專利名稱：存儲器和靈敏放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及存儲器電路，特別涉及一種存儲器和靈敏放大器。
背景技術(shù)：
靈敏放大器(SA，Sense Amplifier)是存儲器的一個重要組成部分，直接影響存儲器的讀取速度。靈敏放大器感應(yīng)位線(bit-line)上的小信號變化并通過放大所述小信號變化來得到存儲單元上儲存的數(shù)據(jù)。在感應(yīng)位線(bit-line)上的小信號變化前，靈敏放大器的位線調(diào)整單元會將位線電壓調(diào)整至固定值，以使位線電壓盡快穩(wěn)定，進而可在讀取時感應(yīng)到穩(wěn)定的位線電流。圖1是現(xiàn)有的一種存儲器的靈敏放大器的電路圖，包括預(yù)充電單元11，在位線預(yù)充電時，對數(shù)據(jù)線節(jié)點進行充電，包括預(yù)充電晶體管 mp，其控制端(柵極)連接預(yù)充電控制信號PRE，其第一端(源極)連接工作電壓源VDDQ， 其第二端(漏極)連接數(shù)據(jù)線節(jié)點VE ；位線調(diào)整單元12，在位線預(yù)充電時，由所述數(shù)據(jù)線節(jié)點對位線節(jié)點進行充電，在位線預(yù)充電后，輸出位線電流，包括可變增益放大器Al和調(diào)整晶體管m2。可變增益放大器 Al的輸入端連接位線節(jié)點VD，即輸入位線電壓；輸出端連接反饋節(jié)點VC，即輸出反饋電壓。 調(diào)整晶體管m2的控制端輸入反饋電壓，即與反饋節(jié)點VC連接；第一端的電壓為數(shù)據(jù)線電壓，即與數(shù)據(jù)線節(jié)點VE連接；第二端的電壓為位線電壓，即與位線節(jié)點VD連接。也就是說， 調(diào)整晶體管m2的控制端與可變增益放大器Al的輸出端連接，第一端與預(yù)充電單元11的預(yù)充電晶體管mp的漏極連接，第二端與可變增益放大器Al的輸入端連接。電流鏡單元13，輸入端連接所述數(shù)據(jù)線節(jié)點VE，輸出端連接數(shù)據(jù)節(jié)點VF，對所述位線電流進行鏡像，獲得鏡像電流，包括輸入晶體管mr和鏡像晶體管ml ；比較單元14，在所述鏡像電流大于參考電流時升高所述數(shù)據(jù)節(jié)點的電壓，在鏡像電流小于參考電流時降低所述數(shù)據(jù)節(jié)點的電壓，包括參考電流源Iref，其一端接地，另一端連接數(shù)據(jù)節(jié)點VF ；輸出單元15，輸出對應(yīng)所述數(shù)據(jù)節(jié)點VF電壓的輸出數(shù)據(jù)，包括整形緩沖器1 和驅(qū)動緩沖器15b，整形緩沖器1 對帶數(shù)據(jù)電壓的信號進行整形，驅(qū)動緩沖器1 根據(jù)整形后的信號輸出數(shù)據(jù)DQ;偏置單元16，包括偏置晶體管md，在預(yù)充電控制信號PRE為低電平時將數(shù)據(jù)節(jié)點 VF的電壓偏置到預(yù)設(shè)電壓值Vset0在讀取存儲單元前，預(yù)充電控制信號PRE設(shè)置為低電平，預(yù)充電單元11對數(shù)據(jù)線 dl進行預(yù)充電，位線調(diào)整單元12對位線bl進行預(yù)充電，即位線節(jié)點VD的電壓(位線電壓) 隨數(shù)據(jù)線節(jié)點VE的電壓(數(shù)據(jù)線電壓)升高而被快速充電至高電平。當(dāng)位線節(jié)點VD的電壓升高至一預(yù)定值時，反饋節(jié)點VC的電壓從高電平轉(zhuǎn)為低電平，將調(diào)整晶體管m2關(guān)閉。在讀取存儲單元時，預(yù)充電控制信號PRE設(shè)置為高電平，由譯碼單元21選中的存儲單元22的電壓被讀到位線節(jié)點VD上，調(diào)整晶體管m2處于不完全關(guān)斷狀態(tài)，其電流值被鉗位到與位線bl的電流(位線電流)相同的值，位線電流經(jīng)電流鏡單元13的輸入晶體管 mr和鏡像晶體管ml，獲得鏡像電流Iml，比較單元14根據(jù)對鏡像電流Iml與參考電流進行比較的結(jié)果，對數(shù)據(jù)節(jié)點VF進行充電或放電，升高或降低數(shù)據(jù)節(jié)點VF的電壓(數(shù)據(jù)電壓)，輸出單元15根據(jù)數(shù)據(jù)電壓輸出數(shù)據(jù)DQ為1或0。