灵敏放大器及控制方法技术

本申请提供一种灵敏放大器及控制方法，包括感测模块和均衡模块，感测模块的第一输入端连接位线，第二输入端连接互补位线，均衡模块的第一端连接感测模块的读出互补位线，第二端连接感测模块的读出位线，第三端连接预充电电源端，控制端接收第一控制信号和第二控制信号。在电荷共享阶段的初始阶段，均衡模块先消除读出互补位线和读出位线在偏差消除阶段产生的电压差，而后响应第二控制信号，将读出互补位线和读出位线的电压驱动至预充电电压。则感测模块能够在电压差被均衡模块消除之后，响应于隔离控制信号，将位线和互补位线上的电压值，准确地共享至读出互补位线和读出位线，保证灵敏放大器放大输出的结果的准确性。证灵敏放大器放大输出的结果的准确性。证灵敏放大器放大输出的结果的准确性。

【技术实现步骤摘要】
灵敏放大器及控制方法


[0001]本申请涉及半导体器件领域，尤其涉及一种灵敏放大器及控制方法。

技术介绍

[0002]灵敏放大器(Sense Amplifier，SA)是半导体存储器的一个重要组成部分，其能够放大位线(BLa)和互补位线(BLb)之间的电压差，以读取存储单元中存储的数据。
[0003]灵敏放大器内部由于版图布局的原因，读出位线(SaBLa)和读出互补位线(SaBLb)的长度不同，导致其受到的临近位线的噪声有差异，则读出位线和读出互补位线之间存在差异，影响对存储单元的读取结果。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种灵敏放大器及控制方法，消除读出位线和读出互补位线之间由于噪声造成的差异。
[0005]第一方面，本申请提供一种灵敏放大器，包括：
[0006]均衡模块，其第一端连接至感测模块的读出互补位线，其第二端连接至所述感测模块的读出位线，其第三端连接预充电电源端，其控制端接收第一控制信号和第二控制信号，用于在电荷共享阶段的起始阶段，响应于所述第一控制信号，消除所述读出互补位线和所述读出位线在偏差消除阶段产生的电压差，以及响应于所述第二控制信号，将所述读出互补位线和所述读出位线的电压值驱动至预充电电压；
[0007]所述感测模块，其第一输入端连接位线，其第二输入端连接互补位线，用于在所述电压差被所述均衡模块消除之后，响应于隔离控制信号，将所述位线上的电压共享至所述读出位线，将所述互补位线上的电压共享至所述读出互补位线；
[0008]其中，在所述电荷共享阶段的起始阶段，所述第一控制信号有效的起始时刻早于所述第二控制信号有效的起始时刻。
[0009]可选的，所述均衡模块包括第一均衡模块和第二均衡模块；
[0010]所述第一均衡模块，其控制端接收第一控制信号，其第一端作为所述均衡模块的第一端，连接所述读出互补位线，其第二端作为所述均衡模块的第二端，连接所述读出位线，用于在所述第一控制信号的控制下，消除所述读出互补位线和所述读出位线在偏差消除阶段产生的电压差；
[0011]所述第二均衡模块，其控制端接收第二控制信号，其第一端连接所述第一均衡模块的第一端或第二端，其第二端作为所述均衡模块的第三端，连接所述预充电电源端，用于在所述第二控制信号的控制下将所述读出互补位线和所述读出位线的电压值驱动至预充电电压。
[0012]可选的，所述感测模块包括：
[0013]第一P型晶体管，其栅极连接所述读出位线，其第一端连接所述第一N型晶体管的第一端，其第二端连接第一电源端；
[0014]第二P型晶体管，其栅极连接所述读出互补位线，其第一端连接所述第二N型晶体管的第一端，其第二端连接所述第一P型晶体管的第二端；
[0015]第一N型晶体管，其栅极连接所述位线，其第二端连接第二电源端；
[0016]第二N型晶体管，其栅极连接所述互补位线，其第二端连接所述第一N型晶体管的第二端；
[0017]第一控制单元，其控制端接收隔离控制信号，其第一端连接所述位线，其第二端连接所述读出位线；
[0018]第二控制单元，其控制端接收所述隔离控制信号，其第一端连接所述互补位线，其第二端连接所述读出互补位线；
[0019]第三控制单元，其控制端接收偏差消除信号，其第一端连接所述第一N型晶体管的栅极，其第二端连接所述读出互补位线；
[0020]第四控制单元，其控制端接收所述偏差消除信号，其第一端连接所述第二N型晶体管的栅极，其第二端连接所述读出位线。
[0021]可选的，
