灵敏放大器制造技术

一种灵敏放大器，通过在所述放大读取电路输入端和输出端之间设置开关电路，控制所述放大读取电路输入端和输出端之间的导通和截断。在读取数据前，通过导通所述放大读取电路输入端和输出端，使所述放大读取电路输入电压和输出电压相等，从而使所述放大读取电路工作在电压传输增益最大的状态，即输入电压微小的变化，即可引起输出电压较大的变化。因此当所述位线上电压发生微小变化时，所述读出放大电路即可输出使所述触发器输出表示不同数据的数据信号，从而提高了所述读出放大电路感知所述位线电压变化的速度，提高了所述灵敏放大器读取存储单元内数据的速度，提高了存储器的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造领域，特别涉及一种灵敏放大器。
技术介绍
数字信号处理器(DigitalSignalProcessor,DSP)和视频编码算法存储器(VideoAlgorithmCodingStore)的使用，对存储器读取速度的要求越来越高。灵敏放大器(SenseAmplifier,SA)是存储器的一个重要组成部分，直接影响存储器的读取速度。参考图1，示出了现有技术中一种存储器的结构示意图。此处，应用在只读存储器(Read-OnlyMemory,ROM)中的电路结构为例进行说明。多个存储单元10通过位线bl连接到灵敏放大器20。位线bl上的电压Vb被预充电(Precharge)至高电位Vh。当存储器单元内储存的数据为“1”时，位线bl上电压Vb不变；当存储单元内储存的数据为“0”时，位线bl上的电压Vb会降低至低电位Vl。灵敏放大器感应位线bl上电压Vb的变化，并通过放大位线bl上电压Vb的变化，输出存储单元内存储的数据为“1”或“0”。然而，随着工艺的提高，存储器内存储单元数量增加，灵敏放大器负载增大，但是灵敏放大器的工作电流越来越小。灵敏放大器工作电流的减小，使灵敏放大器对存储单元数据电压的读取速度受到影响而降低，从而影响了存储器的性能。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种灵敏放大器，以提高存储器读取速度。为解决上述问题，本专利技术提供一种灵敏放大器，用于读取只读存储器内存储单元中的存储数据，所述灵敏放大器通过位线与所述存储单元相连，包括：上拉电路，用以产生上拉电流；放大读取电路，通过位线与所述存储单元相连，根据所述上拉电流以及位线上电流的变化，感应位线上电压的变化，并通过放大位线上电压的变化输出与存储单元内所存储数据相关的输出电压；开关电路，连接在所述放大读取电路的输入端和输出端之间，用于控制所述放大读取电路输入端和输出端之间的导通和截断；触发器，根据所述放大读取电路输出的与所存储数据相关的输出电压，输出与所述存储单元内存储数据相对应的数据信号。可选的，所述上拉电路包括：模拟模块，用于模拟存储数据为“0”的存储单元；电流镜模块，与所述模拟模块相连，用于从所述模拟模块获取模拟读取电流，并根据所述模拟读取电流输出上拉电流。可选的，所述模拟模块包括：至少一个与所述存储单元相同的有效存储单元，用于模拟存储数据为“0”的存储单元；所述有效存储单元通过模拟位线始终与所述电流镜模块相连。可选的，所述模拟模块还包括：多个与存储单元相同的无效存储单元，所述无效存储单元分布在所述有效存储单元周围。可选的，所述电流镜模块包括：至少一个输入MOS管和至少一个输出MOS管；所述输入MOS管包括第一端、第二端以及控制端，所述输入MOS管的控制端用于控制所述输入MOS管的第一端和所述输入MOS管的第二端之间的导通和截断；所述输出MOS管包括第一端、第二端以及控制端，所述输出MOS管的控制端控制所述输出MOS管的第一端和所述输出MOS管的第二端之间的导通和截断；所述输入MOS管的第一端和所述输出MOS管的第一端用于接收电源电压；所述输入MOS管的第二端和控制端与所述输出MOS管的控制端相连，并与所述模拟模块连接；所述输出MOS管的第二端与所述放大读取电路相连，以输出所述上拉电流；所述输入MOS管的尺寸与所述输出MOS管的尺寸成整数倍关系。