偏置單元16在預(yù)充電控制信號PRE 為低電平時將數(shù)據(jù)節(jié)點VF的電壓偏置到預(yù)設(shè)電壓值Vset。但是，隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，在例如深亞微米CMOS技術(shù)條件下，設(shè)計高速低功耗靈敏放大器的主要挑戰(zhàn)在于，隨著特征尺寸的不斷減小，工作電壓源VDDQ也必然隨之不斷減小。由于工作電壓源VDDQ的減小，必然導(dǎo)致數(shù)據(jù)線電壓VE的減小，進而導(dǎo)致讀取存儲單元時位線節(jié)點VD的電壓也隨之減小，最終存儲器的讀取速度受到影響而降低，甚至無法讀取，從而影響了存儲器的性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)存儲器因工作電壓降低而致使存儲器讀取速度降低，甚至無法讀取的問題。為解決上述問題，本發(fā)明實施方式提供一種靈敏放大器，包括預(yù)充電單元，在位線預(yù)充電時，對數(shù)據(jù)線節(jié)點進行充電；位線調(diào)整單元，在位線預(yù)充電時，由所述數(shù)據(jù)線節(jié)點對位線節(jié)點進行充電，在位線預(yù)充電后，輸出位線電流；電流鏡單元，輸入端連接所述數(shù)據(jù)線節(jié)點，輸出端連接數(shù)據(jù)節(jié)點，對所述位線電流進行鏡像，獲得鏡像電流；包括具有控制端、第一端和第二端的輸入晶體管，其第二端連接數(shù)據(jù)線節(jié)點，其第一端連接電壓源；具有控制端、第一端和第二端的鏡像晶體管，其第二端連接數(shù)據(jù)節(jié)點，其第一端連接電壓源，其控制端與輸入晶體管的控制端相連；第一阻抗元件，其第一端連接輸入晶體管的第二端，所述第一阻抗元件的第二端連接輸入晶體管的控制端；上拉電流源，其一端連接第一阻抗元件的第一端，另一端連接電壓源；下拉電流源， 其一端連接第一阻抗元件的第二端，另一端接地，所述下拉電流源的電流值等于所述上拉電流源的電流值；比較單元，在所述鏡像電流大于參考電流時升高所述數(shù)據(jù)節(jié)點的電壓，在鏡像電流小于參考電流時降低所述數(shù)據(jù)節(jié)點的電壓?？蛇x地，所述上拉電流源包括具有控制端、第一端和第二端的第一晶體管，其第一端連接電壓源，其控制端連接其第二端；具有控制端、第一端和第二端的第二晶體管，其控制端連接第一晶體管的控制端和第一晶體管的第二端，其第一端連接電壓源，其第二端連接第一阻抗元件?？蛇x地，所述下拉電流源包括具有控制端、第一端和第二端的第三晶體管，其第一端接地，其控制端連接其第二端，其第二端與第一晶體管的第二端連接；具有控制端、第一端和第二端的第四晶體管，其第一端接地，其控制端連接第三晶體管的控制端和第三晶體管的第二端，其第二端連接第一阻抗元件?？蛇x地，所述第一阻抗元件為具有控制端、第一端和第二端的第五晶體管，其控制端接地，其第一端連接輸入晶體管的第二端和上拉電流源，其第二端連接輸入晶體管的控制端和下拉電流源。
可選地，所述位線調(diào)整單元包括可變增益放大器，其輸入端連接位線節(jié)點；具有控制端、第一端和第二端的調(diào)整晶體管，其控制端連接所述可變增益放大器的輸出端，所述調(diào)整晶體管的第一端連接數(shù)據(jù)線節(jié)點，所述調(diào)整晶體管的第二端連接位線節(jié)點?？蛇x地，所述位線調(diào)整單元包括具有控制端、第一端和第二端的反饋晶體管，其控制端連接所述位線節(jié)點，其第一端連接穩(wěn)壓電源；第二阻抗元件，其一端接地，另一端連接所述反饋晶體管的第二端；具有控制端、第一端和第二端的調(diào)整晶體管，其控制端連接所述反饋晶體管的第二端，第一端連接所述數(shù)據(jù)線節(jié)點，第二端連接所述位線節(jié)點。