一种提高漏极电压稳定性的电路、存储芯片及存储器的制作方法

本发明涉及一种存储单元的电流转电压电路，特别是一种提高漏极电压稳定性的电路、存储芯片及存储器。

背景技术：

在存储器电路中，存储单个字节的最小单元为cell，在执行读取操作时需要将作为控制的漏极电流转换成输入到cell的电压，从而控制cell中mos管的开关实现读取操作，上述读取操作的过程需要保证cell的漏极电压稳定，传统的电流转电压电路利用cascode(共源共栅结构)电路，其电路参照图4所示，不能保证其电路在不同进程(process)波动、温度、电源电压波动情况下的稳定，即其电路在工作过程中存在不可靠的情况。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供了一种提高漏极电压稳定性的电路，保证输出的电压值不随vcc电压、温度、工艺角的变化而变化，从而提高电路可靠性。

本发明解决其问题所采用的技术方案是：

一种提高漏极电压稳定性的电路，包括电流使能端、第一预充电单元、作为对比电压端的输出mos管、第二预充电单元、第一放大器和基准电压端，还包括用于输出电压的差分比较器，所述电流使能端和所述第一预充电单元共漏极，所述第一预充电单元的源极连接所述输出mos管的漏极，所述输出mos管的源极作为对比电压端，所述第二预充电单元的漏极和所述第一放大器的输出端连接到所述输出mos管的栅极，所述第一放大器的反向输入端连接到所述输出mos管的源极，同向输入端连接到所述基准电压端；所述基准电压端和对比电压端作为所述差分比较器的输入。

进一步，所述差分比较器为双端输入单端输出电路，所述差分比较器由四个mos管组成，分别为第一mos管、第二mos管、第三mos管、第四mos管和第五mos管，所述第一mos管和第二mos管两者的源极均连接vcc，两者的栅极相连接，所述第三mos管与第一mos管共漏极，所述第四mos管与所述第二mos管共漏极，所述第三mos管和第四mos管两者的源极连接到所述第五mos管的漏极，所述第五mos管的源极连接数字地，所述第一mos管的栅极连接到第一mos管的漏极，所述第二mos管的漏极与所述输出mos管的栅极连接，所述第三mos管的栅极连接所述基准电压端，所述第四mos管的栅极连接所述对比电压端。

进一步，还包括基准电压生成电路，所述基准电压生成电路包括第二放大器、调整电压mos管和电阻组，所述第二放大器的同相输入端和反向输入端分别连接vbg和vfb，所述第二放大器的输出端连接所述调整电压mos管的栅极，所述调整电压mos管的漏极连接到所述电阻组，所述电阻组包括三个依次串联的电阻，从所述调整电压mos管的漏极开始分别为第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述第一电阻和第二电阻之间的触点连接vfb，第二电阻和第三电阻之间的触点为所述基准电压端。

进一步，所述调整电压mos管的源极连接vcc电压。

进一步，所述第一预充电单元包括第一预充电mos管和预充电电阻，所述第一预充电mos管和预充电电阻并联；所述第二预充电单元为第二预充电mos管。

一种存储芯片，包括有上述任一一种提高漏极电压稳定性的电路。

一种存储器，包括上述任一一种提高漏极电压稳定性的电路。

本发明的有益效果是：本发明为了确保读取操作中的漏极电流转换成电压的时候不受外界因素影响，设置了一级差分比较器以及用于做比对的基准电压，基准电压是带隙基准电压源经过调整后产生，将原先的读取操作转换而来的电压和基准电压作为两个输入端输入到一级差分比较器中，从而得到判断结果，保证了输出电压值不会发生较大的偏差，因此输出电压值不随vcc电压、温度、工艺角的变化而变化。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明实施例的电流转电压的电路图；

图2是本发明实施例的差分比较器的电路图；

图3是本发明实施例的基准电压生成电路的电路图；

图4是传统的cascode电路结构图。

具体实施方式

参照图1，本发明的一个实施例提供了一种提高漏极电压稳定性的电路，包括电流使能端、第一预充电单元、作为对比电压端的输出mos管、第二预充电单元、第一放大器和基准电压端，还包括用于输出电压的差分比较器，所述电流使能端和所述第一预充电单元共漏极，所述第一预充电单元的源极连接所述输出mos管的漏极，所述输出mos管的源极作为对比电压端，所述第二预充电单元的漏极和所述第一放大器的输出端连接到所述输出mos管的栅极，所述第一放大器的反向输入端连接到所述输出mos管的源极，同向输入端连接到所述基准电压端；所述基准电压端和对比电压端作为所述差分比较器的输入。

本实施例给出了电流转电压的电路以及连接该电路的差分比较器，电流转电压的电路与传统的cascode电路结构相似，不同之处在于电路的一侧改成第一放大器，从而将所述第一放大器的同相输入端连接到基准电压端，再通过所述第一放大器返回到所述输出mos管的栅极作反馈，由于基准电压端的电压值恒定不变或者仅由少量某些因数影响，因此可以看做是固定值，经所述差分比较器进行对比后获得对比结果，从而判断出转换后的电压是否符合基准电压的误差范围内，即保证了输出电压值不受外界环境因数的影响而变化。

优选地，本发明的另一个实施例提供了一种提高漏极电压稳定性的电路，所述差分比较器为双端输入单端输出电路，所述差分比较器由四个mos管组成，分别为第一mos管、第二mos管、第三mos管、第四mos管和第五mos管，所述第一mos管和第二mos管两者的源极均连接vcc，两者的栅极相连接，所述第三mos管与第一mos管共漏极，所述第四mos管与所述第二mos管共漏极，所述第三mos管和第四mos管两者的源极连接到所述第五mos管的漏极，所述第五mos管的源极连接数字地，所述第一mos管的栅极连接到第一mos管的漏极，所述第二mos管的漏极与所述输出mos管的栅极连接，所述第三mos管的栅极连接所述基准电压端，所述第四mos管的栅极连接所述对比电压端。