可选的，所述电流镜模块还包括：至少一个输入控制MOS管，所述输入控制MOS管的数量与所述输入MOS管的数量相等，在所述输入控制MOS管的数量为多个时，所述多个输入控制MOS管的尺寸均相等；所述输入控制MOS管包括第一端、第二端和以及控制端，所述输入控制MOS管的控制端控制所述输入控制MOS管的第一端和所述输入控制MOS管的第二端之间的导通和截断；所述输入控制MOS管的第一端接收电源电压；所述输入控制MOS管的第二端与所述输入MOS管的第一端一一对应连接；所述输入控制MOS管的控制端接收输入控制信号，所述输入控制信号控制所述至少一个输入控制MOS管的导通或者截断，以控制接入的输入MOS管的数量。可选的，所述电流镜模块还包括：至少一个输出控制MOS管，所述输出控制MOS管的数量与所述输出MOS管的数量相等，在所述输出控制MOS管的数量为多个时，所述多个输出控制MOS管的尺寸均相等；所述输出控制MOS管包括第一端、第二端和以及控制端，所述输出控制MOS管的控制端控制所述输出控制MOS管的第一端和所述输出控制MOS管的第二端之间的导通和截断；所述输出控制MOS管的第一端接收电源电压；所述输出控制MOS管的第二端与所述输出MOS管的第一端一一对应连接；所述输出控制MOS管的控制端接收输出控制信号，所述输出控制信号控制所述至少一个输出控制MOS管的导通或者截断，以控制接入的输出MOS管的数量。可选的，所述电流镜模块还包括：至少一个输入控制MOS管；所述输入控制MOS管的尺寸与所述输出控制MOS管的尺寸成整数倍关系。可选的，所述放大读取电路包括：读取反相器，所述读取反相器的输入端通过位线与所述存储单元相连，输出端与所述触发器耦接，根据所述上拉电流以及位线上电流的变化，感应位线上电压的变化，并通过放大位线上电压的变化输出与存储单元内所存储数据相关的输出电压。可选的，所述开关电路包括：第一开关，连接在所述放大读取电路的输入端和输出端之间，用于控制所述放大读取电路的输入端和输出端之间的导通和截断。可选的，在读取数据时，所述位线被预充电至高电位；所述第一开关用于在位线预充电之后关闭。可选的，所述开关电路还包括：第二开关，与所述第一开关并联，连接在所述放大读取电路的输入端和输出端之间，与所述第一开关配合，控制所述放大读取电路输入端和输出端之间的导通和截断；所述第二开关的尺寸小于所述第一开关的尺寸。可选的，在读取数据时，所述位线被预充电至高电位；所述第一开关用于在位线预充电之后第一时刻关闭；所述第二开关用于在位线预充电后第二时刻关闭，所述第二时刻晚于所述第一时刻。可选的，所述第一开关包括至少一个第一开关MOS管；所述第一开关MOS管包括第一端、第二端和控制端，所述第一开关MOS管的控制端控制所述第一开关MOS管的第一端和所述第一开关MOS管的第二端之间的导通和截断；所述第一开关MOS管的第一端与所述放大读取电路的输入端相连；所述第一开关MOS管的第二端与所述放大读取电路的输出端相连；所述第一开关MOS管的控制端接收第一开关控制信号，根据第一开关控制信号实现所述第一开关MOS管的导通或截断，以控制所述放大读取电路输入端和输出端之间的导通和截断。可选的，所述第二开关包括至少一个第二开关MOS管；所述第二开关MOS管包括第一端、第二端和控制端，所述第二开关MOS管的控制端控制所述第二开关MOS管的第一端和所述第一开关MOS管的第二端之间的导通和截断；所述第二开关MOS管的第一端与所述放大读取电路的输入端相连；所述第二开关MOS管的第二端与所述放大读取电路的输出端相连；所述第二开关MOS管的控制端接收第二开关控制信号，根据第二开关控制信号实现所述第二开关MOS管的导通和截断，以控制所述放大读取电路输入端和输出端之间的导通和截断。可选的，所述灵敏放大器还包括：驱动放大电路，用于放本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种灵敏放大器，用于读取只读存储器内存储单元中的存储数据，所述灵敏放大器通过位线与所述存储单元相连，其特征在于，包括：上拉电路，用以产生上拉电流；放大读取电路，通过位线与所述存储单元相连，根据所述上拉电流以及位线上电流的变化，感应位线上电压的变化，并通过放大位线上电压的变化输出与存储单元内所存储数据相关的输出电压；开关电路，连接在所述放大读取电路的输入端和输出端之间，用于控制所述放大读取电路输入端和输出端之间的导通和截断；触发器，根据所述放大读取电路输出的与所存储数据相关的输出电压，输出与所述存储单元内存储数据相对应的数据信号。