可選地，所述穩(wěn)壓電源的電壓取值包括0. 8V 2V?？蛇x地，所述第二阻抗元件為電阻。可選地，所述第二阻抗元件為具有控制端、第一端和第二端的阻抗晶體管，其第一端連接所述反饋晶體管的第二端，所述阻抗晶體管的第二端接地，所述阻抗晶體管的控制端連接所述反饋晶體管的第二端或所述電壓源阻抗晶體管。可選地，所述靈敏放大器還包括偏置單元，其輸入端連接所述數(shù)據(jù)節(jié)點和接收預(yù)設(shè)電壓，在預(yù)充電控制信號為低電平時將數(shù)據(jù)節(jié)點的電壓偏置到預(yù)設(shè)電壓值。可選地，所述靈敏放大器還包括輸出單元，其輸入端連接所述數(shù)據(jù)節(jié)點，輸出對應(yīng)所述數(shù)據(jù)節(jié)點的電壓的輸出數(shù)據(jù)。為解決上述問題，本發(fā)明還提供了一種包括上述靈敏放大器的存儲器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點1)本發(fā)明實施例提供的靈敏放大器在電流鏡單元中增加了上拉電流源、下拉電流源和第一阻抗元件，上拉電流源和下拉電流源提供的電流值相等，第一阻抗元件將輸入晶體管的柵極和漏極間的電壓分開，第一阻抗元件兩端間的電壓值等于輸入晶體管柵漏間的電壓，在保證輸入晶體管工作在飽和區(qū)的前提下，通過提高輸入晶體管柵漏間的電壓，來增強輸入晶體管的溝道導(dǎo)電能力，使得輸入晶體管的壓降減小，從而減小了數(shù)據(jù)線節(jié)點與工作電壓源之間的電壓差，在工作電壓源不變的情況下，增大了數(shù)據(jù)線節(jié)點的電壓，相應(yīng)地增大了位線節(jié)點的電壓，從而增大了位線上電流，減小了存儲器區(qū)讀取前的預(yù)充電時間，提高了存儲器的讀取速度。2)本發(fā)明實施例提供的靈敏放大器中的可變增益放大器由反饋晶體管和第二阻抗元件代替，在預(yù)充電結(jié)束時，即使位線電壓的電壓比較小，也可以通過反饋晶體管柵極電壓的變化使反饋晶體管導(dǎo)通能力變?nèi)酰瑥亩答伨w管能很好地發(fā)揮反饋作用，使得反饋電壓從高電平轉(zhuǎn)為低電平，及時的將調(diào)整晶體管關(guān)閉。


圖1是現(xiàn)有的一種存儲器的靈敏放大器的電路圖；圖2是本發(fā)明提供的靈敏放大器的電路圖；圖3是本發(fā)明實施例1提供的靈敏放大器的電路圖；圖4是本發(fā)明實施例2提供的靈敏放大器的電路圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施例的限制。正如背景技術(shù)部分所述，現(xiàn)有的靈敏放大器讀取存儲單元時，當(dāng)工作電壓源VDDQ 降低時，位線節(jié)點的初始電壓也隨之降低，導(dǎo)致位線上電流減小，進而使得存儲器的讀取速度受到影響而降低，甚至無法讀取，從而影響了存儲器的性能?；诖?，本發(fā)明靈敏放大器通過在同等工作電壓源條件下，增大位線節(jié)點的電壓，以增加位線上的電流。根據(jù)本發(fā)明靈敏放大器的一種實施方式，參見圖2所示，其包括預(yù)充電單元11、位線調(diào)整單元12、電流鏡單元13和比較單元14，其中預(yù)充電單元11，在位線預(yù)充電時，對數(shù)據(jù)線節(jié)點進行充電；位線調(diào)整單元12，在位線預(yù)充電時，由所述數(shù)據(jù)線節(jié)點對位線節(jié)點進行充電，在位線預(yù)充電后，輸出位線電流；電流鏡單元13，輸入端連接所述數(shù)據(jù)線節(jié)點，輸出端連接數(shù)據(jù)節(jié)點，對所述位線電流進行鏡像，獲得鏡像電流；包括具有控制端、第一端和第二端的輸入晶體管mr，其第二端連接數(shù)據(jù)線節(jié)點，其第一端連接工作電壓源VDDQ ；具有控制端、第一端和第二端的鏡像晶體管ml，其第二端連接數(shù)據(jù)節(jié)點，其第一端連接工作電壓源VDDQ，其控制端與輸入晶體管的控制端相連；第一阻抗元件Re，其一端連接數(shù)據(jù)節(jié)點，另一端連接輸入晶體管mr的控制端和鏡像晶體管ml的控制端；上拉電流源II，其一端連接第一阻抗元件Rc的第一端，另一端連接工作電壓源VDDQ ；下拉電流源12，其一端連接第一阻抗元件Rc的第二端，另一端接地。