一种用于存储器中的新型电流灵敏放大器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于存储器中的新型电流灵敏放大器，所述的电流灵敏放大器包括预充电电路、位线寄生电容、第一级放大器和第二级放大器，所述的预充电电路连接位线寄生电容，所述的第一级放大器连接存储器中的位线，所述的第二级放大器连接第一级放大器。本发明揭示了一种用于存储器中的新型电流灵敏放大器，该电流灵敏放大器采用GSMC亚微米工艺制作，其响应速度快，能在较低电源电压和恶劣环境下正常工作，极大提高了存储器的读取速度。
【专利说明】—种用于存储器中的新型电流灵敏放大器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电子元件，具体涉及ー种用于存储器中的新型电流灵敏放大器，属于电子【技术领域】。
【背景技术】
[0002]半导体存储器是电子设备、计算机及微控制器中的重要部件，其性能将直接影响到系统在速度等方面的性能。存储器的速度主要决定于存储器的读取时间。存储器的读取时间主要是指从地址信号的输入到数据信号的输出所经历的延迟时间，因此，要減少存储器的读取时间，一般有两种途径:ー是，減少从地址信号输入到字线选通的延时，用这种方法減少延时是比较有限的；另一种是减少从字线选通到数据输出所经历的延时，这可以通过改进灵敏放大器的设计来实现。灵敏放大器的工作目的是通过放大存储器位线上微小信号的变化而读取存储单元中的数据。
[0003]目前，电流灵敏放大器普遍取代了电压型灵敏放大器，广泛用于半导体存储器中以提高存储器的存储速度。电流灵敏放大器的工作可以分为两个过程:ー是预充电过程，即对位线的寄生电容进行充电，使之恢复到高电平，为下一次读写作准备；ニ是放大过程，即对位线信号进行放大处理，以读取存储单元所存储的数据。现行技术中，电流灵敏放大器预充电电流较小，不能更多的減少预充电时间，影响了读取速度；在较低电源电压和恶劣环境下工作不可靠；采用了单级放大电路对信号进行放大，需要通过增加电源电压来确保増益和速度。
【发明内容】
[0004]针对上述需求，本发明提供了一种用于存储器中的新型电流灵敏放大器，该电流灵敏放大器采用GSMC亚微米エ艺制作，其响应速度快，能在较低电源电压和恶劣环境下正常工作，极大提高了存储器的读取速度。
[0005]本发明是一种用于存储器中的新型电流灵敏放大器，所述的电流灵敏放大器包括预充电电路、位线寄生电容、第一级放大器和第二级放大器，所述的预充电电路连接位线寄生电容，所述的第一级放大器连接存储器中的位线，所述的第二级放大器连接第一级放大器。
[0006]在本发明ー较佳实施例中，所述的预充电电路由晶体管M4?M9、电流源Il组成，其中，晶体管M4、M5和M6为镜像结构，可产生预充电电流。
[0007]在本发明ー较佳实施例中，所述的晶体管M7、M8、M9和电流源Il产生晶体管M4的栅极偏压，能使预充电电路在较长时间内保持预充电电流处于ー个较大值，从而缩短预充电时间。
[0008]在本发明ー较佳实施例中，所述的第一级放大器由晶体管MlO?M13、电流源12和电流源13组成，该第一级放大器为差分放大器，其采用ー折叠镜像负载，在不增加电源电压情况下可以有效的提高增益。[0009]在本发明ー较佳实施例中，所述的第二级放大器为反相器链，其由三个反相器串接而成，可降低寄生电容，提高増益和速度。
[0010]本发明掲示了一种用于存储器中的新型电流灵敏放大器，该电流灵敏放大器采用GSMC亚微米エ艺制作，其响应速度快，能在较低电源电压和恶劣环境下正常工作，极大提高了存储器的读取速度。
[0011]
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本发明实施例用于存储器中的新型电流灵敏放大器的电路原理图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0014]图1是本发明实施例用于存储器中的新型电流灵敏放大器的电路原理图；该电流灵敏放大器包括预充电电路、位线寄生电容、第一级放大器和第二级放大器，所述的预充电电路连接位线寄生电容，所述的第一级放大器连接存储器中的位线，所述的第二级放大器连接第一级放大器。
