比较器及判决反馈均衡电路制造技术

本申请提供一种比较器及判决反馈均衡电路，比较器包括：第一输入电路设有两个对管，两个对管的类型不同，两个对管用于接收第一输入信号和第一参考信号，还用于在采样阶段根据第一输入信号和第一参考信号生成第一差分信号，第一正反馈电路用于加快第一差分信号之间的差值；第二输入电路设有两个对管，两个对管的类型不同，两个对管用于接收第二输入信号和第二参考信号，还用于在采样阶段根据第二输入信号和第二参考信号生成第二差分信号，第二正反馈电路用于加快第二差分信号之间的差值，输出电路用于在重生阶段对第一输入电路的输出端的电压信号和第二输入电路输出端的电压信号进行放大处理和锁存处理，输出比较结果。输出比较结果。输出比较结果。

【技术实现步骤摘要】
比较器及判决反馈均衡电路


[0001]本申请涉及集成电路，尤其涉及一种比较器及判决反馈均衡电路。

技术介绍

[0002]如今，人们对手机、平板电脑和各种可穿戴配件等移动设备的需求大大增加，这极大地丰富了我们的日常生活和工作。
[0003]但是，由于电池寿命有限，对移动设备中各个组件的功耗提出了更高的要求，动态随机存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)是移动设备中必不可少的组件，因此，DRAM也亟需实现更低的工作电压和更低的能耗。其中，比较器是实现DRAM数据读写的重要器件，现有的比较器不能满足目前的使用需求。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种比较器及判决反馈均衡电路，旨在提升比较器的响应速率和比较精度，减少比较器的功耗，扩大比较器的参考信号的幅值范围，并提供一种可以消除码间干扰的判决反馈均衡电路，从而提升电路输出结果的准确性。
[0005]第一方面，本申请提供一种比较器，其设有四个输入端和两个输出端，包括：
[0006]第一输入电路，其设有两个对管，两个对管的类型不同，两个对管的控制端作为比较器的输入端，两个对管用于接收第一输入信号和第一参考信号，还用于在采样阶段根据第一输入信号和第一参考信号生成第一差分信号；
[0007]第一正反馈电路，其与第一输入电路的输出端连接，用于加快第一差分信号之间的差值；
[0008]第二输入电路，其设有两个对管，两个对管的类型不同，两个对管的控制端作为比较器的输入端，两个对管用于接收第二输入信号和第二参考信号，还用于在采样阶段根据第二输入信号和第二参考信号生成第二差分信号；
[0009]第二正反馈电路，其与第二输入电路的输出端连接，用于加快第二差分信号之间的差值；
[0010]输出电路，其设有输入端和输出端，其输出端为比较器的输出端，其输入端与第一输入电路的输出端连接，用于在重生阶段对第一输入电路的输出端的电压信号和第二输入电路输出端的电压信号进行放大处理和锁存处理，以输出比较结果。
[0011]第二方面，本申请提供一种判决反馈均衡电路，其特征在于，包括四个第一方面及可选方案所涉及的比较器，依次标记为第一比较器、第二比较器、第三比较器以及第四比较器；
[0012]第一比较器，其第一输入端用于接收第一输入信号，其第二输入端用于接收第一参考信号，其第三输入端与第四比较器的第一输出端连接，其第四输入端与第四比较器的第二输出端连接；
[0013]第二比较器，其第一输入端用于接收第一输入信号，其第二输入端用于接收第一
参考信号，其第三输入端与第一比较器的第一输出端连接，其第四输入端与第一比较器的第二输出端连接；
[0014]第三比较器，其第一输入端用于接收第一输入信号，其第二输入端用于接收第一参考信号，其第三输入端与第二比较器的第一输出端连接，其第四输入端与第二比较器的第二输出端连接；
[0015]第四比较器，其第一输入端用于接收第一输入信号，其第二输入端用于接收第一参考信号，其第三输入端与第三比较器的第一输出端连接，其第四输入端与第三比较器的第二输出端连接。