比較單元14，在所述鏡像電流大于參考電流時升高所述數(shù)據(jù)節(jié)點的電壓，在鏡像電流小于參考電流時降低所述數(shù)據(jù)節(jié)點的電壓。本發(fā)明提供的靈敏放大器在電流鏡單元13中增加了上拉電流源II、下拉電流源 12和第一阻抗元件Re，上拉電流源Il和下拉電流源12提供的電流值相等，第一阻抗元件 Rc將輸入晶體管mr的柵極和漏極間的電壓分開，第一阻抗元件Rc兩端間的電壓值等于輸入晶體管mr柵漏間的電壓，現(xiàn)有技術(shù)中輸入晶體管柵漏間的電壓為0，本發(fā)明就是在保證輸入晶體管工作在飽和區(qū)的前提下，通過提高輸入晶體管mr柵漏間的電壓，來增強輸入晶體管mr的溝道導(dǎo)電能力，使得輸入晶體管mr的壓降減小，從而減小了數(shù)據(jù)線節(jié)點VE與工作電壓源VDDQ之間的電壓差，在工作電壓源VDDQ不變的情況下，增大了數(shù)據(jù)線節(jié)點VE的電壓，即增大了位線節(jié)點VD的電壓，從而增大了位線上電流，減小了存儲器區(qū)讀取前的預(yù)充電時間，提高了存儲器的讀取速度。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式進行詳細說明。實施例1參見圖3所示，本實施例提供的靈敏放大器包括預(yù)充電單元11、位線調(diào)整單元 12、電流鏡單元13、比較單元14、偏置單元16和輸出單元15。預(yù)充電單元11，在位線預(yù)充電(讀取存儲單元前)時，對數(shù)據(jù)線dl進行充電，即升高數(shù)據(jù)線節(jié)點VE的電壓(數(shù)據(jù)線電壓)。預(yù)充電單元11包括預(yù)充電晶體管mP，預(yù)充電晶體管mP的柵極輸入預(yù)充電控制信號PRE，源極輸入工作電壓源VDDQ，漏極連接數(shù)據(jù)線節(jié)點VE (或者說，連接數(shù)據(jù)線dl)，即輸出數(shù)據(jù)線電壓。 位線調(diào)整單元12，在位線預(yù)充電時，反饋放大位線節(jié)點VD的電壓(位線電壓)，獲得反饋電壓，在所述反饋電壓的控制下，由預(yù)充電單元11輸出的數(shù)據(jù)線電壓調(diào)整所述位線電壓；在位線預(yù)充電后，輸出位線電流。 位線調(diào)整單元12包括PM0S晶體管m3和NMOS晶體管m4組成的可變增益放大器和具有控制端(柵極)、第一端(漏極)和第二端(源極)的調(diào)整晶體管m2，可變增益放大器的輸入端連接位線節(jié)點VD，輸出端連接反饋節(jié)點VC ；調(diào)整晶體管m2的控制端輸入反饋電壓，即連接反饋節(jié)點VC ；第一端的電壓為數(shù)據(jù)線電壓，即連接數(shù)據(jù)線節(jié)點VE ；第二端的電壓為位線電壓，即連接位線節(jié)點VD。在位線預(yù)充電時，位線節(jié)點VD的電壓升高，可變增益放大器的增益為0，反饋節(jié)點 VC的電壓(反饋電壓)升高；當(dāng)位線節(jié)點VD的電壓升高至一預(yù)定電壓值時，可變增益放大器的增益突變?yōu)橐活A(yù)定增益值，使得反饋節(jié)點VC的電壓從高電平轉(zhuǎn)為低電平，將調(diào)整晶體管m2關(guān)閉，預(yù)充電結(jié)束后，可變增益放大器的增益保持為預(yù)定增益值。在位線預(yù)充電結(jié)束后，位線調(diào)整單元12的調(diào)整晶體管m2的電流被鉗位至位線電流。電流鏡單元13，對位線調(diào)整單元12輸出的位線電流進行鏡像，獲得鏡像電流Iml。 電流鏡單元13的輸入端連接數(shù)據(jù)線節(jié)點VE，輸出端連接數(shù)據(jù)節(jié)點VF。