[发明专利]MOS管阵列的阈值电压分布监测装置及方法

权利要求书

1.一种MOS管阵列的阈值电压分布监测装置，其特征在于，包括行选择器，第一列选择器，第二列选择器和监测管；

所述行选择器包括行电平端口，多对相对应的行选端口和行通端口；

所述第一列选择器和第二列选择器均包括列电平端口，多对相对应的列选端口和列通端口；

所述待测MOS管阵列中各行的所有MOS管的栅极相连，并连接于所述行选择器的各行通端口；

所述待测MOS管阵列中各列的所有MOS管的源极相连，并连接于所述第一列选择器的各列通端口；

所述待测MOS管阵列中各列的所有MOS管的漏极相连，并连接于所述第二列选择器的各列通端口；

所述第二列选择器的列电平端口与监测管的源极相连；所述监测管的漏极与其栅极相连。

2.如权利要求1所述的监测装置，其特征在于，当待测MOS管阵列为PMOS管阵列时，所述行选择器由多个强制高电平传输门组成，所述第一列选择器和第二列选择器均由多个强制低电平传输门组成；当待测MOS管阵列为NMOS管阵列时，所述行选择器由多个强制低电平传输门组成，所述第一列选择器和第二列选择器均由多个强制高电平传输门组成。

3.如权利要求2所述的监测装置，其特征在于，所述强制高电平传输门包括一个CMOS传输门和附加PMOS管，所述附加PMOS管的源极连接高电平，栅极连接CMOS传输门的控制端，漏极连接CMOS传输门的输出端；所述强制低电平传输门包括一个CMOS传输门和附加NMOS管，所述附加NMOS管的源极接低电平，栅极接CMOS传输门的控制端的反相端，漏极接CMOS传输门的输出端。

4.如权利要求1所述的监测装置，其特征在于，所述监测装置还包括行译码器和列译码器，所述行译码器各输出端口与所述行选择器的各行选端口相连，所述列译码器各输出端口分别与所述第一列选择器和第二列选择器的各列选端口相连。

5.如权利要求4所述的监测装置，其特征在于，所述监测装置还包括串并转换单元。

6.如权利要求1-5任一所述的监测装置，其特征在于，所述监测装置的监测管与待测MOS管阵列中的MOS管类型相同，且具有相同的宽长比。

7.一种MOS管阵列的阈值电压分布监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：通过改变第一列选择器的列选端口的电平，使得第一列选择器的列电平端口与其中一个列通端口连通，由于列通端口与待测MOS管阵列中的一列内所有MOS管的源极相连，使得该列MOS管被选中，列电平端口加载的第一电压传输到该列所有MOS管的源极上，当待测MOS管阵列为PMOS管阵列时对其他列的MOS管的源极强制加载低电平，当待测MOS管阵列为NMOS管阵列时对其他列的MOS管的源极强制加载高电平；

S2：同步改变第二列选择器的列选端口的电平，使得第二列选择器的列电平端口与被选中列相应的列通端口连通，由于列通端口与被选中列内所有MOS管的漏极相连，第二列选择器的列电平端口与被选中列内所有MOS管的漏极相连，又由于第二列选择器的列电平端口与监测管的源极相连，所以监测管的源极与被选中列内所有MOS管的漏极相连，当待测MOS管阵列为PMOS管阵列时对其他列的MOS管的漏极强制加载低电平，当待测MOS管阵列为NMOS管阵列时对其他列的MOS管的漏极强制加载高电平；

S3：通过改变行选择器行选端口的电平，使得行选择器的行电平端口与其中一个行通端口连通，由于行通端口与待测MOS管阵列中的一行内的所有MOS管的栅极相连，使得该行MOS管被选中，行电平端口加载的第二电压传输到该行所有MOS管的栅极上，当待测MOS管阵列为PMOS管阵列时对其他行的MOS管的栅极强制加载高电平，当待测MOS管阵列为NMOS管阵列时对其他行的MOS管的栅极强制加载低电平；

S4：在监测管的栅极加载第三电压，使得通过被选中行和被选中列唯一确定的MOS管，即被选中MOS管和监测管均处于饱和状态，通过监测第二列选择器的列电平端口与监测管相连处的电压即可监测被选中MOS管的阈值电压。

8.如权利要求7所述的MOS管阵列的阈值电压分布监测方法，其特征在于，所述方法还包括步骤S5：通过多次改变行选择器行选端口、第一列选择器列选端口和第二列选择器列选端口的电平，实现对待测MOS管阵列中全部或部分MOS管的阈值电压分布及漂移的监测。