从而输出相应的存储数据。

请参阅图3，本发明第三实施方式涉及一种调整读出电路参考电流的方法，用于根据高压产生电路产生的不同高压调整读出电路参考电流，其中，所述读出电路用于读取目标存储单元所存储的数据。

本实施方式的调整读出电路参考电流的方法至少包括：

步骤S1，在对目标存储单元进行擦除操作或者写操作时，检测高压产生电路实际产生的高压信号，并在对目标存储单元的擦除操作或者写操作结束时，将检测到的高压信号转换为相应的控制信号。

步骤S2，对控制信号进行锁存，并在对目标存储单元进行读操作时，释放被锁存的控制信号。

步骤S3，根据释放的控制信号，控制产生对应的参考电流。

上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包含相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

不难发现，本实施方式为与第一实施方式相对应的方法实施例，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。

本实施方式的调整读出电路参考电流的方法，可将检测到的不同高压转换成相应的控制信号，并在控制信号作用下控制不同的参考电流接入电路，方法简单，参考电流灵活可控，能够有效避免存储数据误判，提高了存储数据读取的准确率，从而提高了数据检测成功的概率。

综上所述，本发明的调整读出电路参考电流的系统和方法、读出电路，具有以下有益效果：

本发明的调整读出电路参考电流的系统，根据高压产生电路产生的实际高压，调整读出电路的参考电流，避免发生注入电子的浮栅晶体管的导通电流大于参考电流的情况，从而避免了出现存储数据误判的情况，大大降低了数据检测失败的概率。

本发明的调整读出电路参考电流的方法，可将检测到的不同高压转换成相应的控制信号，并在控制信号作用下控制不同的参考电流接入电路，方法简单，参考电流灵活可控，能够有效避免存储数据误判，提高了存储数据读取的准确率，从而提高了数据检测成功的概率。

本发明的读出电路，采用本发明上述的调整读出电路参考电流的系统，读取目标存储单元所存储的数据更准确，数据检测成功率更高。另外，本发明的读出电路，根据灵敏放大器的工作需求，设计有稳压模块，能够产生稳定的参考电压，并与位线电压比较，从而输出相应的存储数据。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施方式仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施方式进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。