感应放大器及其操作方法技术

本发明专利技术公开一种感应放大器与其操作方法。该感应放大器的操作方法包括：于一第一阶段内，对该感应放大器内的一第一感应输入电压与一第二感应输入电压进行初始化，及利用存于该感应放大器内的多个晶体管内的电荷来记录一前一回合的一第一感应输出电压与一第二感应输出电压；于一第二阶段内，将一目前回合的该第一感应输出电压与该第二感应输出电压取样成多个转态点；于一第三阶段的一第一子阶段内，将一输入信号与一第一参考电压之间的一电压差放大；以及于该第三阶段的一第二子阶段内，将该第一感应输出电压与该第二感应输出电压拉开至一全摆动电压范围，并且将电荷记录到这些晶体管。这些晶体管。这些晶体管。

【技术实现步骤摘要】
感应放大器及其操作方法


[0001]本专利技术有关于一种感应放大器及其操作方法。

技术介绍

[0002]对于非易失性存储器而言，随着存储器装置的尺寸缩小及操作电压降低，但却要保持相同的阈值电压，非易失性存储器遇到越来越小的读取限度(read margin)的问题。
[0003]非易失性存储器所需的感应限度是由感应放大器偏差(offset)与位线电压偏差所决定。感应放大器偏差是由于工艺变动(process variation)所导致的装置不匹配(device mismatch)所引起。位线电压偏差则是噪音、偏压及位线负载不匹配所造成。随着装置尺寸的减小，克服这些问题已为具有较小读取限度的非易失性存储器的读取操作上的主要挑战。
[0004]由于这些偏差，非易失性存储器遇到读取速度慢或高读取失败率的问题。因此，为达成非易失性存储器的良好读取操作，如何发展具有较佳偏差容忍度的感应放大器是业界努力方向之一。

