专利名称：位反转电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种位反转电路，特别是涉及闪存的位反转电路。
背景技术：
半导体存储器在存储用户资料数据时，通常需要给存储器内的存储单元进行充电，从而将用户数据写入存储单元中。一次写入数据对应的存储单元越多，需要给存储单元充电的个数越多，存储器的功耗则越大。假设一次需要同时对8个存储单元进行用户数据读写，写入10100000到存储器中。存储器的初始状态为11111111，写“0”的存储单元需要充电，写“1”的存储单元不需要充电。其中，存储器的存储状态，及写“1”或“0”对存储单元进行充电，由存储器的本身属性或用户设置决定。10100000中有两个“1”和6个“0”，因而写入10100000时，需要对6个存储单元充电，另两个存储单元不需要充电，功耗较大。综上所述，可知先前技术的半导体存储器在进行数据的写入时存在功耗较大的问题，因此，实有必要提出改进的技术手段，来解决此一问题。
发明内容
为克服上述现有技术的半导体存储器在进行数据的写入时存在功耗较大的问题， 本发明的主要目的在于提供一种位反转电路，其通过在写入与读取数据时对数据分别进行位反转，从而达到节省功耗的目的。为达上述及其它目的，本发明一种位反转电路，至少包括数据模式补偿电路，用于根据当前的数据模式来补偿源极线的编程电压，其产生一补偿电流；第一镜像电路连接于该数据模式补偿电路，以将该该补偿电流镜像至第二镜像电路；第二镜像电路连接于该第一镜像电路，用于将镜像至该第二镜像电路的补偿电流进一步镜像后与一参考电流进行比较，输出一比较结果；整形电路，与该第二镜像电路连接以接收该比较结果，并对该比较结果进行整形后产生一反向数字信号；控制信号产生电路，连接于该第二镜像电路，以将镜像至该第二镜像电路的补偿电流转化成控制信号输入至一稳压电路的控制信号输入端；电荷泵电路，用于产生初始编程电压；以及稳压电路，连接于该电荷泵电路的输出端，以在该控制信号的控制下输出相应的编程电压。进一步地，该第一镜像电路包含栅极互连的第一 NMOS管及第二 NMOS管，该第一 NMOS管栅漏相接后接至该数据模式补偿电路的输出端，该第二 NMOS管漏极接至该第二镜像电路，该第一 NMOS管及该第二 NMOS管源极均接地进一步地，该第二镜像电路至少包括栅极互连的该第一 PMOS管与该第二 PMOS管，该第一 PMOS管与该第二 PMOS管源极接电源电压，该第一 PMOS管栅漏相连后与该第二 NMOS 管漏极相接，该第二 PMOS管漏极输出镜像后的电流，并连接至参考电流，以与该参考电流比较后输出比较结果至该整形电路。进一步地，该整形电路包括第一反相器及第二反相器，该第一反相器输入端连接至该第二 PMOS管漏极，输出端接至该第二反相器的输入端，该第二反相器的输出端输出该反向数字信号。进一步地，该控制信号产生电路包括第三PMOS管，其源极接电源电压，栅极与该第一 PMOS管栅极互连，漏极接至该稳压电路的控制信号输入端。与现有技术相比，本发明一种位反转电路通过对写入数据进行反向后再写入存储单元，可以使得需要充电的存储单元较少，降低了功耗。
图1为本发明一种位反转电路较佳实施例的电路示意图。
具体实施例方式以下通过特定的具体实例并结合
本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。图1为本发明一种位反转电路较佳实施例的电路示意图。本发明之位反转电路主要用于半导体存储器中，在本发明较佳实施例中，本发明之位反转电路用于闪存中，用于对写入闪存的数据及闪存的读取数据进行位反转，该位反转电路至少包括数据模式补偿电路101、第一镜像电路102、第二镜像电路103、整形电路104、控制信号产生电路105、电荷泵电路106以及稳压电路107。数据模式补偿电路101主要是根据数据模式来补偿源极线(Source Line)的编程电压，其产生一补偿电流至第一镜像电路102。比如，如果源极线电压基准为7. 6V而，当所有数据需要编程时，编程电压VEP需要调整为7. 8V以补偿编程编程电压经过源极线驱动电路的压降，当没有数据需要编程时，源极线驱动电路没有压降，为避免干扰，需要降VEP调整为7. 6V，故数据模式补偿电路需要产生对应该编程电压区别的输出。第一镜像电路102接收数据模式补偿电路101产生的补偿电流，并将该补偿电流镜像至第二镜像电路103。具体地说，第一镜像电路102包含栅极互连的第一 NMOS管m及第二 NMOS管N2，该第一 NMOS管m栅漏相接后接至数据模式补偿电路101的输出端，第二 NMOS管N2漏极接至第二镜像电路103，第一 NMOS管附及第二 NMOS管N2源极均接地。第二镜像电路103连接至第一镜像电路102，用于将镜像至第二镜像电路103的补偿电流进一步镜像后与一参考电流Iref比较后输出至整形电路104。在本发明较佳实施例中，第二镜像电路103至少包括栅极互连的第一 PMOS管Pl与第二 PMOS管P2，第一 PMOS管 Pl与第二 PMOS管P2源极接电源电压，第一 PMOS管Pl栅漏相连后与第二 NMOS管N2漏极相接，第二 PMOS管P2漏极输出镜像后的电流，并连接至参考电流Iref，以与参考电流Iref 比较后输出比较结果至整形电路104。