[0016]本申请提供一种比较器及判决反馈均衡电路，由两组类型不同的对管接收第一输入信号和第一参考信号，或者接收第二输入信号和第二参考信号，由于两组对管对电压的拉动方向相反，即使在第一输入信号和第一参考信号之间差异微小，或者第二输入信号和第二参考信号之间差异微小，也会使得两组对管中的晶体管的拉动能力不平衡，可以在输入电路的两个输出端生成差分信号，输出电路对差分信号进行放大和锁存处理后输出比较结果，从而提升比较器的比较精度。由于第一输入电路使用两组对管接收第一输入信号和第一参考信号，或者由于第二输入电路使用两组对管接收第二输入信号和第二参考信号，两组对管对电压不同方向的拉动能力使得第一输入电路或者第二输入电路的响应时间变长，由第一正反馈电路或者第二正反馈电路加快差分信号之间的差值，缩短采样阶段的时间，从而提升比较器的响应速率，减少比较器的功耗。
附图说明
[0017]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
[0018]图1为本申请提供的一种比较器的具体电路图；
[0019]图2为本申请提供的比较器的工作时序图；
[0020]图3为本申请提供的一种比较器的结构框图；
[0021]图4为基于图3所提供的其中一种比较器的具体电路图；
[0022]图5为基于图3所提供的另一种比较器的具体电路图；
[0023]图6为本申请提供的一种比较器的结构框图；
[0024]图7为基于图6所提供的其中一种比较器的具体电路图；
[0025]图8为图7所提供的比较器中第一可控反馈模块和第二可控反馈模块的具体电路图；
[0026]图9为基于图6所提供的另一种比较器的具体电路图；
[0027]图10为图7所提供的比较器中第一可控反馈模块和第二可控反馈模块的具体电路图；
[0028]图11为本申请提供的一种判决反馈均衡电路的结构框图；
[0029]图12为本申请提供的判决反馈均衡电路的效果示意图；
[0030]图13为本申请提供的判决反馈均衡电路的工作时序图。
[0031]通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为
本领域技术人员说明本申请的概念。
具体实施方式
[0032]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0033]首先结合图1所示的比较器描述比较器的工作过程。如图1所示，比较器包括输入电路、输出电路和复位电路。其中，输入电路的输出端与输出电路的输入端连接。复位电路也与输出电路连接。
[0034]输入电路包括晶体管N1、晶体管N2以及晶体管N3，晶体管N1和晶体管N2构成差分晶体管对，晶体管N1的栅极和晶体管N2的栅极构成输入电路的第一输入端IP和第二输入端IN，晶体管N1的漏极和晶体管N2的漏极构成输入电路的两个输出端。
[0035]输出电路包括晶体管P1、晶体管P2、晶体管N4以及晶体管N5，四个晶体管构成交叉耦合晶体管对，晶体管P1以及晶体管N4的漏极构成输出电路的第一输出端ON，晶体管P2以及晶体管N5的漏极构成输出电路的第二输出端OP。复位电路包括晶体管P3和晶体管P4。
[0036]比较器的工作过程分为四个阶段，分别为复位阶段、采样阶段、重生阶段以及决策阶段。下面结合图2描述图1所示比较器的工作过程：...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种比较器，其特征在于，其设有四个输入端和两个输出端，包括：第一输入电路，其设有两个对管，两个对管的类型不同，所述两个对管的控制端作为所述比较器的输入端，所述两个对管用于接收第一输入信号和第一参考信号，还用于在采样阶段根据所述第一输入信号和所述第一参考信号生成第一差分信号；第一正反馈电路，其与所述第一输入电路的输出端连接，用于加快所述第一差分信号之间的差值；第二输入电路，其设有两个对管，两个对管的类型不同，所述两个对管的控制端作为所述比较器的输入端，所述两个对管用于接收第二输入信号和第二参考信号，还用于在采样阶段根据所述第二输入信号和所述第二参考信号生成第二差分信号；第二正反馈电路，其与所述第二输入电路的输出端连接，用于加快所述第二差分信号之间的差值；输出电路，其设有输入端和输出端，其输出端为所述比较器的输出端，其输入端与所述第一输入电路的输出端连接，用于在重生阶段对所述第一输入电路的输出端的电压信号和第二输入电路输出端的电压信号进行放大处理和锁存处理，以输出比较结果。