一种1S1R单元读控制电路制造技术

本发明专利技术公开了一种1S1R单元读控制电路，至少包括：选中单元读控制电路、阵列控制电路、第一低压差线性稳压器、第二低压差线性稳压器、灵敏放大器和1S1R阵列；阵列控制电路、第一低压差线性稳压器和灵敏放大器均与选中单元读控制电路连接；第二低压差线性稳压器和1S1R阵列均与阵列控制电路连接。实现了对选通器件不同状态的不同电压控制，保证了1S1R单元能被正确读取；在选通器件导通时，避免了存储器件两端的高电压，避免了读干扰，降低了功耗。

A 1s1r unit read control circuit

【技术实现步骤摘要】
一种1S1R单元读控制电路
本专利技术涉及集成电路
，特别是涉及一种1S1R单元读控制电路。
技术介绍
平面和三维1-选通管-1-电阻(1S1R)阵列在高密度存储和神经网络计算领域有很大的应用潜力。1S1R阵列存储单元由串联的存储器件和选通管组成。存储器件可以使用磁存储器(MRAM)、阻变存储器(RRAM)、相变存储器(PCM)等。选通器件可以使用OTS、MIEC等。OTS是双向导通器件，拥有高阈值电压和低保持电压，长开启和关闭时间等，电学特性和操作方法与传统选通管如晶体管有很大的差别。1S1R单元在读操作时，首先需要高电压加载在单元两端，且维持时间大于选通管的开启时间，使OTS从关闭状态切换为导通状态；OTS在导通状态的保持电压低，使存储电阻器件两端的电压升高，造成读干扰和功耗损失。因此，如何提供一种1S1R单元读控制电路，改善当前1S1R单元读干扰和高功耗问题，并发展有效的电路控制技术，实已成为本领域技术人员亟待解决的技术课题。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术公开一种1S1R单元读控制电路，所述1S1R为选通管-电阻器，包括：选中单元读控制电路、阵列控制电路、第一低压差线性稳压器、第二低压差线性稳压器、灵敏放大器和1S1R阵列，其中，所述1S1R阵列包括多个相互连接的1S1R单元；所述阵列控制电路、所述第一低压差线性稳压器和所述灵敏放大器均与所述选中单元读控制电路连接；所述第二低压差线性稳压器和所述1S1R阵列均与所述阵列控制电路连接；所述选中单元读控制电路，用于根据选中单元的不同状态在位线施加不同的读操作电压，并产生读电流信号；所述阵列控制电路，用于选中位线和字线，并向未选中的位线施加读不选择字线电压，并向未选中的字线读不选择字线电压；所述第一低压差线性稳压器，用于提供不同的读操作电压给选中单元读控制电路；所述第二低压差线性稳压器，用于提供不同的读不选择字线电压和读不选择位线电压给阵列控制电路；灵敏放大器，将读电流信号和读参考电流信号比较，产生所述被选中的存储单元的读出信号。进一步地、所述选中单元读控制电路在选通管开启阶段给选中位线施加第一读操作电压，用于将1S1R单元开启。进一步地、所述选中单元读控制电路在读取阶段给选中位线施加第二读操作电压，用于产生选中单元读电流信号。进一步地、所述选中单元读控制电路包括：第一传输门、第二传输门和钳位管；所述第一传输门的输入端接所述第一低压差线性稳压器的第一读操作电压端，所述第一传输门的输出端接钳位电压端，所述第一传输门的控制端接第一读控制信号端；所述第二传输门的输入端接所述第一低压差线性稳压器的第二读操作电压段，所述第二传输门的输出端接所述钳位电压端，所述第二传输门的控制端接第二读控制信号端；所述钳位管的栅极接所述钳位电压端，源极通过第一读位线连接所述阵列控制电路，漏极通过第二读位线端连接所述灵敏放大器。进一步地、所述读不选择字线电压包括：第一读不选择字线电压、第二读不选择字线电压；所述读不选择位线电压包括：第一读不选择位线电压和第二读不选择位线电压。进一步地、所述第一读操作电压大于选通管阈值电压与钳位管阈值电压的和值，且所述第一读操作电压小于选通管阈值电压、钳位管阈值电压与存储器件阈值电压的和值。进一步地、所述第一读操作电压还小于所述选通管阈值电压、所述第一读不选择字线电压与所述钳位管阈值电压的和值。进一步地、所述第一读不选择字线电压的电压值等于三分之二倍的所述第一读操作电压。进一步地、所述第一读不选择位线电压的电压值小于所述选通管阈值电压。进一步地、所述第一读不选择位线电压的电压值等于三分之二倍的所述第一读操作电压。进一步地、所述第二读操作电压等于选通管保持电压、存储器件两端读取电压与钳位管阈值电压的和值，且第二读操作电压小于所述选通管保持电压、所述存储器件阈值电压与所述钳位管阈值电压的和值。进一步地、所述第二读操作电压还小于所述选通管保持电压、第二读不选择字线电压与所述钳位管阈值电压的和值。进一步地、所述第二读不选择字线电压的电压值等于三分之二倍的所述第二读操作电压。进一步地、所述第二读不选择位线电压的电压值小于所述选通管保持电压。进一步地、所述第二读不选择位线电压的电压值等于三分之二倍的所述第二读操作电压。进一步地、所述第一读控制信号在0至Ton之间为高电平，以使所述1S1R单元读控制电路输出所述第一读操作电压，0代表读操作的开始时刻，Ton代表选通管的开启时间。进一步地、所述第二读控制信号在Ton至读操作的结束时刻之间为高电平，以使所述1S1R单元读控制电路输出所述第二读操作电压。实施本专利技术，具有如下有益效果：实现了对选通器件不同状态的不同电压控制，保证了1S1R单元能被正确读取；在选通器件导通时，避免了存储器件两端的高电压，避免了读干扰，降低了功耗。附图说明为了使本
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。图1为本专利技术提供的一种1S1R单元读控制电路的结构示意图；图2为本专利技术提供的一种选中单元读控制电路的电路图；图3本专利技术提供的一种第一低压差线性稳压器电路图；图4为本专利技术提供的一种灵敏放大器电路图；图5为本专利技术提供的一种1S1R阵列三维交叉堆叠的阵列结构示意图；图6为为本专利技术提供的一种选中单元控制电路的时序图；具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。需要说明的是，当一个元件被认为是“耦接”另一个元件时，它可以是直接耦接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。图1为本专利技术提供的一种1S1R单元读控制电路的结构示意图，如图1所示，本专利技术提供一种1S1R单元读控制电路，所述1S1R为选通管-电阻器，至少包括：选中单元读控制电路、阵列控制电路、第一低压差线性稳压器、第二低压差线性稳压器、灵敏放大器和1S1R阵列，其中，所述1S1R阵列包括多个相互连接的1S1R单元；所述阵列控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种1S1R单元读控制电路，所述1S1R为选通管-电阻器，其特征在于，包括：选中单元读控制电路、阵列控制电路、第一低压差线性稳压器、第二低压差线性稳压器、灵敏放大器和1S1R阵列，其中，所述1S1R阵列包括多个相互连接的1S1R单元；/n所述阵列控制电路、所述第一低压差线性稳压器和所述灵敏放大器均与所述选中单元读控制电路连接；所述第二低压差线性稳压器和所述1S1R阵列均与所述阵列控制电路连接；/n所述选中单元读控制电路，用于根据选中单元的不同状态在位线施加不同的读操作电压，并产生读电流信号；/n所述阵列控制电路，用于选中位线和字线，并向未选中的位线施加读不选择字线电压，并向未选中的字线读不选择字线电压；/n所述第一低压差线性稳压器，用于提供不同的读操作电压给选中单元读控制电路；/n所述第二低压差线性稳压器，用于提供不同的读不选择字线电压和读不选择位线电压给阵列控制电路；/n灵敏放大器，将读电流信号和读参考电流信号比较，产生所述被选中的存储单元的读出信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种1S1R单元读控制电路，所述1S1R为选通管-电阻器，其特征在于，包括：选中单元读控制电路、阵列控制电路、第一低压差线性稳压器、第二低压差线性稳压器、灵敏放大器和1S1R阵列，其中，所述1S1R阵列包括多个相互连接的1S1R单元；
所述阵列控制电路、所述第一低压差线性稳压器和所述灵敏放大器均与所述选中单元读控制电路连接；所述第二低压差线性稳压器和所述1S1R阵列均与所述阵列控制电路连接；
所述选中单元读控制电路，用于根据选中单元的不同状态在位线施加不同的读操作电压，并产生读电流信号；
所述阵列控制电路，用于选中位线和字线，并向未选中的位线施加读不选择字线电压，并向未选中的字线读不选择字线电压；
所述第一低压差线性稳压器，用于提供不同的读操作电压给选中单元读控制电路；
所述第二低压差线性稳压器，用于提供不同的读不选择字线电压和读不选择位线电压给阵列控制电路；
灵敏放大器，将读电流信号和读参考电流信号比较，产生所述被选中的存储单元的读出信号。