電流鏡單元13包括具有控制端(柵極)、第一端(源極)和第二端(漏極)的輸入晶體管mr，其第二端連接數(shù)據(jù)線節(jié)點VE，其第一端連接工作電壓源VDDQ ；具有控制端 (柵極)、第一端(源極)和第二端(漏極)的鏡像晶體管ml，其第二端連接數(shù)據(jù)節(jié)點VF， 其第一端連接工作電壓源VDDQ，其控制端與輸入晶體管mr的控制端相連，鏡像晶體管ml的第二端輸出鏡像電流Iml ；具有控制端(柵極)、第一端(源極)和第二端(漏極)的第五晶體管m5，其控制端接地，其第一端連接數(shù)據(jù)線節(jié)點VE，其第二端連接輸入晶體管mr的控制端和鏡像晶體管ml的控制端；具有控制端(柵極)、第一端(源極)和第二端(漏極)的第一晶體管m6，其第一端連接工作電壓源VDDQ，其第二端與其控制端相連；具有控制端(柵極)、第一端(源極)和第二端(漏極)的第二晶體管m7，其第一端連接工作電壓源VDDQ，其第二端連接數(shù)據(jù)線節(jié)點VE，其控制端與第一晶體管m6的控制端相連；具有控制端(柵極)、 第一端(源極或漏極)和第二端(源極或漏極)的第三晶體管m8，其控制端與其第一端相連，其第一端連接第一晶體管m6的第二端，其第二端接地；具有控制端(控制端)、第一端 (源極或漏極)和第二端(源極或漏極)的第四晶體管m9，其控制端連接第三晶體管m8的控制端，其第一端連接第五晶體管m5的第二端、鏡像晶體管ml的控制端和輸入晶體管mr 的控制端，其第二端接地。輸入晶體管mr的漏極電壓為數(shù)據(jù)線電壓，鏡像晶體管ml的漏極電壓為數(shù)據(jù)電壓。其中，第一晶體管m6和第二晶體管m7共同作為上拉電流源，第三晶體管m8和第四晶體管m9共同作為下拉電流源，第五晶體管m5作為第一阻抗元件。需要說明的是，在本發(fā)明的其他實施例中，第五晶體管m5還可以由一個電阻替代，第一晶體管m6和第二晶體管 m7可以由其他形式的電流源替代，第三晶體管m8和第四晶體管m9也可以由其他形式的電流源替代，在此不應(yīng)限制本發(fā)明的保護范圍。本實施例中上拉電流源的電流值與下拉電流源的電流值相等，即第二晶體管m7的漏極電流等于第五晶體管m5的源極電流。再次參考圖3所示的連接，流過上拉電流源、下拉電流源和第五晶體管m5的電流相同，第五晶體管m5源漏極間的電壓就等于輸入晶體管mr的柵漏間電壓，當(dāng)流過第五晶體管m5的電流為I、第五晶體管m5的電阻值為R時，第五晶體管m5源漏極間的電壓是RX I， 即輸入晶體管mr的柵漏間的電壓是RX I。對于輸入晶體管mr而言，在保證輸入晶體管mr 工作在飽和區(qū)的前提下，其柵漏間的電壓越大，其溝道導(dǎo)電能力越強，從而輸入晶體管mr 的源漏極間的壓降越小，輸入晶體管mr漏極電壓(即數(shù)據(jù)線節(jié)點VE電壓)與輸入晶體管 mr源極電壓(即工作電壓源VDDQ)越接近。由此可得，數(shù)據(jù)線節(jié)點VE的初始電壓在同等工作電壓源VDDQ的條件下相對于現(xiàn)有技術(shù)的靈敏放大器的數(shù)據(jù)線節(jié)點更高，從而位線節(jié)點 VD的初始電壓也更高。因此，在同等工作電壓源VDDQ的條件下，所述位線相對于現(xiàn)有技術(shù)上可以得到更大的位線電流Irell。在位線預(yù)充電結(jié)束后，位線調(diào)整單元12的調(diào)整晶體管m2 的電流被鉗位至位線電流，電流鏡單元13的輸入晶體管mr的電流與調(diào)整晶體管m2的電流相同，即等于位線電流。位線電流與鏡像電流的比值為輸入晶體管mr的溝道長寬比與鏡像晶體管ml的溝道長寬比的比值。由于位線電流變大，相應(yīng)地，電流鏡單元13輸出的鏡像電流Iml也更大。比較單元14，比較電流鏡單元13輸出的鏡像電流Iml與參考電流，在鏡像電流 Iffll大于參考電流時對數(shù)據(jù)節(jié)點VF進行充電，升高數(shù)據(jù)電壓；在鏡像電流Iml小于參考電流時對數(shù)據(jù)節(jié)點VF進行放電，降低數(shù)據(jù)電壓?；诖饲暗恼f明，由于鏡像電流Iml更大，因而比較單元14對數(shù)據(jù)節(jié)點VF充放電的速度也更快。偏置單元16，在位線預(yù)充電時，將數(shù)據(jù)電壓偏置到預(yù)設(shè)電壓值Vset。偏置單元18
