用于SRAM电路的负电压位线补偿电路及其工作方法技术

本发明专利技术涉及电子技术领域，具体涉及一种静态随机存储器。用于SRAM电路的负电压位线补偿电路，包括，多个SRAM存储单元，第一辅助调整单元，于第一写使能信号线的信号作用下在第一位线上耦合得到一负电压或于第二写使能信号线的信号作用下在第二位线上耦合得到一负电压；比较单元，于使能信号的作用下比较第一位线和第二位线的电压差；第二辅助调整单元，于第一位线的电压低于第二位线的电压时在第一位线上耦合产生一低于负电压的第二负电压以及于第一位线的电压高于第二位线的电压时，于第二位线上耦合产生一低于负电压的第三负电压。上述技术方案可产生较大的位线负电压，有利于改善写能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子
，具体涉及一种静态随机存储器。
技术介绍
图1所示为静态随机存储器最常见的由六个晶体管组成的SRAM(StaticRandomAccessMemory)存储单元，当节点N1电压为高而节点N0电压为低时，该存储单元中存储的值称为逻辑1，反之为逻辑0。当需要改写SRAM存储单元中存储的数据，例如将存储的值1改写为0时，相应的操作步骤为：首先将字线WL(WordLine)充电为高电压(一般等于电源电压VDD)，将位线BL(BitLine)电压由电源电压VDD下拉为地电压VSS，而位线反BLB(BitLineBar)的电压维持为电源电压VDD；由于SRAM存储单元中PMOS晶体管ML1的驱动能力弱于NMOS晶体管MPG1的驱动能力，节点N1会被位线BL下拉到一个较低的电压，节点N1电压降低后会带动节点N0电压的上升，而节点N0电压的上升又会进一步促进节点N1电压的下降；这样一个正反馈过程会一直将节点N1电压下拉为地电压VSS，节点N0电压上拉为电源电压VDD；这样便实现了SRAM存储单元中存储的逻辑状态从1到0的转变，上述写操作的波形图如图2所示，实现了节点N1电压与节点N0电压的正常反转。然而随着集成电路工艺尺寸的不断缩小，特别是工艺尺寸发展到16nm之后，制程偏差的进一步增大和电源电压的降低使得静态随机存储器单元越来越难以进行写操作，即SRAM内存储的数据难以被修改。写操作存在困难的一种表现形式是需要较长的时间完成写入操作，另一种表现形式则更为严重，即完全无法改写存储单元中的数据。如图3所示，为写操作失败的波形图，SRAM存储单元中节点N1与节点N0在字线由高变为低后仍未完成反转，之后在自反馈的作用下SRAM存储单元的值又恢复为原来的状态。为了解决上述写困难的问题，位线负电压技术被专利技术并应用到SRAM的设计当中，然而，现有的位线负电压技术存在产生的位线负电压较小，对于改善写能力的效果有限。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述问题，提供一种用于SRAM电路的负电压位线补偿电路及方法，克服现有技术的产生的位线负电压较小、对于改善写能力的效果有限的缺陷。具体技术方案如下：用于SRAM电路的负电压位线补偿电路，其中，包括，多个SRAM存储单元，所述多个SRAM存储单元中的每个连接一第一位线和一第二位线及一相应的字线，于其中一所述字线被选中时，对相应的所述多个SRAM存储单元中的每个进行写操作；第一辅助调整单元，于一第一写使能信号线的信号作用下在所述第一位线上耦合得到一负电压以及于一第二写使能信号线的信号作用下在所述第二位线上耦合得到一负电压；比较单元，于一使能信号的作用下比较所述第一位线和所述第二位线的电压差；第二辅助调整单元，与所述比较单元连接，于所述第一位线的电压低于所述第二位线的电压时在所述第一位线上耦合产生一低于所述负电压的第二负电压以及于所述第一位线的电压高于所述第二位线的电压时，于所述第二位线上耦合产生一低于所述负电压的第三负电压。