本实施例中限定了所述差分比较器为双输入单输出的电路结构，最终能够获得对比值是1或者0，代表了转换后的电压和基准电压是否相同。

优选地，本发明的另一个实施例提供了一种提高漏极电压稳定性的电路，还包括基准电压生成电路，所述基准电压生成电路包括第二放大器、调整电压mos管和电阻组，所述第二放大器的同相输入端和反向输入端分别连接vbg和vfb，所述第二放大器的输出端连接所述调整电压mos管的栅极，所述调整电压mos管的漏极连接到所述电阻组，所述电阻组包括三个依次串联的电阻，从所述调整电压mos管的漏极开始分别为第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述第一电阻和第二电阻之间的触点连接vfb，第二电阻和第三电阻之间的触点为所述基准电压端。

本实施例给出了基准电压生成电路的电路结构，其中vfb为反馈电压，vbg为带隙电压，vfb作为反馈端回到所述第二放大器的同相输入端中，所述基准电压生成电路中按照所述电阻组串联分压，在第二电阻和第三电阻之间输出基准电压。

基于上述实施例，本发明的另一个实施例提供了一种提高漏极电压稳定性的电路，所述调整电压mos管的源极连接vcc电压。

优选地，本发明的另一个实施例提供了一种提高漏极电压稳定性的电路，所述第一预充电单元包括第一预充电mos管和预充电电阻，所述第一预充电mos管和预充电电阻并联；所述第二预充电单元为第二预充电mos管。

一种存储芯片，包括有上述任一实施例的一种提高漏极电压稳定性的电路。

一种存储器，包括上述任一实施例的一种提高漏极电压稳定性的电路。

参照图1－3，本发明的另一个实施例提供了一种提高漏极电压稳定性的电路，包括三个模块，一个是电流转电压的电路，一个是差分比较器的电路，还有一个是基准电压生成电路，下面对上述三个模块进行详细描述，并对部分电路元件做出标号。

电流使能端：enb；

第一预充电mos管：precharge＿a；

第二预充电mos管：precharge＿b；

对比电压端：databar；

基准电压端：databref；

第一放大器：amplifier＿a；第二放大器：amplifier＿b；

第一电阻：r1；第二电阻：r2；第三电阻：r3；

电流转电压的电路：

包括电流使能端enb、第一预充电单元、作为对比电压端databar的输出mos管、第二预充电单元、第一放大器amplifier＿a和基准电压端databref，所述电流使能端enb和所述第一预充电单元共漏极，所述第一预充电单元的源极连接所述输出mos管的漏极，所述输出mos管的源极作为对比电压端databar，所述第二预充电单元的漏极和所述第一放大器amplifier＿a的输出端连接到所述输出mos管的栅极，所述第一放大器amplifier＿a的反向输入端连接到所述输出mos管的源极，同向输入端连接到所述基准电压端databref；

其中，所述第一预充电单元包括第一预充电mos管precharge＿a和预充电电阻，所述第一预充电mos管precharge＿a和预充电电阻并联；所述第二预充电单元为第二预充电mos管precharge＿b。

差分比较器的电路：

基于上述电流转电压的电路，该电路中的所述基准电压端databref和对比电压端databar作为所述差分比较器的输入。

所述差分比较器为双端输入单端输出电路，所述差分比较器由四个mos管组成，分别为第一mos管、第二mos管、第三mos管、第四mos管和第五mos管，所述第一mos管和第二mos管两者的源极均连接vcc，两者的栅极相连接，所述第三mos管与第一mos管共漏极，所述第四mos管与所述第二mos管共漏极，所述第三mos管和第四mos管两者的源极连接到所述第五mos管的漏极，所述第五mos管的源极连接数字地，所述第一mos管的栅极连接到第一mos管的漏极，所述第二mos管的漏极与所述输出mos管的栅极连接，所述第三mos管的栅极连接所述基准电压端databref，所述第四mos管的栅极连接所述对比电压端databar。

基准电压生成电路：

所述基准电压生成电路包括第二放大器amplifier＿b、调整电压mos管和电阻组，所述第二放大器amplifier＿b的同相输入端和反向输入端分别连接vbg和vfb，所述第二放大器amplifier＿b的输出端连接所述调整电压mos管的栅极，所述调整电压mos管的漏极连接到所述电阻组，所述电阻组包括三个依次串联的电阻，从所述调整电压mos管的漏极开始分别为第一电阻r1、第二电阻r2和第三电阻r3，所述第一电阻r1和第二电阻r2之间的触点连接vfb，第二电阻r2和第三电阻r3之间的触点为所述基准电压端databref，其中vfb为反馈电压，vbg为带隙电压，所述基准电压生成电路的输出经带隙电压源经过调整后得到，即所述基准电压端databref。

上述三个模块的电路，其输入电压均采用常规的vcc电压，即所述电流使能端enb、第二预充电mos管precharge＿b、第一mos管、第二mos管和调整电压mos管均连接到vcc电压。

一种存储芯片，包括有上述实施例的提高漏极电压稳定性的电路。

一种存储器，包括有上述实施例的提高漏极电压稳定性的电路。

本发明为了确保读取操作中的漏极电流转换成电压的时候不受外界因素影响，设置了一级差分比较器以及用于做比对的基准电压，基准电压是带隙基准电压源经过调整后产生，将原先的读取操作转换而来的电压和基准电压作为两个输入端输入到一级差分比较器中，从而得到判断结果，保证了输出电压值不会发生较大的偏差，因此输出电压值不随vcc电压、温度、工艺角的变化而变化。

以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。