2.根据权利要求1所述的比较器，其特征在于，所述第一正反馈电路包括：第一反馈模块，其与所述第一输入电路的输出端连接，用于拉动第一输入电路的输出端的电压实现加快所述第一差分信号之间的差值；第二反馈模块，其与所述第一输入电路的输出端连接，用于拉动第一输入电路的输出端的电压实现加快所述第一差分信号之间的差值。3.根据权利要求2所述的比较器，其特征在于，所述第一输入电路设有两个输出端；所述第一反馈模块包括：第一反馈单元，其控制端与所述第一输入电路的第一输出端连接，其第一端与所述第一输入电路的第二输出端连接，用于根据所述第一输入电路的第一输出端的电压拉动所述第一输入电路的第二输出端的电压；第二反馈单元，其控制端与所述第一输入电路的第二输出端连接，其第一端与所述第一输入电路的第一输出端连接，用于根据所述第一输入电路的第二输出端的电压拉动所述第一输入电路的第一输出端的电压；所述第二反馈模块包括：第三反馈单元，其控制端与所述第一输入电路的第一输出端连接，其第一端与所述第一输入电路的第二输出端连接，用于根据所述第一输入电路的第一输出端的电压拉动所述第一输入电路的第二输出端的电压；第四反馈单元，其控制端与所述第一输入电路的第二输出端连接，其第一端与所述第一输入电路的第一输出端连接，用于根据所述第一输入电路的第二输出端的电压拉动所述第一输入电路的第一输出端的电压。4.根据权利要求3所述的比较器，其特征在于：所述第一反馈单元包括：第一反馈晶体管，其控制端为所述第一反馈单元的控制端，其第二端为所述第一反馈单元的第一端；所述第二反馈单元包括：第二反馈晶体管，其控制端为所述第二反馈单元的控制端，其第二端为所述第二反馈单元的第一端；
所述第三反馈单元包括：第三反馈晶体管，其控制端为所述第三反馈单元的控制端，其第一端为所述第三反馈单元的第一端；所述第四反馈单元包括：第四反馈晶体管，其控制端为所述第四反馈单元的控制端，其第一端为所述第四反馈单元的第一端。5.根据权利要求4所述的比较器，其特征在于，所述第一输入电路包括：第一输入晶体管，其控制端用于接收所述第一输入信号，其第二端作为所述第一输入电路的第一输出端，其第二端与所述第一反馈晶体管的控制端、所述第二反馈晶体管的第二端连接；第二输入晶体管，其控制端用于接收所述第一参考信号，其第二端作为所述第一输入电路的第二输出端，其第二端与所述第二反馈晶体管的控制端、所述第一反馈晶体管的第二端连接；第三输入晶体管，其控制端用于接收所述第一输入信号，其第一端与所述第一输入晶体管的第二端连接，其第一端与所述第三反馈晶体管的控制端、所述第四反馈晶体管的第一端连接；第四输入晶体管，其控制端用于接收所述第一参考信号，其第一端与所述第二输入晶体管的第二端连接，其第一端与所述第四反馈晶体管的控制端、所述第三反馈晶体管的第一端连接；第五输入晶体管，其控制端用于接收时钟信号，其第一端连接所述第三输入晶体管的第二端、所述第四输入晶体管的第二端、所述第三反馈晶体管的第二端、所述第四反馈晶体管的第二端，其第二端连接接地端或电源端。6.根据权利要求1所述的比较器，其特征在于，所述第二正反馈电路包括：第三反馈模块，其与所述第二输入电路的输出端连接，用于通过拉动第二输入电路的输出端的电压实现加快所述第二差分信号之间的差值；第四反馈模块，其与所述第二输入电路的输出端连接，用于通过拉动第二输入电路的输出端的电压实现加快所述第二差分信号之间的差值。7.