三维存储器的参考电流产生电路及其产生参考电流的方法
【专利摘要】本发明公开了一种面向三维存储器的零温度系数参考电流产生电路，该参考电流产生电路包括电压产生模块和电流产生模块，其中：电压产生模块用来产生温度系数和电压值均可调的第二电压V2；电流产生模块用来产生零温度系数的电流Iref，其中，电流产生模块由两个均工作在饱和区的NMOS晶体管并联而成，电压产生模块产生的第二电压V2同时连接于两个NMOS晶体管的栅端，其中一个NMOS晶体管在第二电压V2的作用下产生正温度系数的电流，另一个NMOS晶体管在第二电压V2的作用下产生负温度系数的电流，通过正温度系数的电流与负温度系数的电流的组合，电流产生模块输出零温度系数的电流Iref。本发明还公开了一种面向三维存储器的产生零温度系数参考电流的方法。
【专利说明】三维存储器的参考电流产生电路及其产生参考电流的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于存储【技术领域】，尤其三维存储器领域，是一种实现方式简单、覆盖所有工艺角的面向三维存储器的零温度系数参考电流产生电路及其产生参考电流的方法。
【背景技术】
[0002]在存储器电路应用中，参考电流的产生有两种方式，一种是使用存储器件来产生参考电流，另一种使用专门电路来产生参考电流。对于后一种形式中，尤其在三维存储器的应用当中，为了读操作的一致性，提高读操作的裕度，需要一个受温度影响小的、值在一定范围内的参考电流，用其作为读操作的参考电流。
[0003]为了减小温度的影响，现有技术提供了一种不受温度变化影响的稳定参考电流源，如带隙参考电流源(Bandgap Reference Current Source)。简单来说,带隙参考电流源是将正温度系数(Proportional to absolute temperature,PTAT)的电流和一个负温度系数的电流(Complementary to absolute temperature, CTAT)以一定的比例相叠加，从而得到一个零温度系数的电流。
[0004]参考图1，现有技术中带隙参考电流源10包括:启动电路100和带隙参考电路102。启动电路100在电源电压VDD大于P型晶体管104和106的源栅极电压差时启动带隙参考电路102工作。如图1所示，在带隙参考电路102中，功率放大器108的正负输入端电压\和Vb相等(VA = Yb = Vbei)，通过晶体管Q1和Q2的基射极电压差Vbei — Vbe2及电阻为R的电阻R1，可产生电流Iptat,如公式⑴所示:
[0005]
【权利要求】
1.一种面向三维存储器的零温度系数参考电流产生电路，其特征在于，该参考电流产生电路包括电压产生模块和电流产生模块，其中: 电压产生模块用来产生温度系数和电压值均可调的第二电压V2 ； 电流产生模块用来产生零温度系数的电流IMf，其中，电流产生模块由两个均工作在饱和区的NMOS晶体管并联而成，电压产生模块产生的第二电压V2同时连接于两个NMOS晶体管的栅端，其中一个NMOS晶体管在第二电压V2的作用下产生正温度系数的电流，另一个NMOS晶体管在第二电压V2的作用下产生负温度系数的电流，通过正温度系数的电流与负温度系数的电流的组合，电流产生模块输出零温度系数的电流Iref。
2.根据权利要求1所述的面向三维存储器的零温度系数参考电流产生电路，其特征在于，所述电压产生模块包括调节电压温系模块和调节电压值模块，其中: 调节电压温系模块，用于输出温度系数可调的第一电压V1至调节电压值模块； 调节电压值模块，用于调节第一电压电压值，得到温度系数和电压值均可调的第二电压\，并将第二电压V2输出至电流产生模块。
3.根据权利要求2所述的面向三维存储器的零温度系数参考电流产生电路，其特征在于，所述调节电压值模 块包括一运算放大器和一电阻串，该运算放大器的负输入端连接于该调节电压温系模块输出的第一电压V1，正输入端连接于该电阻串中的某一个节点，且此节点可变；该运算放大器输出端连接于该电阻串的一端，该电阻串的另一端接地，该电阻串中各电阻之间形成节点。