包括偏置晶體管md，偏置晶體管md的柵極輸入預(yù)充電控制信號PRE的反相信號PSl，源極
輸入預(yù)設(shè)電壓值Vset，漏極與數(shù)據(jù)節(jié)點VF連接(即與鏡像晶體管ml的漏極連接)。預(yù)設(shè)電壓值Vset大于0，并且不能太大，以使調(diào)整晶體管m2的電流噪聲不會影響數(shù)據(jù)節(jié)點VF的電壓。通常，根據(jù)晶體管的電壓特性，預(yù)設(shè)電壓值Vset可以為0. 2 0. 6V。偏置單元16在位線預(yù)充電時，將數(shù)據(jù)電壓偏置到大于0的預(yù)設(shè)電壓值Vset，可以在位線預(yù)充電時使數(shù)據(jù)節(jié)點VF的電流盡快穩(wěn)定；并且可以在讀取存儲單元時，縮短數(shù)據(jù)節(jié)點VF的充電時間(數(shù)據(jù)節(jié)點VF的電壓是從Vset充到高電平，而不是從0充到高電平)，從而提高靈敏放大器的讀取速度。輸出單元15，輸出對應(yīng)所述數(shù)據(jù)電壓的輸出數(shù)據(jù)。輸出單元15包括整形緩沖器 15a和驅(qū)動緩沖器15b，整形緩沖器1 對帶數(shù)據(jù)電壓的信號進行整形，驅(qū)動緩沖器1 根據(jù)整形后的信號輸出數(shù)據(jù)DQ。由于比較單元14對數(shù)據(jù)節(jié)點VF充放電的速度提高，因此，輸出單元15也可以更快地基于數(shù)據(jù)節(jié)點VF上的數(shù)據(jù)電壓輸出對應(yīng)的輸出數(shù)據(jù)，即存儲器的讀取速度得到了提高。本實施例提供的靈敏放大器在電流鏡單元13中增加了上拉電流源、下拉電流源和第一阻抗元件，將輸入晶體管mr的柵極和漏極間的電壓通過這個第一阻抗元件分開，通過減小輸入晶體管mr的柵端電壓，增大了輸入晶體管mr的漏端電壓，增大了數(shù)據(jù)線節(jié)點VE 的電壓，也即增大了位線節(jié)點VD的電壓，從而增大了位線上電流，減小了存儲器區(qū)讀取前的預(yù)充電時間，提高了存儲器的讀取速度。實施例2
參見圖4所示，本實施例提供的靈敏放大器與實施例1的靈敏放大器的結(jié)構(gòu)大致相同，其區(qū)別在于所述位線調(diào)整單元12包括穩(wěn)壓電源Vreg、反饋晶體管mlO、阻抗晶體管mil和調(diào)整晶體管m2。反饋晶體管mlO、阻抗晶體管mil和調(diào)整晶體管m2都包括控制端 (柵極)、第一端(源極)和第二端(漏極)。穩(wěn)壓電源Vreg的輸出端與反饋晶體管mlO的第一端相連，穩(wěn)壓電源Vreg為反饋晶體管mlO的第一端提供取值范圍包括0. 8V 2V的工作電壓；反饋晶體管mlO的第二端連接反饋節(jié)點VC，即輸出反饋電壓；反饋晶體管mlO的控制端與位線節(jié)點VD相連，即輸入位線電壓；調(diào)整晶體管m2的控制端輸入反饋電壓，即與反饋節(jié)點VC連接；調(diào)整晶體管m2的第二端的電壓為數(shù)據(jù)線電壓，即與數(shù)據(jù)線節(jié)點VE連接； 調(diào)整晶體管m2第一端的電壓為位線電壓，即與位線節(jié)點VD相連；阻抗晶體管mil的第一端接地；阻抗晶體管mil的控制端和第二端同時輸入反饋電壓，即阻抗晶體管mil的控制端和第二端都與反饋節(jié)點VC連接。在位線預(yù)充電時，反饋晶體管mlO和阻抗晶體管mil均處于導(dǎo)通狀態(tài)，調(diào)整晶體管 m2也處于導(dǎo)通狀態(tài)，位線節(jié)點VD的電壓開始升高，反饋節(jié)點VC的電壓(反饋電壓)升高； 當(dāng)位線節(jié)點VD的電壓升高至一預(yù)定電壓值時，反饋晶體管mlO和阻抗晶體管mil都關(guān)閉， 反饋節(jié)點VC的電壓從高電平轉(zhuǎn)為低電平，將調(diào)整晶體管m2也關(guān)閉；在位線預(yù)充電結(jié)束后， 位線調(diào)整單元12的調(diào)整晶體管m2的電流被鉗位至位線電流。