忆阻器阵列列电流读出电路及装置制造方法及图纸

本申请涉及忆阻器阵列列电流读出电路及装置，提出了一种新颖的基于电流补偿和积分时间采样的列电流读出电路来量化RRAM阵列中的乘累加列电流。其核心构思是将列电流进行稳定、补偿和镜像后对一个小的积分电容充电，随后利用多个彼此之间的延时被精确设计过的时钟信号对积分跳变信号进行采样，最后将采样结果直接编码为数字量实现读出。并且，此电路采用了一个电流补偿机制来消除高阻值的RRAM单元对电流读出精度的影响，从而实现在低阻值开关比的RRAM阵列中的精确读出，满足了合适精度的高速低功耗面积小的读电路需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微纳电子，具体涉及一种忆阻器阵列列电流读出电路及装置。

技术介绍

1、忆阻器阵列又称rram(resistive random access memory)阵列，是一种利用非易失的忆阻器和开关器件组成的交叉阵列，可以同时进行存储和计算，有望打破“存储墙”瓶颈。最常用的rram阵列为1t1r结构，1t1r称为rram单元。t(transistor)为晶体管，作为开关控制器件，一般选用nmos作为选通晶体管。r(memristor)为忆阻器件，阻值高低表示存储的信息，高阻态(hrs，high resistance state)和低阻态(lrs，low resistance state)分别代表0和1。

2、由于rram阵列非易失、面积小并与cmos工艺兼容等优势，可高速低功耗地实现乘累加操作，因此被广泛用于神经网络推理计算的加速应用。由于rram阵列的乘累加计算结果为模拟形式的列电流，因此需要使用读出电路将列电流量化为数字量以进行后续处理。传统高精度的模数转换器(adc，analog to digital converter)读出电路本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种忆阻器阵列列电流读出电路，其特征在于，包括偏置电路、深度负反馈电路、电流补偿电路、积分时间产生电路、时间采样电路、参考信号产生电路和编码电路；

2.根据权利要求1所述的忆阻器阵列列电流读出电路，其特征在于，所述偏置电路包括MOS管PM1、MOS管PM2、MOS管PM3、开关S01和偏置电流源Ibias；

3.根据权利要求1或2所述的忆阻器阵列列电流读出电路，其特征在于，所述深度负反馈电路包括运算放大器AP和MOS管NM8，所述运算放大器AP的正相输入端用于连接忆阻器阵列的列线输出端，所述运算放大器AP的反相输入端用于接入外接电压，所述运算放大器AP的输出端...

【技术特征摘要】

1.一种忆阻器阵列列电流读出电路，其特征在于，包括偏置电路、深度负反馈电路、电流补偿电路、积分时间产生电路、时间采样电路、参考信号产生电路和编码电路；

2.根据权利要求1所述的忆阻器阵列列电流读出电路，其特征在于，所述偏置电路包括mos管pm1、mos管pm2、mos管pm3、开关s01和偏置电流源ibias；

3.根据权利要求1或2所述的忆阻器阵列列电流读出电路，其特征在于，所述深度负反馈电路包括运算放大器ap和mos管nm8，所述运算放大器ap的正相输入端用于连接忆阻器阵列的列线输出端，所述运算放大器ap的反相输入端用于接入外接电压，所述运算放大器ap的输出端分别连接所述mos管nm8的栅极和所述积分时间产生电路的输入端，所述mos管nm8的漏极连接所述运算放大器ap的正相输入端，所述mos管nm8的源极连接所述积分时间产生电路的输入端。

4.根据权利要求3所述的忆阻器阵列列电流读出电路，其特征在于，所述电流补偿电路包括mos管pm0、mos管pm4、开关s1和补偿电流单元；所述补偿电流单元为忆阻器均为高阻态忆阻器的一列忆阻器阵列；

5.根据权利要求4...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈长林，李清江，王义楠，杨为平，徐晖，刘森，刘海军，于红旗，王伟，李智炜，宋兵，步凯，王琴，曹荣荣，王玺，李楠，刁节涛，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：