2.根据权利要求1所述的1S1R单元读控制电路，其特征在于，所述选中单元读控制电路在选通管开启阶段给选中位线施加第一读操作电压，用于将1S1R单元开启。


3.根据权利要求1或2任一项所述的1S1R单元读控制电路，其特征在于，所述选中单元读控制电路在读取阶段给选中位线施加第二读操作电压，用于产生选中单元读电流信号。


4.根据权利要求3所述的1S1R单元读控制电路，其特征在于，所述选中单元读控制电路包括：第一传输门、第二传输门和钳位管；
所述第一传输门的输入端接所述第一低压差线性稳压器的第一读操作电压端，所述第一传输门的输出端接钳位电压端，所述第一传输门的控制端接第一读控制信号端；
所述第二传输门的输入端接所述第一低压差线性稳压器的第二读操作电压段，所述第二传输门的输出端接所述钳位电压端，所述第二传输门的控制端接第二读控制信号端；
所述钳位管的栅极接所述钳位电压端，源极通过第一读位线连接所述阵列控制电路，漏极通过第二读位线端连接所述灵敏放大器。


5.根据权利要求4所述的1S1R单元读控制电路，其特征在于，所述读不选择字线电压包括：第一读不选择字线电压、第二读不选择字线电压；所述读不选择位线电压包括：第一读不选择位线电压和第二读不选择位线电压。


6.根据权利要求5所述的1S1...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷宇，宋志棠，陈后鹏，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31