【技术特征摘要】
1.一种灵敏放大器，用于读取只读存储器内存储单元中的存储数据，所述灵敏放大器通过位线与所述存储单元相连，其特征在于，包括：上拉电路，用以产生上拉电流；放大读取电路，通过位线与所述存储单元相连，根据所述上拉电流以及位线上电流的变化，感应位线上电压的变化，并通过放大位线上电压的变化输出与存储单元内所存储数据相关的输出电压；开关电路，连接在所述放大读取电路的输入端和输出端之间，用于控制所述放大读取电路输入端和输出端之间的导通和截断；触发器，根据所述放大读取电路输出的与所存储数据相关的输出电压，输出与所述存储单元内存储数据相对应的数据信号。2.如权利要求1所述的灵敏放大器，其特征在于，所述上拉电路包括：模拟模块，用于模拟存储数据为“0”的存储单元；电流镜模块，与所述模拟模块相连，用于从所述模拟模块获取模拟读取电流，并根据所述模拟读取电流输出上拉电流。3.如权利要求2所述的灵敏放大器，其特征在于，所述模拟模块包括：至少一个与所述存储单元相同的有效存储单元，用于模拟存储数据为“0”的存储单元；所述有效存储单元通过模拟位线始终与所述电流镜模块相连。4.如权利要求3所述的灵敏放大器，其特征在于，所述模拟模块还包括：多个与存储单元相同的无效存储单元，所述无效存储单元分布在所述有效存储单元周围。5.如权利要求2所述的灵敏放大器，其特征在于，所述电流镜模块包括：至少一个输入MOS管和至少一个输出MOS管；所述输入MOS管包括第一端、第二端以及控制端，所述输入MOS管的控制端用于控制所述输入MOS管的第一端和所述输入MOS管的第二端之间的导通和截断；所述输出MOS管包括第一端、第二端以及控制端，所述输出MOS管的控
\t制端控制所述输出MOS管的第一端和所述输出MOS管的第二端之间的导通和截断；所述输入MOS管的第一端和所述输出MOS管的第一端用于接收电源电压；所述输入MOS管的第二端和控制端与所述输出MOS管的控制端相连，并与所述模拟模块连接；所述输出MOS管的第二端与所述放大读取电路相连，以输出所述上拉电流；所述输入MOS管的尺寸与所述输出MOS管的尺寸成整数倍关系。6.如权利要求5所述的灵敏放大器，其特征在于，所述电流镜模块还包括：至少一个输入控制MOS管，所述输入控制MOS管的数量与所述输入MOS管的数量相等，在所述输入控制MOS管的数量为多个时，所述多个输入控制MOS管的尺寸均相等；所述输入控制MOS管包括第一端、第二端和以及控制端，所述输入控制MOS管的控制端控制所述输入控制MOS管的第一端和所述输入控制MOS管的第二端之间的导通和截断；所述输入控制MOS管的第一端接收电源电压；所述输入控制MOS管的第二端与所述输入MOS管的第一端一一对应连接；所述输入控制MOS管的控制端接收输入控制信号，所述输入控制信号控制所述至少一个输入控制MOS管的导通或者截断，以控制接入的输入MOS管的数量。7.如权利要求5所述的灵敏放大器，其特征在于，所述电流镜模块还包括：至少一个输出控制MOS管，所述输出控制MOS管的数量与所述输出MOS管的数量相等，在所述输出控制MOS管的数量为多个时，所述多个输出控制MOS管的尺寸均相等；所述输出控制MOS管包括第一端、第二端和以及控制端，所述输出控制MOS管的控制端控制所述输出控制MOS管的第一端和所述输出控制MOS管的第二端之间的导通和截断；所述输出控制MOS管的第一端接收电源电压；所述输出控制MOS管的第二端与所述输出MOS管的第一端一一对应连接；所述输出控制MOS管的控制端接收输出控制信号，所述输出控制信号控制所述至少一个输出控制MOS管的导通或者截断，以控制接入的输出MOS管的数量。8.如权利要求7所述的灵敏放大器，其特征在于，所述电流镜...

【专利技术属性】
技术研发人员：李智，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31