灵敏放大器电路的制作方法

文档序号:15147934发布日期:2018-08-10 20:40阅读:2687来源:国知局

本发明涉及半导体集成电路领域,特别是涉及一种灵敏放大器(SA)电路。



背景技术:

灵敏放大器应用于NVM Memory(非易失性存储器)读电路,一般的灵敏放大器电路应用锁存数据。

现有的传统灵敏放大器电路如图1所示,由四个PMOS晶体管PM0~PM3、六个NMOS晶体管NM0~NM5、两个电容C1、C2,两个压控电流源DY1、DY2,一个RS触发器RS组成。

PMOS晶体管PM0~PM3的源极与电源电压端VDD相连接,PMOS晶体管PM0的栅极和漏极与PMOS晶体管PM1的栅极、NMOS晶体管NM0的漏极相连接,其连接的节点记为VE。NMOS晶体管NM0的源极与压控电流源DY1的正端、电容C1的一端相连接,压控电流源DY1的负端和电容C1的另一端接地GND。NMOS晶体管NM0的栅极输入钳位电压Vlim。

PMOS晶体管PM3的栅极和漏极与PMOS晶体管PM2的栅极、NMOS晶体管NM1的漏极相连接。NMOS晶体管NM1的源极与压控电流源DY2的正端、电容C2的一端相连接,压控电流源DY2的负端和电容C2的另一端接地GND。NMOS晶体管NM1的栅极输入钳位电压Vlim。

PMOS晶体管PM1的漏极与NMOS晶体管NM4的漏极、NMOS晶体管NM2的漏极相连接,其连接的节点记为VD0。

PMOS晶体管PM2的漏极与NMOS晶体管NM4的源极、NMOS晶体管NM3的漏极相连接,其连接的节点记为VD1。

NMOS晶体管NM2的栅极与节点VD1相连接,NMOS晶体管NM3的栅极与节点VD0相连接。

NMOS晶体管NM2的源极、NMOS晶体管NM3的源极与NMOS晶体管NM5的漏极相连接,NMOS晶体管NM5的源极接地GND。

NMOS晶体管NM4的栅极输入准备信号PRE。NMOS晶体管NM5的栅极输入读信号READ。

节点VD0与RS触发器的R输入端(复位端)相连接,节点VD1与RS触发器的S输入端(置位端)相连接,RS触发器的输出端SOUT作为电路的输出端。

图1中的电流lref为从PMOS晶体管PM1的漏极流出,进入节点VD0的电流;电流lcell为从PMOS晶体管PM2的漏极流出,进入节点VD1的电流。

图1所示电路的波形图,参见图2所示。

上述电路的工作原理是:电路工作在电源电压VDD范围较大的1.7V~5.5V之间;参考存储单元CKDY读电流是0.5*Erase cell(正常0单元读电流的一半)

PRE时,VD0与VD1将会被拉至Vt(阈值电压)左右的同等电位;PRE结束后,进入比较工作过程。

读0单元时,Icell>Iref,NMOS晶体管NM2快速打开,电路输出端SOUT输出0(低电平)。

读1单元时,Icell<Iref,NMOS晶体管NM1快速打开,电路输出端SOUT输出1(高电平)。

上述电路存在的缺点是:

PRE结束瞬间NMOS晶体管NM2和NM3会由于电压瞬间耦合作用出现冲高,锁存电路LATCH有可能会瞬间锁住错误数据并无法纠正。

图1中标示的LATCH为锁存电路。

参考存储单元CKDY在图1中由电容C1和压控电流源DY1构成,存储单元CCDY由电容C2和压控电流源DY2构成。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是提供一种灵敏放大器电路,能够有效降低锁存数据出错的风险。

为解决上述技术问题,本发明的灵敏放大器电路,由四个PMOS晶体管、八个NMOS晶体管、两个电容,两个电阻、两个压控电流源和一个RS触发器RS组成;

第一PMOS晶体管~第四PMOS晶体管的源极与电源电压端VDD相连接,第一PMOS晶体管的栅极和漏极与第二PMOS晶体管的栅极、第一NMOS晶体管的漏极相连接,其连接的节点记为VE;第一NMOS晶体管的源极与第一压控电流源的正端、第一电容的一端相连接,第一压控电流源的负端和第一电容的另一端接地GND;第一NMOS晶体管的栅极输入钳位电压Vlim;

第四PMOS晶体管的栅极和漏极与第三PMOS晶体管的栅极、第二NMOS晶体管的漏极相连接,第二NMOS晶体管的源极与第二压控电流源的正端、第二电容的一端相连接,第二压控电流源的负端和第二电容的另一端接地GND,第二NMOS晶体管的栅极输入钳位电压Vlim;

第二PMOS晶体管的漏极与第七NMOS晶体管的漏极、第三NMOS晶体管的漏极和第一电阻的一端相连接,其连接的节点记为VD0;