[0022]所述第一控制单元和所述第二控制单元，用于在预充电阶段响应于所述隔离控制信号，使所述位线和所述读出位线连通以及所述互补位线和所述读出互补位线连通，增加预充电通路，以将所述位线和所述互补位线快速预充电至预充电电压；
[0023]其中，所述隔离控制信号从所述电荷共享阶段的共享阶段翻转至有效电平起，直至进入预充电阶段的第一预设时间内均保持有效电平，所述灵敏放大器在所述电荷共享阶段的初始阶段退出后进入所述共享阶段。
[0024]可选的，所述灵敏放大器还包括：
[0025]隔离控制电路，与所述感测模块连接，用于根据第三控制信号、隔离控制使能信号和灵敏放大器使能信号，产生隔离控制信号，并将所述隔离控制信号发送至所述第一控制单元的控制端以及所述第二控制单元的控制端；
[0026]其中，所述隔离控制电路根据所述灵敏放大器使能信号和所述第三控制信号确认所述灵敏放大器所处的工作阶段；所述隔离控制电路根据所述隔离控制使能信号设置所述隔离控制信号的有效电平的持续时间；所述灵敏放大器使能信号在偏差消除阶段开始时刻翻转至有效电平，预充电阶段开始时刻翻转至无效电平。
[0027]可选的，所述隔离控制电路包括：第一控制电路和第二控制电路；
[0028]所述第一控制电路，其第一输入端接收第三控制信号，其第二输入端接收隔离控制使能信号，其第三输入端接收灵敏放大器使能信号，用于根据所述第三控制信号、所述隔离控制使能信号和所述灵敏放大器使能信号输出隔离控制开启信号；
[0029]所述第二控制电路，其第一输入端接收所述隔离控制使能信号，其第二输入端与所述第一控制电路的输出端连接，用于根据所述隔离控制使能信号和所述隔离控制开启信号生成所述隔离控制信号。
[0030]可选的，所述第二控制电路包括第二与非门、第三与非门和非门；
[0031]所述第二与非门，其第一输入端作为所述第二控制电路的第一输入端，接收所述隔离控制使能信号，其第二输入端连接所述第三与非门的输出端；
[0032]所述第三与非门，其第一输入端连接所述第一控制电路的输出端，其第二输入端
连接所述非门的输出端；
[0033]所述非门，其输入端连接所述第二与非门的输出端，其输出端作为所述第二控制电路的输出端，输出所述隔离控制信号。
[0034]可选的，所述第一控制电路包括：或非门、与门以及第一与非门；
[0035]所述或非门，其第一输入端接收所述第一控制信号，其第二输入端接收所述第二控制信号，其输出端输出所述第三控制信号；
[0036]所述与门，其第一输入端作为所述第一控制电路的第二输入端，接收所述隔离控制使能信号，其第二输入端作为所述第一控制电路的第三输入端，接收所述灵敏放大器使能信号；
[0037]所述第一与非门，其第一输入端作为所述第一控制电路的第一输入端，连接所述或非门的输出端，其第二输入端连接所述与门的输出端，其输出端作为所述第一控制电路的输出端，输出所述隔离控制开启信号。
[0038]可选的，所述隔离控制电路还包括：
[0039]第一延迟电路，用于对所述灵敏放大器使能信号延迟第二预设时间，产生第一延迟信号，并在所述第一延迟信号翻转至有效电平的时刻将所述隔离控制使能信号翻转至有效电平；
[0040]电压检测电路，用于在预充电阶段检测所述位线和所述读出位线之间的电压差，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种灵敏放大器，其特征在于，包括：均衡模块，其第一端连接至感测模块的读出互补位线，其第二端连接至所述感测模块的读出位线，其第三端连接预充电电源端，其控制端接收第一控制信号和第二控制信号，用于在电荷共享阶段的起始阶段，响应于所述第一控制信号，消除所述读出互补位线和所述读出位线在偏差消除阶段产生的电压差，以及响应于所述第二控制信号，将所述读出互补位线和所述读出位线的电压值驱动至预充电电压；所述感测模块，其第一输入端连接位线，其第二输入端连接互补位线，用于在所述电压差被所述均衡模块消除之后，响应于隔离控制信号，将所述位线上的电压共享至所述读出位线，将所述互补位线上的电压共享至所述读出互补位线；其中，在所述电荷共享阶段的起始阶段，所述第一控制信号有效的起始时刻早于所述第二控制信号有效的起始时刻。2.