上述的用于SRAM电路的负电压位线补偿电路，所述第一辅助调整单元包括，第一晶体管，于所述第一写使能信号线的信号作用下导通或关断所述第一位线与地电压的连接；第二晶体管，于所述第二写使能信号线的信号作用下导通或关断所述第二位线与所述地电压的连接。上述的用于SRAM电路的负电压位线补偿电路，所述第一位线沿所述多个SRAM存储单元的排列方向设置并位于所述多个SRAM存储单元的同一边，所述第二位线沿所述多个SRAM存储单元的排列方向上与所述第一位线相对的另一边设置；所述第一写使能信号线与所述第一位线相隔设定距离平行设置以产生一第一寄生电容，于第一设定条件下在所述第一位线上耦合产生所述负电压；所述第二写使能信号线与所述第二位线相隔设定距离平行设置以产生第二寄生电容，于第二设定条件下在所述第二位线上耦合产生所述负电压。上述的用于SRAM电路的负电压位线补偿电路，所述比较单元于所述使能信号的作用下比较所述第一位线和所述第二位线的电压差并输出第一信号和第二信号；所述第一信号与所述第一位线之间连接一第一耦合电容，所述第二信号与所述第二位线之间连接一第二耦合电容。上述的用于SRAM电路的负电压位线补偿电路，所述比较单元采用灵敏放大器，所述灵敏放大器具有，第一输入端，与所述第一位线连接；第二输入端，与所述第二位线连接；第一输出端，用于输出所述第一信号；第二输出端，用于输出所述第二信号；所述第一位线的电压高于所述第二位线的电压时，所述第一信号输出高电压，所述第二信号输出低电压；所述第二位线的电压高于所述第一位线的电压时，所述第一信号输出低电压，所述第二信号输出高电压。上述的用于SRAM电路的负电压位线补偿电路，所述多个SRAM存储单元的每个包括，一第一开关器件，于一相应的字线作用下可控制地连接所述第一位线至一第一节点；一第二开关器件，于所述字线的作用下可控制地连接所述第二位线至一第二节点；一基本存储单元，于所述第一节点为高电压且所述第二节点为低电压时，存储的数据为1；或于所述第一节点为低电压并所述第二节点为高电压时，存储的数据为0。上述的用于SRAM电路的负电压位线补偿电路，所述基本存储单元包括，第一PMOS管，于一第二节点的电压作用下可选择地导通电源电压和所述第一节点；第二PMOS管，于所述第一节点的电压作用下可选择地导通所述电源电压和所述第二节点；第一NMOS管，于所述第二节点的电压作用下可选择地导通所述第一节点和地电压；第二NMOS管，于所述第一节点电压作用下可选择地导通所述第二节点和所述地电压。还提供，用于SRAM电路的负电压位线补偿电路的工作方法，应用于上述的电路中，包括以下步骤：步骤11，选择一所述字线以对相应的所述多个SRAM存储单元的每个进行写操作；步骤12，于一第一写使能信号线的信号作用下在所述第一位线上耦合得到一负电压或于一第二写使能信号线的信号作用下在所述第二位线上耦合得到一负电压；步骤13，于一使能信号的作用下比较所述第一位线和所述第二位线的电压差；步骤14，于所述第一位线的电压低于所述第二位线的电压时在所述第一位线上耦合产生一低于所述负电压的第二负电压或于所述第一位线的电压高于所述第二位线的电压时，于所述第二位线上耦合产生一低于所述负电压的第三负电压。上述的用于SRAM电路的负电压位线补偿电路的工作方法，所述步骤12的具体步骤如下：步骤121a，所述第一写使能信号线的信号由低电平转为高电平后所述第一位线被下拉至地电压；步骤122a，所述第一写使能信号线的信号再由高电平变为低电平，所述第一位线与地电压断开连接；步骤123a，所述第一写使能信号线通过一形成于所述第一写使能信号线与所述第一位线之间的第一寄生电容的耦合作用下在所述第一位线上耦合得到所述负电压。