电压校准电路、半导体存储结构及其电压校准方法技术

本发明专利技术提供了一种电压校准电路、半导体存储结构及其电压校准方法，通过调节第一可调电阻及第二可调电阻的电阻值即可将所述运算放大器的输出端输出的电压校准到理想电压范围，调节方式简单可控；第一可调电阻及第二可调电阻分成两步调节，并且分别以第一信号和第二信号翻转作为调节结束的标准，判断简单；对于大规模量产的产品，可以针对不同的工艺环境，在出厂前提前对产品的输出电压进行调整，使得产品的输出功能始终能够处在合理的范围内，消除了产品中的其他电路模块对于工艺漂移造成的设计上的压力。

【技术实现步骤摘要】
电压校准电路、半导体存储结构及其电压校准方法
本专利技术涉及集成电路设计
，尤其是一种电压校准电路、半导体存储结构及其电压校准方法。
技术介绍
人工智能的发展对运算能力提出了越来越高的需求，现有的深度神经网络(DeepNeuralNetworks，DNN)、卷积神经网络(ConVolutionalNeuralNetworks，CNN)以及脉冲神经网络(SpikingNeuronNetworks，SNN)等各类人工智能算法和架构的处理数据的规模和精度和功耗要求越来越高。为了提高运算准确度，往往需要多比特的数据用于存储单个输入信号。在神经网络内，将信号与权重相乘再进行求和的运算，占据了整个运算的相当高的比例，这就意味着，如果过在传统的计算体系架构中处理这些乘加运算，由于运算和存储的分离，会存在大量的对数据和权重的重复调用，造成运算在时间和功耗上的损失。近年来，随着基于电阻高低存储数据的新型存储器的发展，在模拟信号的输入条件下，将存储器的电导作为权重，输入电压作为输入数据信号，最终在一条统一的输出线上得到一个求和的电流值，那么该电流输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电压校准电路，与一列存储单元连接，一列存储单元包括若干个存储单元，所述存储单元包括阻变存储器及开关管，所述阻变存储器的一端用于输入对应的输入电压，另一端连接所述开关管的一端，其特征在于，所述电压校准电路包括运算放大器、第一可调电阻、第二可调电阻及保护电阻；/n其中，一列存储单元中所有开关管的另一端连接后连接至所述运算放大器的反向输入端，所述第一可调电阻的一端连接所述运算放大器的反向输入端，另一端连接所述运算放大器的输出端，所述保护电阻的一端用于输入参考电压，另一端连接所述运算放大器的正向输入端，所述第二可调电阻的一端连接所述运算放大器的正向输入端，另一端接地；通过调节所述第一可调电阻及...

【技术特征摘要】
1.一种电压校准电路，与一列存储单元连接，一列存储单元包括若干个存储单元，所述存储单元包括阻变存储器及开关管，所述阻变存储器的一端用于输入对应的输入电压，另一端连接所述开关管的一端，其特征在于，所述电压校准电路包括运算放大器、第一可调电阻、第二可调电阻及保护电阻；
其中，一列存储单元中所有开关管的另一端连接后连接至所述运算放大器的反向输入端，所述第一可调电阻的一端连接所述运算放大器的反向输入端，另一端连接所述运算放大器的输出端，所述保护电阻的一端用于输入参考电压，另一端连接所述运算放大器的正向输入端，所述第二可调电阻的一端连接所述运算放大器的正向输入端，另一端接地；通过调节所述第一可调电阻及所述第二可调电阻的电阻值以将所述运算放大器的输出端输出的电压校准为理想电压范围。


2.如权利要求1所述的电压校准电路，其特征在于，将一列存储单元中的存储单元按顺序编号为1…N，N为大于1的整数，所述运算放大器的输出端输出的电压Vo满足如下公式：



其中，i为所述存储单元的编号，i∈[1，N]，Ri为编号为i的存储单元的阻变存储器的电阻值，Rf_bank为所述第一可调电阻的电阻值，Rr2_bank为所述第二可调电阻的电阻值，Rr1为所述保护电阻的电阻值，Vref为所述参考电压的电压值，Vi为编号为i的存储单元对应的输入电压。


3.如权利要求1或2所述的电压校准电路，其特征在于，所述理想电压范围为(VO_Min～VO_Max)，调整所述第一可调电阻的电阻值，使得所述运算放大器的输出端输出的电压的最大值与最小值的差值等于VO_Max-VO_Min；调整所述第二可调电阻的电阻值，使得所述运算放大器的输出端输出的电压的最大值等于VO_Max，且所述运算放大器的输出端输出的电压的最小值等于VO_Min。


4.一种半导体存储结构，其特征在于，包括：
存储阵列，包括多列存储单元，多列存储单元中包括至少两列第一存储单元及至少一列第二存储单元；
多个如权利要求1-3中任一项所述的电压校准电路，与每列第一存储单元及每列第二存储单元对应连接；
第一比较电路，用于比较两列第一存储单元对应的电压校准电路输出的电压的差值与第一设定值的大小，并输出第一信号；
第二比较电路，用于比较任一列第一存储单元对应的电压校准电路输出的电压与第二设定值的大小，并输出第二信号；
逻辑处理电路，用于向所述第一存储单元对应的电压校准电路输入第三信号和第四信号，并且在所述第一信号和所述第二信号翻转时，将对应的所述第三信号和所述第四信输入所述第二存储单元对应的电压校准电路中，其中，所述第三信号用于调节第一可调电阻的电阻值，所述第四信号用于调节所述第二可调电阻的电阻值。


5.如权利要求4所述的半导体存储结构，其特征在于，所述第一比较电路包括第一比较器、第一电阻、第二电阻、第三电阻及第四电阻；
所述第一比较器的正向输入端连接所述第一电阻及所述第二电阻的一端，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈灵，蒋宇，段杰斌，严慧婕，李志芳，温建新，
申请(专利权)人：上海集成电路研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31