本发明专利技术涉及磁隧道结技术领域，具体涉及一种基于1T1R阵列的MRAM灵敏放大器读校准电路。包括：交叉耦合电路：用于感应输入电压大小，进行放大；逻辑控制电路：产生各种控制信号；Vclamp电压产生电路：用于产生Vclamp_R和Vclamp_L电压；1T1R阵列：存储数据信息；参考阵列：产生读所需要的参考电平；行列译码：以保证选中需要读取的信息位；预放大电路：对小的读电压进行预放大；电压校准模块：左边的电压校准模块由晶体管MN2，MN4和MN7构成，开关S0_0和S0_1控制导通MN7管，S2_0开关控制导通MN4晶体管；右边的电压校准模块由MN3、NM5和MN8构成，开关S1_0和S1_1控制导通MN8管，S2_1控制导通MN8晶体管，保证读取的结果的正确性，进一步的加快读出的速度。加快读出的速度。加快读出的速度。
【技术实现步骤摘要】
一种基于1T1R阵列的MRAM灵敏放大器读校准电路
[0001]本专利技术涉及磁隧道结
，具体涉及一种基于1T1R阵列的MRAM灵敏放大器读校准电路。
技术介绍
[0002]磁隧结MTJ具有断电保持、寿命高和天然的抗辐照等优点，因此在新型存储器中有良好的应用前景。
[0003]现有技术中的一种灵敏放大器，由交叉耦合电路200、预放大电路204、逻辑控制电路、行列译码器、参考阵列202和1T1R阵列203组成。其工作原理是，行列译码器选中1T1R阵列中的一个单元和选中参考阵列中的一组参考单元；逻辑控制电路会产生L0和R0信号，选中BL和REF中的一条打开；SAE控制信号初始的时候为低电平，晶体管MP2导通，晶体管MN6关闭，对灵敏放大器进行预充电；当预充完毕后，SAE信号变为高电平，晶体管MP2关闭，晶体管MN6导通，交叉耦合电路开始工作，BL和REF支路同时开始放电，形成电压差，通过交叉耦合结构放大电压信号输出OUT电压。
[0004]图1所述的传统灵敏放大器虽然能够实现对单元信息的读出，但是存在以下的缺点：1)上述的读取过程中，会由于工艺的原因导致REF支路产生的参考电压偏离原先设计的值，预放大电路放大的电压差值偏小，最后导致读出错误。2)电压型灵敏放大器放电形成电压差的速度比较慢，由于REF和BL的电压的不稳定，导致放电慢或者放电的时候BL和REF的电压出现反转，最后导致读出比较慢或者读出错误。
技术实现思路
[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于1T1R阵列的MRAM灵敏放大器读校准电路，能够根据参考电路的电压，校准读支路的电压，使得灵敏放大器能够正确读出单元的数据，从而降低读出错误，保证读取的结果的正确性，进一步的加快读出的速度。
[0006]本专利技术通过以下技术方案予以实现：
[0007]一种基于1T1R阵列的MRAM灵敏放大器读校准电路，包括：
[0008]交叉耦合电路：用于感应输入电压大小，进行放大；
[0009]逻辑控制电路：产生各种控制信号；
[0010]Vclamp电压产生电路：用于产生Vclamp_R和Vclamp_L电压；
[0011]1T1R阵列：存储数据信息；
[0012]参考阵列：产生读所需要的参考电平；
[0013]行列译码：以保证选中需要读取的信息位；
[0014]预放大电路：对小的读电压进行预放大；
[0015]电压校准模块：左边的电压校准模块由晶体管MN2，MN4和MN7构成，开关S0_0和S0_1控制导通MN7管，S2_0开关控制导通MN4晶体管；右边的电压校准模块由MN3、NM5和MN8构成，开关S1_0和S1_1控制导通MN8管，S2_1控制导通MN8晶体管。
[0016]优选的，当所述1T1R阵列用于数据的读取时，开关导通其中一条，选中位线BL所连接的信息位中的磁隧道结的信息状态已知。
[0017]优选的，当所述参考阵列用于数据读取时，开关导通其中一条，选中参考阵列中由单元构成的参考。
[0018]优选的，所述逻辑控制电路产生S0_0、S0_1、S1_0、S1_1、S2_0、S2_1，控制开关的组合，使得电压校准模块产生不同的读模式，产生EN、SAE、L0和R0信号，控制灵敏放大器预充和工作，读支路的选择。
[0019]优选的，所述预放大电路对于小的电压差，进行预放大，输入到对管MN4和MN5或者MN7和MN8中。
[0020]优选的，所述Vclamp电压产生电路，产生Vclamp_R和Vclamp_L电压，会生成不同的电压，使MN2和MN3流过的电流大小不一致。
[0021]优选的，还包括如下工作状态a：
[0022]所述逻辑控制电路产生S0_0、S0_1、S1_0、S1_1、S2_0、S2_1等控制信号，使得开关S0_0和S0_1处于断开状态，S1_0和S1_1处于断开状态，S2_0和S2_1处于闭合状态，MN4和MN5对管处于工作状态；Vclamp电压产生电路生成两种适合工作状态a的电压Vclamp_R和Vclamp_L；行列译码器选中1T1R阵列和参考阵列中的某一个单元和某一个参考列，L0和R0信号会选中开关，选择BL和REF中的一条；EN打开预放大模块，使其工作，预放大BL和REF上的微小电压差，预放大结果输入IN