整形电路104与第二镜像电路103连接以接收该比较结果，并对该比较结果进行整形后产生反向数字信号Do。具体地说，整形电路104包括反相器Sl及反相器S2，反相器 Sl输入端连接至第二 PMOS管P2漏极，输出端接至反相器S2的输入端，反相器S2的输出端输出反向数字信号Do。控制信号产生电路105连接于第二镜像电路103与稳压电路107的控制信号输入端，以将镜像至第二镜像电路103的补偿电流转化成控制信号输入至稳压电路107，具体地说，控制信号产生电路105包括第三PMOS管P3，其源极接电源电压，栅极与第一 PMOS管Pl 栅极互连，漏极接至稳压电路107的控制信号输入端。电荷泵电路106用于产生初始的编程电压输出至稳压电路107，稳压电路107则在输入的控制信号的控制下输出相应的编程电压VEE/VEP。以下将进一步配合图1说明本发明之工作原理假设数据“0”需要编程，则数据模式补偿电路101输出一较小电流，该电流作为第一 NMOS管m的参考被第二 NMOS管N2镜像至第一 PMOS管Pl，第一 PMOS管Pl的电流被第二 PMOS管P2再镜像，根据上述假设，该电流比不需要编程时的参考电流Iref小，该电流在参考电流Iref上的压降较小，经反相器 Sl及S2整形后输出反向数字信号Do，同时该电流被第三PMOS管P3传送至稳压电路107 的控制信号输入端，使稳压电路107的输出上升为7. 8V ；当数据为“1”不需要编程时，反向数字信号Do为“0”，同样是原始数据“0”的反相输出，数据模式补偿电路101输出对应的电流去控制稳压电路107输出为7. 6V。上述实施例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。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此， 本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。
权利要求
1.一种位反转电路，至少包括数据模式补偿电路，用于根据当前的数据模式来补偿源极线的编程电压，其产生一补偿电流；第一镜像电路连接于该数据模式补偿电路，以将该该补偿电流镜像至第二镜像电路；第二镜像电路连接于该第一镜像电路，用于将镜像至该第二镜像电路的补偿电流进一步镜像后与一参考电流进行比较，输出一比较结果；整形电路，与该第二镜像电路连接以接收该比较结果，并对该比较结果进行整形后产生一反向数字信号；控制信号产生电路，连接于该第二镜像电路，以将镜像至该第二镜像电路的补偿电流转化成控制信号输入至一稳压电路的控制信号输入端；电荷泵电路，用于产生初始编程电压；以及稳压电路，连接于该电荷泵电路的输出端，以在该控制信号的控制下输出相应的编程电压。
2.如权利要求1所述的位反转电路，其特征在于该第一镜像电路包含栅极互连的第一 NMOS管及第二 NMOS管，该第一 NMOS管栅漏相接后接至该数据模式补偿电路的输出端， 该第二 NMOS管漏极接至该第二镜像电路，该第一 NMOS管及该第二 NMOS管源极均接地。
3.如权利要求2所述的位反转电路，其特征在于该第二镜像电路至少包括栅极互连的该第一 PMOS管与该第二 PMOS管，该第一 PMOS管与该第二 PMOS管源极接电源电压，该第一 PMOS管栅漏相连后与该第二 NMOS管漏极相接，该第二 PMOS管漏极输出镜像后的电流， 并连接至参考电流，以与该参考电流比较后输出比较结果至该整形电路。
4.如权利要求3所述的位反转电路，其特征在于该整形电路包括第一反相器及第二反相器，该第一反相器输入端连接至该第二 PMOS管漏极，输出端接至该第二反相器的输入端，该第二反相器的输出端输出该反向数字信号。
5.如权利要求4所述的位反转电路，其特征在于该控制信号产生电路包括第三PMOS 管，其源极接电源电压，栅极与该第一 PMOS管栅极互连，漏极接至该稳压电路的控制信号输入端。
全文摘要
本发明公开一种位反转电路，至少包括产生补偿电流的数据模式补偿电路，根据当前的数据模式来补偿源极线的编程电压；将该补偿电流镜像至第二镜像电路的第一镜像电路；用于将镜像至该第二镜像电路的补偿电流进一步镜像的第二镜像电路，并将该补偿电流与一参考电流进行比较，输出一比较结果；对该比较结果进行整形后产生一反向数字信号的整形电路；以将镜像至该第二镜像电路的补偿电流转化成控制信号的控制信号产生电路；用于产生初始编程电压的电荷泵电路；以及以在该控制信号的控制下输出相应的编程电压的稳压电路，本发明通过对写入数据进行反向后再写入存储单元，使得需要充电的存储单元较少，降低了功耗。
文档编号G11C11/403GK102385910SQ20111025738
公开日2012年3月21日 申请日期2011年9月1日 优先权日2011年9月1日
发明者杨光军 申请人:上海宏力半导体制造有限公司