上述的用于SRAM电路的负电压位线补偿电路的工作方法，所述步骤12的具体步骤如下：步骤121b，所述第二写使能信号线的信号由低电平转为高电平后所述第二位线被下拉至地电压；步骤122b，所述第二写使能信号线的信号再由高电平变为低电平，所述第二位线与地电压断开连接；步骤123b，所述第二写使能信号线通过一形成于所述第二写使能信号线与所述第二位线之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于SRAM电路的负电压位线补偿电路，其特征在于，包括，多个SRAM存储单元，所述多个SRAM存储单元中的每个连接一第一位线和一第二位线及一相应的字线，于其中一所述字线被选中时，对相应的所述多个SRAM存储单元中的每个进行写操作；第一辅助调整单元，于一第一写使能信号线的信号作用下在所述第一位线上耦合得到一负电压以及于一第二写使能信号线的信号作用下在所述第二位线上耦合得到一负电压；比较单元，于一使能信号的作用下比较所述第一位线和所述第二位线的电压差；第二辅助调整单元，与所述比较单元连接，于所述第一位线的电压低于所述第二位线的电压时在所述第一位线上耦合产生一低于所述负电压的第二负电压以及于所述第一位线的电压高于所述第二位线的电压时，于所述第二位线上耦合产生一低于所述负电压的第三负电压。

【技术特征摘要】
1.用于SRAM电路的负电压位线补偿电路，其特征在于，包括，多个SRAM存储单元，所述多个SRAM存储单元中的每个连接一第一位线和一第二位线及一相应的字线，于其中一所述字线被选中时，对相应的所述多个SRAM存储单元中的每个进行写操作；第一辅助调整单元，于一第一写使能信号线的信号作用下在所述第一位线上耦合得到一负电压以及于一第二写使能信号线的信号作用下在所述第二位线上耦合得到一负电压；比较单元，于一使能信号的作用下比较所述第一位线和所述第二位线的电压差；第二辅助调整单元，与所述比较单元连接，于所述第一位线的电压低于所述第二位线的电压时在所述第一位线上耦合产生一低于所述负电压的第二负电压以及于所述第一位线的电压高于所述第二位线的电压时，于所述第二位线上耦合产生一低于所述负电压的第三负电压。2.根据权利要求1所述的用于SRAM电路的负电压位线补偿电路，其特征在于，所述第一辅助调整单元包括，第一晶体管，于所述第一写使能信号线的信号作用下导通或关断所述第一位线与地电压的连接；第二晶体管，于所述第二写使能信号线的信号作用下导通或关断所述第二位线与所述地电压的连接。3.根据权利要求1所述的用于SRAM电路的负电压位线补偿电路，其特征在于，所述第一位线沿所述多个SRAM存储单元的排列方向设置并位于
\t所述多个SRAM存储单元的同一边，所述第二位线沿所述多个SRAM存储单元的排列方向上与所述第一位线相对的另一边设置；所述第一写使能信号线与所述第一位线相隔设定距离平行设置以产生一第一寄生电容，于第一设定条件下在所述第一位线上耦合产生所述负电压；所述第二写使能信号线与所述第二位线相隔设定距离平行设置以产生第二寄生电容，于第二设定条件下在所述第二位线上耦合产生所述负电压。4.根据权利要求1所述的用于SRAM电路的负电压位线补偿电路，其特征在于，所述比较单元于所述使能信号的作用下比较所述第一位线和所述第二位线的电压差并输出第一信号和第二信号；所述第一信号与所述第一位线之间连接一第一耦合电容，所述第二信号与所述第二位线之间连接一第二耦合电容。5.根据权利要求1所述的用于SRAM电路的负电压位线补偿电路，其特征在于，所述比较单元采用灵敏放大器，所述灵敏放大器具有，第一输入端，与所述第一位线连接；第二输入端，与所述第二位线连接；第一输出端，用于输出所述第一信号；第二输出端，用于输出所述第二信号；所述第一位线的电压高于所述第二位线的电压时，所述第一信号输出高电压，所述第二信号输出低电压；所述第二位线的电压高于所述第一位线的电压时，所述第一信号输出低电压，所述第二信号输出高电压。6.根据权利要求1所述的用于SRAM电路的负电压位线补偿电...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：展讯通信上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31