‑
和IN+中；SAE信号处于低电平，晶体管MP2打开，晶体管MN6关闭，VDD电源对灵敏放大器两条支路进行预充电，当SAE处于高电平时，MP2关闭，MN6打开，IN+和IN
‑
两条支路进行放电，此时工作支路为左边MN2
‑
MN4
‑
MN6，右边MN3
‑
MN5
‑
MN6，产生电压差，使得交叉耦合结构能够正确放大微小的电压差，OUT输出正确的值，自适应的Vclamp电压会加大支路的电流，提升读出的速度。
[0023]优选的，还包括如下工作状态b：
[0024]当REF和BL电压偏小，第一级预放大电路预放大的电压差值比较小；所述逻辑控制电路产生S0_0、S0_1、S1_0、S1_1、S2_0、S2_1等控制信号，使得开关S0_0和S0_1处于闭合状态，S1_0和S1_1处于闭合状态，S2_0和S2_1处于断开状态，MN7和MN8输入对管处于工作状态；Vclamp电压产生电路生成两种适合工作状态b的电压Vclamp_R和Vclamp_L，产生的两种电压，行列译码器选中1T1R阵列和参考阵列中的某一个单元和某一个参考列，L0和R0信号会选中开关，选择BL和REF中的一条；SAE信号处于低电平，晶体管MP2打开，晶体管MN6关闭，VDD电源对灵敏放大器两条支路进行预充电，当SAE处于高电平的时候，MP2关闭，MN6打开，IN
‑
和IN+两条支路进行放电，此时工作支路为左边MN2
‑
MN7
‑
MN6，右边MN3
‑
MN8
‑
MN6，使得交叉耦合结构能够正确放大微小的电压差，OUT输出正确的值，电压校准模块在预放大电压差较小时，正确的放大两边的压差，提升灵敏放大器读出正确率。
[0025]与现有的技术相比，本专利技术的技术方案具有以下有益效果：
[0026]1、当预放大的电压偏小，可以通过电压校准模块，校准IN+和IN
‑
上的电压，减少灵敏放大器读出错误。
[0027]2、由于两边对称设计，进一步保证了BL和REF阻抗得匹配性，保证灵敏放大器能正确将结果读出。
[0028]3、可以通过调节Vclamp发生器产生得电压，调节IN+和IN
‑
支路产生电流，加快灵
敏放大器读出。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于1T1R阵列的MRAM灵敏放大器读校准电路，其特征在于，包括：交叉耦合电路：用于感应输入电压大小，进行放大；逻辑控制电路：产生各种控制信号；Vclamp电压产生电路：用于产生Vclamp_R和Vclamp_L电压；1T1R阵列：存储数据信息；参考阵列：产生读所需要的参考电平；行列译码：以保证选中需要读取的信息位；预放大电路：对小的读电压进行预放大；电压校准模块：左边的电压校准模块由晶体管MN2，MN4和MN7构成，开关S0_0和S0_1控制导通MN7管，S2_0开关控制导通MN4晶体管；右边的电压校准模块由MN3、NM5和MN8构成，开关S1_0和S1_1控制导通MN8管，S2_1控制导通MN8晶体管。2.根据权利要求1所述的一种基于1T1R阵列的MRAM灵敏放大器读校准电路，其特征在于，当所述1T1R阵列用于数据的读取时，开关导通其中一条，选中位线BL所连接的信息位中的磁隧道结的信息状态已知。3.根据权利要求2所述的一种基于1T1R阵列的MRAM灵敏放大器读校准电路，其特征在于，当所述参考阵列用于数据读取时，开关导通其中一条，选中参考阵列中由单元构成的参考。4.根据权利要求3所述的一种基于1T1R阵列的MRAM灵敏放大器读校准电路，其特征在于，所述逻辑控制电路产生S0_0、S0_1、S1_0、S1_1、S2_0、S2_1，控制开关的组合，使得电压校准模块产生不同的读模式，产生EN、SAE、L0和R0信号，控制灵敏放大器预充和工作，读支路的选择。5.根据权利要求4所述的一种基于1T1R阵列的MRAM灵敏放大器读校准电路，其特征在于，所述预放大电路对于小的电压差，进行预放大，输入到对管MN4和MN5或者MN7和MN8中。6.根据权利要求5所述的一种基于1T1R阵列的MRAM灵敏放大器读校准电路，其特征在于，所述Vclamp电压产生电路，产生Vclamp_R和Vclamp_L电压，会生成不同的电压，使MN2和MN3流过的电流大小不一致。7.根据权利要求1
‑
6任一所述的一种基于1T1R阵列的MRAM灵敏放大器读校准电路，其特征在于，还包括如下工作状态a：所述逻辑控制电路产生S0_0、S0_1、S1_0、S1_1、S2_0、S2_1等控制信号，使得开关S0_0和S0_1处于断开状态，S1_0和S1_1处于断开状态，S2_0和S2_1处于闭合状态，MN4和MN5对管处于工作状态；Vclamp电压...
【专利技术属性】
技术研发人员：陆楠楠，王超，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十八研究所，
类型：发明
国别省市：
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