技术实现思路

[0005]根据本专利技术一实例，提出一种感应放大器的操作方法。该感应放大器的操作方法包括：于一第一阶段内，对该感应放大器内的一第一感应输入电压与一第二感应输入电压进行初始化，及利用存于该感应放大器内的多个晶体管内的电荷来记录一前一回合的一第一感应输出电压与一第二感应输出电压；于一第二阶段内，将一目前回合的该第一感应输出电压与该第二感应输出电压取样成多个转态点；于一第三阶段的一第一子阶段内，将一输入信号与一第一参考电压之间的一电压差放大；以及于该第三阶段的一第二子阶段内，将该第一感应输出电压与该第二感应输出电压拉开至一全摆动电压范围，并且将电荷记录到这些晶体管。
[0006]根据本专利技术又一实例，提出一种感应放大器，包括：多个晶体管；以及多个传输门，耦接至这些晶体管；其中，于一第一阶段内，对该感应放大器内的一第一感应输入电压与一第二感应输入电压进行初始化，及利用存于这些晶体管内的电荷来记录一前一回合的一第一感应输出电压与一第二感应输出电压；于一第二阶段内，将一目前回合的该第一感应输出电压与该第二感应输出电压取样成多个转态点；于一第三阶段的一第一子阶段内，将一输入信号与一第一参考电压之间的一电压差放大；以及于该第三阶段的一第二子阶段内，将该第一感应输出电压与该第二感应输出电压拉开至一全摆动电压范围，并且将电荷记录到这些晶体管。
[0007]为了对本专利技术的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合所附图式详细说明如下。
附图说明
[0008]图1A显示根据本专利技术一实施例的感应放大器的电路示意图。
[0009]图1B显示根据本专利技术一实施例的感应放大器的信号波形图。
[0010]图2A显示根据本专利技术一实施例的感应放大器处于第一阶段的操作示意图。
[0011]图2B显示根据本专利技术一实施例的感应放大器处于第一阶段的信号波形图。
[0012]图3A显示根据本专利技术一实施例的感应放大器处于第二阶段的操作示意图。
[0013]图3B显示根据本专利技术一实施例的感应放大器处于第二阶段的信号波形图。
[0014]图4A显示根据本专利技术一实施例的感应放大器处于第三阶段的第一子阶段的操作示意图。
[0015]图4B显示根据本专利技术一实施例之感应放大器处于第三阶段的第一子阶段的信号波形图。
[0016]图5A显示根据本专利技术一实施例的感应放大器处于第三阶段的第二子阶段的操作示意图。
[0017]图5B显示根据本专利技术一实施例的感应放大器处于第三阶段的第二子阶段之信号波形图。
[0018]图6A显示根据本专利技术一实施例的感应放大器处于下一回合的第一阶段的操作示意图。
[0019]图6B显示根据本专利技术一实施例的感应放大器处于下一回合的第一阶段的信号波形图。
[0020]图7显示根据本专利技术一实施例的感应放大器操作方法的流程图。
[0021]附图标记说明
[0022]100：感应放大器
[0023]M1
‑
M8：晶体管
[0024]PG1
‑
PG18：传输门
[0025]CL、CR：电容
[0026]P0、P1、P2：阶段
[0027]P2
‑
1、P2
‑
2：子阶段
[0028]710
‑
740：步骤
具体实施方式
[0029]本说明书的技术用语参照本
的习惯用语，如本说明书对部分用语有加以说明或定义，该部分用语的解释以本说明书的说明或定义为准。本公开的各个实施例分别具有一或多个技术特征。在可能实施的前提下，本
普通技术人员可选择性地实施任一实施例中部分或全部的技术特征，或者选择性地将这些实施例中部分或全部的技术特征加以组合。
[0030]图1A显示根据本专利技术一实施例的感应放大器的电路示意图。图1B显示根据本专利技术一实施例的感应放大器的信号波形图。CLK为时钟脉冲信号。
[0031]感应放大器100用于比较输入信号IN与第一参考电压VREF，并输出比较结果。例如但不限于，当输入信号IN高于第一参考电压VREF时，感应放大器100输出第一逻辑状态(例
如但不受限于，逻辑低)的第一感应输出电压SAOL与第二逻辑状态(例如但不受限于，逻辑高)的第二感应输出电压SAOR。当输入信号IN低于第一参考电压VREF时，感应放大器100输出第二逻辑状态的第一感应输出电压SAOL与第一逻辑状态的第二感应输出电压SAOR。底下将说明感应放大器100的操作细节。
[0032]根据本专利技术一实施例的感应放大器100包括多个晶体管、多个传输门(pass gate)与多个电容。在此以感应放大器100包括第一至第八晶体管M1
‑
M8、第一至第十八传输门PG1
‑
PG18与第一电容CL与第二电容CR为例做说明，但当知本专利技术并不受限于此。
[0033]第一晶体管M1具有：第一端(例如但不受限于源极端)耦接至第五晶体管M5；第二端(例如但不受限于漏极端)耦接至第一感应输出电压SAOL；以及控制端(例如但不受限于栅极端)耦接至第一感应输入电压SAIL。
[0034]第二晶体管M2具有：第一端耦接至第六晶体管M6；第二端耦接至第二感应输出电压SAOR；以及控制端耦接至第二感应输入电压SAIR。
[0035]第三晶体管M3具有：第一端耦接至第七晶体管M7；第二端耦接至第一感应输出电压SAOL；以及控制端耦接至第一感应输入电压SAIL。
[0036]第四晶体管M4具有：第一端耦接至第八晶体管M8；第二端耦接至第二感应输出电压SAOR；以及控制端耦接至第二感应输入电压SAIR。
[0037]第五晶体管M5具有：第一端耦接至接地端(VSS)；第二端耦接至第一晶体管M1；以及控制端选择性耦接至第二感应输出电压SAOR及选择性耦接至操作电压(VDD)。
[0038]第六晶体管M6具有：第一端耦接至接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种感应放大器的操作方法，其特征在于，该感应放大器的操作方法包括：于一第一阶段内，对该感应放大器内的一第一感应输入电压与一第二感应输入电压进行初始化，及利用存于该感应放大器内的多个晶体管内的电荷来记录一前一回合的一第一感应输出电压与一第二感应输出电压；于一第二阶段内，将一目前回合的该第一感应输出电压与该第二感应输出电压取样成多个转态点；于一第三阶段的一第一子阶段内，将一输入信号与一第一参考电压之间的一电压差放大；以及于该第三阶段的一第二子阶段内，将该第一感应输出电压与该第二感应输出电压拉开至一全摆动电压范围，并且将电荷记录到这些晶体管。2.根据权利要求1所述的感应放大器的操作方法，其特征在于，于该第一阶段内，对该感应放大器内的一第一感应输入电压与一第二感应输入电压进行初始化的该步骤包括：对该第一感应输入电压与该第二感应输入电压初始化为一第二参考电压；于该第二阶段内，将该第一感应输出电压与该第二感应输出电压取样成这些转态点的该步骤包括：将第一感应输出电压与该第二感应输出电压取样成多个信号路径的个别转态点；以及于该第二阶段内，将该第一感应输出电压取样为一第一信号路径上的多个晶体管的多个第一阈值电压，以及，将该第二感应输出电压取样为一第二信号路径上的多个晶体管的多个第二阈值电压。3.根据权利要求1所述的感应放大器的操作方法，其特征在于，于该第三阶段的该第一子阶段内，将该输入信号与该第一参考电压之间的该电压差放大的该步骤包括：该第一参考电压与一第一节点之间的一电压差通过电容耦合到该第一感应输入电压以造成该第一感应输入电压的一第一电压变化；该输入信号与一第二节点之间的一电压差通过电容耦合到该第二感应输入电压以造成该第二感应输入电压的一第二电压变化；以及该第一感应输入电压的该第一电压变化与该第二感应输入电压的该第二电压变化反应至该第一感应输出电压与该第二感应输出电压；其中，于该第三阶段的该第一子阶段内，当该输入信号高于该第一参考电压时，通过正反馈效应，该第一感应输出电压被逐渐拉低而该第二感应输出电压被逐渐拉高；以及当该输入信号低于该第一参考电压时，通过正反馈效应，该第一感应输出电压被逐渐拉高而该第二感应输出电压被逐渐拉低。4.根据权利要求1所述的感应放大器的操作方法，其特征在于，于该第三阶段的该第二子阶段内，将该第一感应输出电压与该第二感应输出电压拉开至该全摆动电压范围的该步骤包括：当该第一感应输出电压高于该第二感应输出电压时，将该第一感应输出电压与该第二感应输出电压分别拉至一第二参考电压与一第三参考电压；以及
当该第一感应输出电压低于该第二感应输出电压时，将该第一感应输出电压与该第二感应输出电压分别拉至该第三参考电压与该第二参考电压。5.根据权利要求1所述的感应放大器的操作方法，其特征在于，于该第一阶段内，利用存于该感应放大器内的这些晶体管的多个栅极的电荷来记录该前一回合的该第一感应输出电压与该第二感应输出电压；以及于该第三阶段之该第二子阶段内，将电荷...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡瀚文，
申请(专利权)人：旺宏电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：