一种SRAM位线漏电流补偿电路制造技术

一种SRAM位线漏电流补偿电路，作为SRAM电路的辅助电路，设有两个完全相同的补偿电路共同实现对SRAM主电路的辅助补偿。每个补偿电路设有两个输入∕输出端，一个控制信号CON，用于控制位线漏电流补偿电路的工作模式，每个电流补偿电路包括5个PMOS管和6个NMOS管，补偿电路在正常工作状态下通过检测主电路中两根位线上的电位变化率的变化情况，自动让主电路中放电较慢的一端位线信号放电更慢，让主电路中放电较快的一端位线信号放电更快，从而消除SRAM位线上较大漏电流对主电路的影响，为后续电路信号的正确识别提供帮助。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种SRAM位线漏电流补偿电路，属于集成电路设计

技术介绍
在如今的SRAM (静态随机存储器)应用中，越来越多的问题会随着技术的不断进步而不断凸显出来。其中一个重要的问题就是SRAM中的漏电流会随着器件阈值电压的不断减小而呈指数级不断增大。虽然漏电流在SRAM电路中的存在不可避免，但是过大的漏电流对SRAM的影响却是不能被忽略的，当SRAM电路中存在较大的位线漏电流时，会造成两根位线间的电压差的减小从而会导致后续电路无法正确识别信号，特别是过大的位线漏电流会对SRAM的正常读操作产生不可忽视的影响，因为它的存在会严重干扰后续电路SA对信号的正确识别。因此，当SRAM的位线上存在较大位线漏电流时，就必须采取措施以消除位 线漏电流对SRAM电路的不利影响，从而增强电路的稳定性。对于位线上存在较大漏电流的问题,K. Agawa, H. Hara, T. Takayanagi, and T.Kuroda 在 2001 的一篇名为《A Bitline Leakage Compensation Scheme for Low-VoltageSRAMs))的JSSC的文章中阐明了其所提出的位线漏电流补偿电路，虽然该种结构的补偿电路在理论上可以实现位线漏电流的补偿目的，消除电路中存在较大漏电流时对SRAM电路造成的不利影响，但是由于其采用的是预先检测漏电流然后全部补偿的漏电流补偿方式，故而在实际的电路实现中可能会存在SRAM性能出现下降的问题。
技术实现思路
本技术的目的是通过增加辅助电路对存在较大位线漏电流的SRAM电路进行补偿，从而消除电路中较大位线漏电流对电路所产生的不利影响。为实现上述目的，本技术所采用的技术方案如下一种SRAM位线漏电流补偿电路，其特征是，该电路作为SRAM电路的辅助电路，设有两个完全相同的补偿电路共同实现对SRAM电路(主电路)的辅助补偿。每个补偿电路包括五个PMOS管Pf P5和六个NMOS管Nf N6 ；PM0S管Pf P5的源端均分别与各自的体端连接并连接电源电压VDD，NMOS管Ν1 N6的体端均连接电源地VSS，NMOS管NI的源端、NMOS管N2的源端、NMOS管N6的源端均分别与各自的体端连接，PMOS管Pl的漏端连接NMOS管NI的漏端，PMOS管Pl的栅端与PMOS管P2的栅端及漏端、PMOS管P3的漏端以及NMOS管N3的漏端连接在一起，PMOS管P3的栅端与PMOS管P4的栅端及漏端、PMOS管P5的栅端以及NMOS管N4的漏端连接在一起，PMOS管P5的漏端与NMOS管NI的栅端、NMOS管N2的栅端及漏端以及NMOS管N5的漏端连接在一起，NMOS管N5的源端与NMOS管N6的漏端、NMOS管N3的源端以及NMOS管N4的源端连接在一起，NMOS管N6的栅端与外接控制信号连接；一个补偿电路中的NMOS管N4的栅端及NMOS管NI的漏端分别与另一个补偿电路中的NMOS管NI的漏端及NMOS管N4的栅端连接后，分别与SRAM电路的两根位线连接。本技术的优点及显着效果本技术电路作为SRAM电路的辅助电路，采用的位线漏电流补偿电路完全放弃了现有技术的那种补偿机制，通过在正常工作状态下检测SRAM电路中两根位线上的电位变化率的变化情况，能够自动让SRAM电路中放电较慢的一端位线信号放电更慢，让SRAM电路中放电较快的一端位线信号放电更快，从而消除SRAM位线上较大漏电流对主电路的不利影响，为后续电路信号的正确识别提供帮助。附图说明图I是本技术的补偿电路原理图(两个相同电路中的一个)；图2是用于模拟SRAM中存在较大位线漏电流的电路模型；图3是用于分析本技术的简化电路模型；图4是将本技术电路放入图2的电路模型后的总电路原理图； 图5是未加位线漏电流补偿电路的信号仿真波形图；图6是放入位线漏电流补偿电路的信号仿真波形图。具体实施方式本技术SRAM位线漏电流补偿电路作为SRAM电路的辅助电路，设有两个完全相同的补偿电路共同实现对SRAM电路(主电路)的辅助补偿。