根据权利要求6所述的比较器，其特征在于，所述第二输入电路设有两个输出端；所述第三反馈模块包括：第五反馈单元，其控制端与所述第二输入电路的第一输出端连接，其第一端与所述第二输入电路的第二输出端连接，用于根据所述第二输入电路的第一输出端的电压拉动所述第二输入电路的第二输出端的电压；第六反馈单元，其控制端与所述第二输入电路的第二输出端连接，其第一端与所述第二输入电路的第一输出端连接，用于根据所述第二输入电路的第二输出端的电压拉动所述第二输入电路的第一输出端的电压；所述第四反馈模块包括：第七反馈单元，其控制端与所述第二输入电路的第一输出端连接，其第一端与所述第二输入电路的第二输出端连接，用于根据所述第二输入电路的第一输出端的电压拉动所述第二输入电路的第二输出端的电压；第八反馈单元，其控制端与所述第二输入电路的第二输出端连接，其第一端与所述第二输入电路的第一输出端连接，用于根据所述第二输入电路的第二输出端的电压拉动所述
第二输入电路的第一输出端的电压。8.根据权利要求7所述的比较器，其特征在于：所述第五反馈单元包括：第五反馈晶体管，其控制端为所述第五反馈单元的控制端，其第二端为所述第五反馈单元的第一端；所述第六反馈单元包括：第六反馈晶体管，其控制端为所述第六反馈单元的控制端，其第二端为所述第六反馈单元的第一端；所述第七反馈单元包括：第七反馈晶体管，其控制端为所述第七反馈单元的控制端，其第一端为所述第七反馈单元的第一端；所述第八反馈单元包括：第八反馈晶体管，其控制端为所述第八反馈单元的控制端，其第一端为所述第八反馈单元的第一端。9.根据权利要求8所述的比较器，其特征在于，所述第二输入电路包括：第六输入晶体管，其控制端用于接收所述第二输入信号，其第二端作为所述第二输入电路的第一输出端，其第二端与所述第五反馈晶体管的控制端、所述第六反馈晶体管的第二端连接；第七输入晶体管，其控制端用于接收所述第二参考信号，其第二端作为所述第二输入电路的第二输出端，其第二端与所述第六反馈晶体管的控制端、所述第五反馈晶体管的第二端连接；第八输入晶体管，其控制端用于接收所述第二输入信号，其第一端与所述第六输入晶体管的第二端连接，其第一端与所述第七反馈晶体管的控制端、所述第八反馈晶体管的第一端连接；第九输入晶体管，其控制端用于接收所述第二参考信号，其第一端与所述第七输入晶体管的第二端连接，其第一端与所述第八反馈晶体管的控制端、所述第七反馈晶体管的第一端连接；第十输入晶体管，其控制端用于接收时钟信号，其第一端连接所述第八输入晶体管的第二端、所述第九输入晶体管的第二端、所述第七反馈晶体管的第二端、所述第八反馈晶体管的第二端，其第二端连接接地端或电源端。10.根据权利要求9所述的比较器，其特征在于：第一反馈晶体管、第二反馈晶体管、第五反馈晶体管、第六反馈晶体管、第一输入晶体管、第二输入晶体管、第六输入晶体管、第七输入晶体管的类型相同；第三反馈晶体管、第四反馈晶体管、第七反馈晶体管、第八反馈晶体管、第三输入晶体管、第四输入晶体管、第五输入晶体管、第八输入晶体管、第九输入晶体管、第十输入晶体管的类型相同。11.根据权利要求10所述的比较器，其特征在于：第一反馈晶体管和第二反馈晶体管的尺寸相同，第一输入晶体管和第二输入晶体管的尺寸相同，所述第一反馈晶体管的尺寸小于所述第一输入晶体管尺寸的二分之一；第三反馈晶体管和第四反馈晶体管的尺寸相同，第三输入晶体管和第四输入晶体管的尺寸相同，所述第三反馈晶体管的尺寸小于所述第三输入晶体管尺寸的二分之一；第五反馈晶体管和第六反馈晶体管的尺寸相同，第六输入晶体管和第七输入晶体管的尺寸相同，所述第五反馈晶体管的尺寸小于所述第六输入晶体管尺寸的二分之一；
第七反馈晶体管和第八反馈晶体管的尺寸相同，第八输入晶体管和第九输入晶体管的尺寸相同，所述第七反馈晶体管的尺寸小于所述第八输入晶体管尺寸的二分之一；所述第六输入晶体管的尺寸小于所述第一输入晶体管的尺寸的二分之一；所述第八输入晶体管...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷银川，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：