第三PMOS晶体管的漏极与第八NMOS晶体管的源极、第四NMOS晶体管的漏极和第二电阻的一端相连接,其连接的节点记为VD1;

第七NMOS晶体管的源极与第一电阻的另一端、第五NMOS晶体管的漏极、第四NMOS晶体管的栅极相连接,第五NMOS晶体管的源极与第八NMOS晶体管的漏极、第二电阻的另一端、第三NMOS晶体管的栅极相连接;第七NMOS晶体管的栅极和第八NMOS晶体管的栅极输入反准备信号PREB,第五NMOS晶体管的栅极输入准备信号PRE;

第三NMOS晶体管的的源极与第四NMOS晶体管的源极、第六NMOS晶体管的漏极相连接,第六NMOS晶体管的源极接地,第六NMOS晶体管的栅极输入读信号READ;

节点VD0与RS触发器的R输入端(复位端)相连接,节点VD1与RS触发器的S输入端(置位端)相连接,RS触发器的输出端SOUT作为电路的输出端。

采用本发明的灵敏放大器电路,会在锁存工作前使输入信号的电压出现压差,并随时间增大,大大降低了锁存数据出错的风险,增强了电路的可靠性。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明:

图1是现有的灵敏放大器电路原理图;

图2是图1的波形图;

图3是改进后的灵敏放大器电路一实施例原理图;

图4是图3的波形图。

具体实施方式

参见图3所示,改进后的灵敏放大器电路在下面的实施例中,由PMOS晶体管PM0~PM3、NMOS晶体管NM0~NM7、电容C1、C2,电阻R1、R2,压控电流源DY1、DY2和RS触发器RS组成。

PMOS晶体管PM0~PM3的源极与电源电压端VDD相连接。PMOS晶体管PM0的栅极和漏极与PMOS晶体管PM1的栅极、NMOS晶体管NM0的漏极相连接,其连接的节点记为VE。NMOS晶体管NM0的源极与压控电流源DY1的正端、电容C1的一端相连接;压控电流源DY1的负端和电容C1的另一端接地GND;NMOS晶体管NM0的栅极输入钳位电压Vlim。

PMOS晶体管PM3的栅极和漏极与PMOS晶体管PM2的栅极、NMOS晶体管NM1的漏极相连接,NMOS晶体管NM1的源极与压控电流源DY2的正端、电容C2的一端相连接,压控电流源DY2的负端和电容C2的另一端接地GND,NMOS晶体管NM1的栅极输入钳位电压Vlim。

PMOS晶体管PM1的漏极与NMOS晶体管NM6的漏极、NMOS晶体管NM2的漏极和电阻R0的一端相连接,其连接的节点记为VD0。

PMOS晶体管PM2的漏极与NMOS晶体管NM7的源极、NMOS晶体管NM3的漏极和电阻R1的一端相连接,其连接的节点记为VD1。

NMOS晶体管NM6的源极与电阻R0的另一端、NMOS晶体管NM4的漏极、NMOS晶体管NM3的栅极相连接。NMOS晶体管NM4的源极与NMOS晶体管NM7的漏极、电阻R1的另一端、NMOS晶体管NM2的栅极相连接。NMOS晶体管NM6的栅极和NMOS晶体管NM7的栅极输入反准备信号PREB(即准备信号PRE的反向信号),NMOS晶体管NM4的栅极输入准备信号PRE。

NMOS晶体管NM2的源极与NMOS晶体管NM3的源极、NMOS晶体管NM5的漏极相连接,NMOS晶体管NM5的源极接地,NMOS晶体管NM5的栅极输入读信号READ。

节点VD0与RS触发器的R输入端(复位端)相连接,节点VD1与RS触发器的S输入端(置位端)相连接,RS触发器的输出端SOUT作为电路的输出端。

图3所示改进后的灵敏放大器电路其工作原理是:PRE时,PRE信号置高,PREB信号置低,NMOS晶体管NM4和NMOS晶体管NM6关闭,NMOS晶体管NM5打开,节点VD0和VD1在电阻R0、R1的作用下会产生压差Vd=(Iref-Icell)*(R0+R1)。PRE信号置低,PREB信号置高,NMOS晶体管NM4和NMOS晶体管NM6打开,NMOS晶体管NM5关闭,节点VD0和VD1在锁存电路作用下出现压差,并随时间增大。

Iref为从PMOS晶体管PM1的漏极流出,进入节点VD0的电流,Icell为从PMOS晶体管PM2的漏极流出,进入节点VD1的电流,“*”表示乘号。

图3所示改进后的灵敏放大器电路波形图参见图4。

图3中标示的LATCH为锁存电路。

在图3所示的实施例中,参考存储单元CKDY由电容C1和压控电流源DY1构成,存储单元CCDY由电容C2和压控电流源DY2构成。

以上通过具体实施方式对本发明进行了详细的说明,但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下,本领域的技术人员还可做出许多变形和改进,这些也应视为本发明的保护范围。

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