[0015]本发明提及的用于存储器中的新型电流灵敏放大器采用GSMC 0.1Sumエ艺制作，其采用的预充电电路能够在预充电周期以内保持充电电流处于ー个较大值，这样可以减少预充电时间；同时采用两级放大电路对位线信号进行放大，以确保増益、速度达到要求。如图1所示，该电流灵敏放大器中的预充电电路由晶体管M4、M5、M6、M7、M8、M9以及电流源Il组成；其中，晶体管M4、M5和M6为镜像结构，用来产生预充电电流；晶体管M7、M8、M9和电流源Il主要用来产生晶体管M4的栅极偏压，保证晶体管M4、M5和M6能够产生较大的预充电电流，井能使预充电电流在较长时间内保持处于ー个较大值，从而有效缩短预充电时间，提高电流灵敏放大器的响应速度。
[0016]如图1所示，该电流灵敏放大器电路中的Ic是读取存储单元时的电流，Cl是位线寄生电容，Ir是參考电流；Ic和Cl的并联结构能有效地模拟存储単元，Ic由存储单元所存储的信息決定，当存储信息为I吋，Ic为大电流；当存储信息为0时Ic为小电流；Ir的值介于Ic的大、小电流之间。图1电路中，第一级放大器由晶体管M10、Mil、M12、M13，电流源12和电流源13组成，该第一级放大器为差分放大器，其输入信号分别是REF节点电压和BL节点处的位线电压，该差分放大器采用ー折叠镜像负载，在不增加电源电压情况下可以有效的提高増益。第二级放大器为反相器链，其由三个反相器串接而成，可降低寄生电容，提高增益和速度。该电流灵敏放大器由于采用了两级放大电路对信号进行放大，故可在不增加电源电压情况下显著提高速度和增益。经电路仿真测试，本发明中的新型电流灵敏放大器不仅能在室温情况下快速准确地读取存储信息0或1，也能在较低电源电压和恶劣环境下快速准确地读取存储信息0或I。
[0017]本发明掲示了一种用于存储器中的新型电流灵敏放大器，该电流灵敏放大器采用GSMC亚微米エ艺制作，其响应速度快，能在较低电源电压和恶劣环境下正常工作，极大提高了存储器的读取速度。[0018]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
【权利要求】
1.ー种用于存储器中的新型电流灵敏放大器，其特征在干，所述的电流灵敏放大器包括预充电电路、位线寄生电容、第一级放大器和第二级放大器，所述的预充电电路连接位线寄生电容，所述的第一级放大器连接存储器中的位线，所述的第二级放大器连接第一级放大器。
2.根据权利要求1所述的用于存储器中的新型电流灵敏放大器，其特征在于，所述的预充电电路由晶体管M4~M9、电流源Il组成，其中，晶体管M4、M5和M6为镜像结构，可产生预充电电流。
3.根据权利要求2所述的用于存储器中的新型电流灵敏放大器，其特征在于，所述的晶体管M7、M8、M9和电流源Il产生晶体管M4的栅极偏压，能使预充电电路在较长时间内保持预充电电流处于ー个较大值，从而缩短预充电时间。
4.根据权利要求1所述的用于存储器中的新型电流灵敏放大器，其特征在于，所述的第一级放大器由晶体管MlO~M13、电流源12和电流源13组成，该第一级放大器为差分放大器，其采用ー折叠镜像负载，在不增加电源电压情况下可以有效的提高增益。
5.根据权利要求1所述的用于存储器中的新型电流灵敏放大器，其特征在于，所述的第二级放大器为反相器链，其由三个反相器串接而成，可降低寄生电容，提高増益和速度。
【文档编号】G11C7/06GK103606379SQ201310571971
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年11月13日 优先权日:2013年11月13日
【发明者】陆希悦 申请人:苏州天擎电子通讯有限公司