根据权利要求1所述的灵敏放大器，其特征在于，所述均衡模块包括第一均衡模块和第二均衡模块；所述第一均衡模块，其控制端接收第一控制信号，其第一端作为所述均衡模块的第一端，连接所述读出互补位线，其第二端作为所述均衡模块的第二端，连接所述读出位线，用于在所述第一控制信号的控制下，消除所述读出互补位线和所述读出位线在偏差消除阶段产生的电压差；所述第二均衡模块，其控制端接收第二控制信号，其第一端连接所述第一均衡模块的第一端或第二端，其第二端作为所述均衡模块的第三端，连接所述预充电电源端，用于在所述第二控制信号的控制下将所述读出互补位线和所述读出位线的电压值驱动至预充电电压。3.根据权利要求1所述的灵敏放大器，其特征在于，所述感测模块包括：第一P型晶体管，其栅极连接所述读出位线，其第一端连接所述第一N型晶体管的第一端，其第二端连接第一电源端；第二P型晶体管，其栅极连接所述读出互补位线，其第一端连接所述第二N型晶体管的第一端，其第二端连接所述第一P型晶体管的第二端；第一N型晶体管，其栅极连接所述位线，其第二端连接第二电源端；第二N型晶体管，其栅极连接所述互补位线，其第二端连接所述第一N型晶体管的第二端；第一控制单元，其控制端接收隔离控制信号，其第一端连接所述位线，其第二端连接所述读出位线；第二控制单元，其控制端接收所述隔离控制信号，其第一端连接所述互补位线，其第二端连接所述读出互补位线；第三控制单元，其控制端接收偏差消除信号，其第一端连接所述第一N型晶体管的栅极，其第二端连接所述读出互补位线；第四控制单元，其控制端接收所述偏差消除信号，其第一端连接所述第二N型晶体管的栅极，其第二端连接所述读出位线。4.根据权利要求3所述的灵敏放大器，其特征在于，所述第一控制单元和所述第二控制单元，用于在预充电阶段响应于所述隔离控制信
号，使所述位线和所述读出位线连通以及所述互补位线和所述读出互补位线连通，增加预充电通路，以将所述位线和所述互补位线快速预充电至预充电电压；其中，所述隔离控制信号从所述电荷共享阶段的共享阶段翻转至有效电平起，直至进入预充电阶段的第一预设时间内均保持有效电平，所述灵敏放大器在所述电荷共享阶段的初始阶段退出后进入所述共享阶段。5.根据权利要求4所述的灵敏放大器，其特征在于，所述灵敏放大器还包括：隔离控制电路，与所述感测模块连接，用于根据第三控制信号、隔离控制使能信号和灵敏放大器使能信号，产生隔离控制信号，并将所述隔离控制信号发送至所述第一控制单元的控制端以及所述第二控制单元的控制端；其中，所述隔离控制电路根据所述灵敏放大器使能信号和所述第三控制信号确认所述灵敏放大器所处的工作阶段；所述隔离控制电路根据所述隔离控制使能信号设置所述隔离控制信号的有效电平的持续时间；所述灵敏放大器使能信号在偏差消除阶段开始时刻翻转至有效电平，预充电阶段开始时刻翻转至无效电平。6.根据权利要求5所述的灵敏放大器，其特征在于，所述隔离控制电路包括：第一控制电路和第二控制电路；所述第一控制电路，其第一输入端接收第三控制信号，其第二输入端接收隔离控制使能信号，其第三输入端接收灵敏放大器使能信号，用于根据所述第三控制信号、所述隔离控制使能信号和所述灵敏放大器使能信号输出隔离控制开启信号；所述第二控制电路，其第一输入端接收所述隔离控制使能信号，其第二输入端与所述第一控制电路的输出端连接，用于根据所述隔离控制使能信号和所述隔离控制开启信号生成所述隔离控制信号。7.根据权利要求6所述的灵敏放大器，其特征在于，所述第二控制电路包括第二与非门、第三与非门和非门；所述第二与非门，其第一输入端作为所述第二控制电路的第一输入端，接收所述隔离控制使能信号，其第二输入端连接所述第三与非门的输出端；所述第三与非门，其第一输入端连接所述第一控制电路的输出端，其第二输入端连接所述非门的输出端；所述非门，其输入端连接所述第二与非门的输出端，其输出端作为所述第二控制电路的输出端，输出所述隔离控制信号。8.根据权利要求6或7所述的灵敏放大器，其特征在于，所述第一控制电路包括：或非门、与门以及第一与非门；所述或非门，其第一输入端接收所述第一控制信号，其第二输入端接收所述第二控制信号，其输出端输出所述第三控制信号；所述与门，其第一输入端作为所述第一控制电路的第二输入端，接收所述隔离控制使能信号，其第二输入端作为所述第一控制电路的第三输入端，接收所述灵敏放大器使能信号；所述第一与非门，其第一输入端作为...

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