4.根据权利要求3所述的面向三维存储器的零温度系数参考电流产生电路，其特征在于，所述运算放大器的正输入端连接于该电阻串中的某一个节点，此节点是根据第一电压V1的值与第二电压V2的值二者的关系来决定的，即是根据第一电压V1的值与第二电压V2的值二者的关系来决定该运算放大器的正输入端具体连接到该电阻串中的哪个节点上。
5.根据权利要求3所述的面向三维存储器的零温度系数参考电流产生电路，其特征在于，所述调节电压值模块的输出端是从该电阻串中某一个固定节点引出，该固定节点是由该调节电压值模块的调节倍数K决定的，调节倍数K为该调节电压值模块输出电压与输入电压的比值，通过调节该运算放大器正输入端接入该电阻串中节点的位置来调节该调节倍数K。
6.根据权利要求3所述的面向三维存储器的零温度系数参考电流产生电路，其特征在于，所述调节电压值模块的输出电压与输入电压的温度系数相同。
7.根据权利要求1所述的面向三维存储器的零温度系数参考电流产生电路，其特征在于，所述构成电流产生模块的两个NMOS晶体管，其源端均接地，漏端均连接于外部的电流转换电压模块，该电流转换电压模块用以使两个NMOS晶体管均工作在饱和区。
8.—种产生零温度系数参考电流的方法，应用于权利要求1至7中任一项所述的参考电流产生电路，其特征在于，该方法包括: 电压产生模块产生一个温度系数可调、电压值可调的第二电压V2 ； 电压产生模块将该第二电压V2同时输出至电流产生模块中两个并联的NMOS晶体管的栅端；以及 两个NMOS晶体管中的一个NMOS晶体管在第二电压V2的作用下产生正温度系数的电流，另一个NMOS晶体管在第二电压V2的作用下产生负温度系数的电流，通过正温度系数的电流与负温度系数的电流的组合，电流产生模块输出零温度系数的电流Iref。
9.根据权利要求8所述的产生零温度系数参考电流的方法，其特征在于，所述电压产生模块包括调节电压温系模块和调节电压值模块，其中，调节电压温系模块输出温度系数可调的第一电压V1至调节电压值模块；调节电压值模块调节第一电压V1的电压值，得到温度系数和电压值均可调的第二电压V2，并将第二电压V2输出至电流产生模块。
10.根据权利要求8所述的产生零温度系数参考电流的方法，其特征在于，所述调节电压值模块包括一运算放大器和一电阻串，该运算放大器的负输入端连接于该调节电压温系模块输出的第一电压V1，正输入端连接于该电阻串中的某一个节点，且此节点可变；该运算放大器输出端连接于该电阻串的一端，该电阻串的另一端接地，该电阻串中各电阻之间形成节点。
11.根据权利要求10所述的产生零温度系数参考电流的方法，其特征在于，所述运算放大器的正输入端连接于该电阻串中的某一个节点，此节点是根据第一电压V1的值与第二电压V2的值二者的关系来决定的，即是根据第一电压V1的值与第二电压V2的值二者的关系来决定该运算放大器的正输入端具体连接到该电阻串中的哪个节点上。
12.根据权利要求10所述的产生零温度系数参考电流的方法，其特征在于，所述调节电压值模块的输出端是从该电阻串中某一个固定节点引出，该固定节点是由该调节电压值模块的调节倍数K决定的，调节倍数K为该调节电压值模块输出电压与输入电压的比值，通过调节该运算放大器正输入端接入该电阻串中节点的位置来调节该调节倍数K。
13.根据权利要求10所述的产生零温度系数参考电流的方法，其特征在于，所述调节电压值模块的输出电压与输入电压的温度系数相同。
14.根据权利要求8所述的产生零温度系数参考电流的方法，其特征在于，所述构成电流产生模块的两个NMOS晶体管，其源端均接地，漏端均连接于外部的电流转换电压模块，该电流转换电压模块用以使两个NMOS晶体管均工作在饱和区。
【文档编号】G05F1/567GK103955252SQ201410147918
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年4月14日 优先权日:2014年4月14日
【发明者】李婷, 霍宗亮, 刘明 申请人:中国科学院微电子研究所