在本發(fā)明的其他實施例中，位線調(diào)整單元12中的阻抗晶體管mil的控制端還可以不接反饋節(jié)點VC，而是連接工作電壓源VDDQ ；或者是位線調(diào)整單元12阻抗晶體管ml 1被一個電阻代替，所述電阻的一端接地，另一端連接反饋節(jié)點VC。與實施例1相比，本實施例提供的靈敏放大器中的可變增益放大器由反饋晶體管 mlO和阻抗晶體管mil代替，在預(yù)充電結(jié)束時，即使位線電壓的電壓比較小，也可以通過反饋晶體管mlO的柵極電壓的變化使反饋晶體管mlO導(dǎo)通能力變?nèi)?，從而反饋晶體管mlO能很好地發(fā)揮反饋作用，使得反饋電壓從高電平轉(zhuǎn)為低電平，及時的將調(diào)整晶體管m2關(guān)閉； 使用穩(wěn)壓電源為反饋晶體管mlO提供電壓，從而使得反饋晶體管mlO工作狀態(tài)穩(wěn)定，且減小了噪聲的干擾。本發(fā)明實施例還提供一種存儲器，包括譯碼單元21、存儲單元22和圖2、圖3或圖4所示的靈敏放大器。在讀取存儲單元22前，對位線進行預(yù)充電，預(yù)充電控制信號PRE設(shè)置為低電平，靈敏放大器的預(yù)充電單元U對數(shù)據(jù)線節(jié)點VE進行預(yù)充電，位線調(diào)整單元12對位線節(jié)點VD進行充電，即位線節(jié)點VD的電壓隨數(shù)據(jù)線節(jié)點VE的電壓升高而被快速充電至高電平，當(dāng)位線節(jié)點VD 的電壓升高至一預(yù)定值時，反饋節(jié)點VC的電壓從高電平轉(zhuǎn)為低電平，將調(diào)整晶體管m2關(guān)閉。在讀取存儲單元22時，預(yù)充電控制信號PRE設(shè)置為高電平，由譯碼單元21選中的存儲單元22的電壓被讀到位線節(jié)點VD上，靈敏放大器的位線調(diào)整單元12輸出位線電流； 位線電流經(jīng)靈敏放大器的電流鏡單元13，獲得鏡像電流Iml ；靈敏放大器的比較單元14根據(jù)鏡像電流Iml與參考電流的比較結(jié)果，對數(shù)據(jù)節(jié)點VF進行充電或放電，升高或降低數(shù)據(jù)節(jié)點VF的電壓；靈敏放大器的輸出單元15根據(jù)數(shù)據(jù)節(jié)點VF的電壓輸出數(shù)據(jù)DQ為1或O。本發(fā)明雖然以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動和修改，因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當(dāng)以本發(fā)明權(quán)利要求所界定的范圍為準。
權(quán)利要求
1.一種靈敏放大器，包括預(yù)充電單元，在位線預(yù)充電時，對數(shù)據(jù)線節(jié)點進行充電；位線調(diào)整單元，在位線預(yù)充電時，由所述數(shù)據(jù)線節(jié)點對位線節(jié)點進行充電，在位線預(yù)充電后，輸出位線電流；電流鏡單元，輸入端連接所述數(shù)據(jù)線節(jié)點，輸出端連接數(shù)據(jù)節(jié)點，對所述位線電流進行鏡像，獲得鏡像電流；比較單元，在所述鏡像電流大于參考電流時升高所述數(shù)據(jù)節(jié)點的電壓，在鏡像電流小于參考電流時降低所述數(shù)據(jù)節(jié)點的電壓；其特征在于，所述電流鏡單元包括具有控制端、第一端和第二端的輸入晶體管，其第二端連接數(shù)據(jù)線節(jié)點，其第一端連接電壓源；具有控制端、第一端和第二端的鏡像晶體管，其第二端連接數(shù)據(jù)節(jié)點，其第一端連接電壓源，其控制端與輸入晶體管的控制端相連；第一阻抗元件，其第一端連接輸入晶體管的第二端，所述第一阻抗元件的第二端連接輸入晶體管的控制端；上拉電流源，其一端連接第一阻抗元件的第一端，另一端連接電壓源；下拉電流源，其一端連接第一阻抗元件的第二端，另一端接地，所述下拉電流源的電流值等于所述上拉電流源的電流值。