每个补偿电路(图I)包括五个PMOS管Pf P5和六个NMOS管Nf N6 ；PM0S管Pf P5的源端均分别与各自的体端连接并连接电源电压VDD，NM0S管N1 N6的体端均连接电源地VSS，NM0S管NI的源端、NMOS管N2的源端、NMOS管N6的源端均分别与各自的体端连接，PMOS管Pl的漏端连接NMOS管NI的漏端，PMOS管Pl的栅端与PMOS管P2的栅端及漏端、PMOS管P3的漏端以及NMOS管N3的漏端连接在一起，PMOS管P3的栅端与PMOS管P4的栅端及漏端、PMOS管P5的栅端以及NMOS管N4的漏端连接在一起，PMOS管P5的漏端与NMOS管NI的栅端、NMOS管N2的栅端及漏端以及NMOS管N5的漏端连接在一起，NMOS管N5的源端与NMOS管N6的漏端、NMOS管N3的源端以及NMOS管N4的源端连接在一起，NMOS管N6的栅端与外接控制信号CON连接，NMOS管N4的栅端A及NMOS管NI的漏端B为电路的输入/输出端。参看图2，本技术的电路模型中，有两根信号线X和Y，分别代表SRAM的两根位线，电容Cl和C2分别用于模拟X和Y上的负载电容，且均设定为500pF。电路模型中用一个W=600nm，L=60nm的NMOS管NI来模拟SRAM电路的工作电流,用一个W=120nm，L=60nm的NMOS管N2来模拟SRAM电路中的位线漏电流，可以看出，在电路开始工作时，其工作电流是位线漏电流的5倍。另外CON是电路的控制信号，用于控制电路所处的状态，当C0N#0”时，PMOS管Pf P3均导通使得两根信号线的电位均处于电源电压VDD，此时NMOS管NI和N2也处于截止状态，于是电路处于预充状态，也就是初始化状态；而当CON= “I”时，电路进入工作状态，此时NMOS管NI和N2导通，PMOS管Pf P3截止，工作电流和位线漏电流分别对信号线X和Y进行放电。图中的SA为灵敏放大器，用于检测并放大两根信号线之间的电位差。该电路的电源电压VDD设定为1.2V。如图4，将两个图I电路共同接入SRAM主电路后，构成SRAM主电路的辅助电路，完成对SRAM主电路的补偿。一个电路的NMOS管N4的栅端A (Y端)与另一个电路的NMOS管NI的漏端B (Y端)共同连接SRAM主电路的一根位线Y (BLB), 一个电路的NMOS管NI的漏端B (X端)则与另一个电路的NMOS管N4的栅端A (X端)共同连接SRAM主电路的另一根位线X (BL)。本技术的工作原理如下如图I所示，所提出的SRAM位线漏电流补偿电路采用了二极管连接的晶体管P2和N2管并且还采用了电流镜技术，即PMOS管Pl与PMOS管P2，NMOS管NI与NMOS管N2分别构成电流镜。于是，为了方便分析，该位线漏电流补偿电路可以进一步地简化为如图3所示的电路模型。图中的参数α和β表示电流镜的电流放大比例且分别等于图I中的PMOS管Pl与Ρ2的宽长之比和NMOS管NI与Ν2的宽长之比。因此，如果PMOS管Pl与Ρ2、NMOS管NI与Ν2分别匹配，即它们的宽长比相同，那么参数α和β的值就本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种SRAM位线漏电流补偿电路，其特征是，该电路作为SRAM电路的辅助电路，设有两个完全相同的补偿电路，每个补偿电路包括五个PMOS管P1~P5和六个NMOS管N1~N6；PMOS管P1~P5的源端均分别与各自的体端连接并连接电源电压VDD，NMOS管N1~N6的体端均连接电源地VSS，NMOS管N1的源端、NMOS管N2的源端、NMOS管N6的源端均分别与各自的体端连接，？PMOS管P1的漏端连接NMOS管N1的漏端，PMOS管P1的栅端与PMOS管P2的栅端及漏端、PMOS管P3的漏端以及NMOS管N3的漏端连接在一起，PMOS管P3的栅端与PMOS管P4的栅端及漏端、PMOS管P5的栅端以及NMOS管N4的漏端连接在一起，PMOS管P5的漏端与NMOS管N1的栅端、NMOS管N2的栅端及漏端以及NMOS管N5的漏端连接在一起，NMOS管N5的源端与NMOS管N6的漏端、NMOS管N3的源端以及NMOS管N4的源端连接在一起，NMOS管N6的栅端与外接控制信号连接；一个补偿电路中的NMOS管N4的栅端及NMOS管N1的漏端分别与另一个补偿电路中的NMOS管N1的漏端及NMOS管N4的栅端连接后，分别与SRAM电路的两根位线连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谭守标，吴秀龙，柏娜，李正平，孟坚，陈军宁，徐超，高珊，李瑞兴，
申请(专利权)人：安徽大学，
类型：实用新型
国别省市：