[实用新型]提高SRAM写能力的位线负电压电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种辅助SRAM写操作的电路，特别是涉及一种控制位线上产生的负电压大小的电路。 

背景技术

静态随机存储器（Static Random Access Memory，SRAM）由于其高速、高集成度、低功耗及与工艺的良好兼容性特点，成为片上系统（SOC）重要的组成部分。因此SRAM的面积、功耗、性能和漏电成为影响SOC的重要因素。随着工艺的进步，SRAM的电源电压越来越低，这对越来越快的存取速度的需求是一个挑战。因此各式各样的读写辅助电路被提出，在写辅助电路中，提高传输管的栅源电压Vgs，即字线（word line）和位线（bit line）间的电压差，特别是将位线电压从0v降低到负电位的方法，由于其对读操作和静态噪声容限（SNM）影响小的特点成为重要的写辅助手段。 

已知的位线负电压电路存在的问题是：随着电压的升高，产生的负电压的绝对值越大，首先，在字线电压为高电平的时候，传输管的栅源电压Vgs过大，影响传输管的使用寿命，也会导致SRAM的的可靠性变差；其次，在字线电压为低电平的时候，传输管应该处在关闭状态，但是由于位线上产生的负电压的绝对值过大，传输管可能打开，甚至将误写存储单元内的数据；再次，产生的负电压的绝对值越高，在对位线预充电的过程中会产生更大的功耗；最后，可能导致晶体管内PN节发生正向偏置。 

实用新型内容

为了克服现有位线负电压电路在高压下产生的负电压的绝对值过高，本实用新型提供了一种新型的负电压控制电路，可以实现在不同电源电压的条件下，提供稳定的负电压。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该控制电路除了包含传统位线负电压产生器中的耦合电容、电容充电电路，电容放电电路还增加了预放电电路、预放电控制电路、位线电位跟踪电路。预放电电路接在电容推动端，根据不同的电源电压将电容推动端的电位放掉一些，其放电能力由预放电控制电路控制，即实现放电电路在高电源电压下放电能力强，在低电源电压下放电能力弱的效果。位线电压追踪电路可以实现在位线电压放电到低电平的时候即产生负电压，这样既可以保证在低电源电压时产生的负电压的绝对值足够大，对写操作起到辅助作用，又可以避免为等待产生负电压而影响SRAM的速度。 

（1）本实用新型提供一种提高SRAM写能力的位线负电压电路，包括一个耦合电容、一个电容充电电路、一个电容放电电路，其特征是：还包括一个预放电电路和一个预放电控 制电路，其中耦合电容耦接在电容推动端以及电容被推动端之间，电容被推动端与位线相连；电容充电电路耦接在电源电压以及电容推动端之间，依靠电容充放电控制端和电容充电使能端控制是否对电容充电；电容放电电路耦接在电容推动端以及参考电压之间，依靠电容充放电控制端控制是否对电容放电；预放电电路耦接在电容推动端以及参考电压之间，通过预放电控制电路产生的偏置信号大小决定放电能力的大小；预放电控制电路耦接在电源电压以及参考电压之间，通过预放电控制使能信号产生偏置信号。 

（2）根据（1）所述的提高SRAM写能力的位线负电压电路，其特征是：预放电控制电路包括一电流源和一分压元件。 

（3）根据（2）所述的提高SRAM写能力的位线负电压电路，其特征是：该电流源为第一晶体管，具有控制端、第一端以及第二端，其控制端接收预放电控制使能信号，其第一端接至电源电压，其第二端产生偏置信号。 

（4）根据（2）所述的提高SRAM写能力的位线负电压电路，其特征是：分压元件为一电阻，第一端以及第二端，其第一端接至参考电压，其第二端产生偏置信号。 

（5）根据（1）所述的提高SRAM写能力的位线负电压电路，其特征是：预放电电路为第二晶体管，具有控制端、第一端以及第二端，其控制端接收偏置信号，其第一端接至参考电压，其第二端接至电容推动端。 

本实用新型的有益效果：目的是在高电源电压下，电容推动端的电位被提前放掉一些，这样电容两端的电压差降低，通过电容耦合产生的负电压的绝对值降低；而在低电源电压下，预放电电路的放电能力差，甚至处在关断状态，这样对电容推动端的电位影响很小，可以保证产生负电压的绝对值足够低。这样实现了在高电源电压下产生的负电压的绝对值小，而在低电源电压下产生的负电压的绝对值大，既保证了低电源电压下对SRAM写能力的提高，又可以避免在高电源电压下产生的负电压的绝对值过高带来的可靠性等问题。 

为了更好地说明本实用新型，下面结合附图和实施例进行详细说明。 

附图说明

图1是本实用新型提高SRAM写能力的位线负电压电路。