2.如權(quán)利要求1所述的靈敏放大器，其特征在于，所述上拉電流源包括具有控制端、 第一端和第二端的第一晶體管，其第一端連接電壓源，其控制端連接其第二端；具有控制端、第一端和第二端的第二晶體管，其控制端連接第一晶體管的控制端和第一晶體管的第二端，其第一端連接電壓源，其第二端連接第一阻抗元件。
3.如權(quán)利要求2所述的靈敏放大器，其特征在于，所述下拉電流源包括具有控制端、 第一端和第二端的第三晶體管，其第一端接地，其控制端連接其第二端，其第二端與第一晶體管的第二端連接；具有控制端、第一端和第二端的第四晶體管，其第一端接地，其控制端連接第三晶體管的控制端和第三晶體管的第二端，其第二端連接第一阻抗元件。
4.如權(quán)利要求1所述的靈敏放大器，其特征在于，所述第一阻抗元件為具有控制端、第一端和第二端的第五晶體管，其控制端接地，其第一端連接輸入晶體管的第二端和上拉電流源，其第二端連接輸入晶體管的控制端和下拉電流源。
5.如權(quán)利要求1所述的靈敏放大器，其特征在于，所述位線調(diào)整單元包括可變增益放大器，其輸入端連接位線節(jié)點；具有控制端、第一端和第二端的調(diào)整晶體管，其控制端連接所述可變增益放大器的輸出端，所述調(diào)整晶體管的第一端連接數(shù)據(jù)線節(jié)點，所述調(diào)整晶體管的第二端連接位線節(jié)點。
6.如權(quán)利要求1所述的靈敏放大器，其特征在于，所述位線調(diào)整單元包括具有控制端、第一端和第二端的反饋晶體管，其控制端連接所述位線節(jié)點，其第一端連接穩(wěn)壓電源； 第二阻抗元件，其一端接地，另一端連接所述反饋晶體管的第二端；具有控制端、第一端和第二端的調(diào)整晶體管，其控制端連接所述反饋晶體管的第二端，第一端連接所述數(shù)據(jù)線節(jié)點，第二端連接所述位線節(jié)點。
7.如權(quán)利要求6所述的靈敏放大器，其特征在于，所述穩(wěn)壓電源的電壓取值包括、0. 8V 2V。
8.如權(quán)利要求6所述的靈敏放大器，其特征在于，所述第二阻抗元件為電阻。
9.如權(quán)利要求6所述的靈敏放大器，其特征在于，所述第二阻抗元件為具有控制端、第一端和第二端的阻抗晶體管，其第一端連接所述反饋晶體管的第二端，所述阻抗晶體管的第二端接地，所述阻抗晶體管的控制端連接所述反饋晶體管的第二端或所述電壓源阻抗晶體管。
10.如權(quán)利要求1所述的靈敏放大器，其特征在于，所述靈敏放大器還包括偏置單元， 其輸入端連接所述數(shù)據(jù)節(jié)點和接收預(yù)設(shè)電壓，在預(yù)充電控制信號為低電平時將數(shù)據(jù)節(jié)點的電壓偏置到預(yù)設(shè)電壓值。
11.如權(quán)利要求1所述的靈敏放大器，其特征在于，所述靈敏放大器還包括輸出單元， 其輸入端連接所述數(shù)據(jù)節(jié)點，輸出對應(yīng)所述數(shù)據(jù)節(jié)點的電壓的輸出數(shù)據(jù)。
12.一種包括權(quán)利要求1至11中任一項所述的靈敏放大器的存儲器。
全文摘要
一種存儲器和靈敏放大器，所述靈敏放大器包括電流鏡單元，所述電流鏡單元包括具有控制端、第一端和第二端的輸入晶體管，其第二端連接數(shù)據(jù)線節(jié)點，其第一端連接電壓源；具有控制端、第一端和第二端的鏡像晶體管，其第二端連接數(shù)據(jù)節(jié)點，其第一端連接電壓源，其控制端與輸入晶體管的控制端相連；第一阻抗元件，其第一端連接輸入晶體管的第二端，所述第一阻抗元件的第二端連接輸入晶體管的控制端；上拉電流源，其一端連接第一阻抗元件的第一端，另一端連接電壓源；下拉電流源，其一端連接第一阻抗元件的第二端，另一端接地，所述下拉電流源的電流值等于所述上拉電流源的電流值。本發(fā)明靈敏放大器提高了存儲器在較低工作電壓源下的讀取速度。
文檔編號G11C7/06GK102290086SQ20111010311
公開日2011年12月21日 申請日期2011年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月22日
發(fā)明者楊光軍 申請人:上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司