[发明专利]一种超低功耗高速强适应性的灵敏放大器结构

说明书

技术领域

本发明属于微电子技术领域，更具体地说是一种具有超低功耗、高速、适用性强的灵敏放大器结构。

背景技术

在数据爆炸的时代里，存储器扮演了重要的角色。不论是静态随机存取存储器还是非易失存储器，读取数据的通路上灵敏放大器作为关键的模块不可或缺，因为它可以将微弱的信号快速的转换成电源至地的全摆幅信号，起到降低功耗和提高读取速度的作用。

在SRAM中主要关注读取速度，而在一些特殊的应用环境中，读取通路的功耗往往成为重点考虑的性能指标，比如在无源射频识别RFID电子标签芯片中的非易失多次可擦写存储器中，由于标签芯片本身不具有电源供电，需要从射频载波中转化，并且其能耗的高低直接决定了标签芯片最重要的性能指标--识别距离(亦称灵敏度)，功耗的降低将大幅的提高标签的识别灵敏度。灵敏放大器在读取通路中作为最主要的耗能模块，它的低功耗设计尤其关键。在不同的应用环境中存储容量自然也会有较大的差别，伴随容量的变化，在位线上挂在的存储单元的数量也就不同，于是位线上的寄生电容的大小也会千差万别，目前常用的一些灵敏放大器的功耗或者读取速度受到位线寄生电容的影响都比较大，所以在位线寄生电容变得更加恶劣的时候灵敏放大器的功耗或者读取速度也就较难满足设计要求了。低功耗、高速、强适应性的灵敏放大器结构是解决以上困境的突破点。

发明内容

本发明的目的是：提出一种超低功耗、高速、强适应性的灵敏放大器结构来提高目前已有的存储器的读取性能，并能够适用于低功耗要求严格的存储器系统中。

本发明具体的技术方案如下：

一种超低功耗高速强适应性的灵敏放大器结构，由均压模块A、信号传输开关模块B、信号放大模块C构成，所述均压模块A由晶体管M1、晶体管M2、晶体管M3构成；晶体管M1、晶体管M2、晶体管M3的栅极相互连接并与端口EQU_N连接，晶体管M2的漏极分别与晶体管M1的源极、输入端口IN0连接，晶体管M3的漏极分别与晶体管M1的漏极、输入端口IN1连接；晶体管M2、晶体管M3的源极均接至地端GND；

所述信号传输开关模块模块B由晶体管M4～M11构成，所述晶体管M4、晶体管M5的源极互连后连接至输入端口IN0；晶体管M4、晶体管M5的漏极互连后连接至节点b；晶体管M4的栅极连接至节点S1，晶体管M5的栅极连接至节点sen_1；晶体管M6、晶体管M7的源极互连后连接至输入端口IN1；晶体管M6、晶体管M7的漏极互连后连接至节点c；晶体管M6的栅极连接至节点sen_0；晶体管M7的栅极连接至节点S0；晶体管M8、晶体管M9的源极互连后连接至节点b；晶体管M8、晶体管M9的漏极互连后连接至节点sen_0；晶体管M8的栅极连接至端口SIN_N；晶体管M9的栅极连接至端口SIN；晶体管M10、晶体管M11的源极互连后连接至节点c；晶体管M10与晶体管M11的漏极互连后连接至节点sen_1；晶体管M10的栅极连接至端口SIN；晶体管M11的栅极连接至端口SIN_N；

所述信号放大模块C由晶体管M12～M20，反相器M21～M24组成；晶体管M12、晶体管M13的源极均连接至电源VDD；晶体管M12、晶体管M13的栅极均连接至端口EQU；晶体管M12的漏极连接至节点sen_0，晶体管M13的漏极连接至节点sen_1；晶体管M14、晶体管M16的漏极互连后连接至节点sen_0；晶体管M14、晶体管M16的栅极互连后连接至节点sen_1；晶体管M14的源极连接至电源VDD；晶体管M16的源极连接至节点a；晶体管M15、晶体管M17的漏极互连后连接至节点sen_1；晶体管M15、晶体管M17的栅极互连后连接至节点sen_0；晶体管M15的源极连接至电源VDD，晶体管M17的源极连接至节点a；晶体管M20的漏极连接节点a、源极连接至地GND、栅极连接至端口SA_EN；晶体管M18的源极、漏极和衬底互连接至地端GND、栅极连接至节点sen_0；晶体管M19的源极、漏极和衬底互连接至地端GND、栅极连接至节点sen_1；反相器M21的输入端口连接至节点sen_0、输出端口连接至节点S0；反相器M22的输入端口连接至节点sen_1、输出端口连接至节点S1；反相器M23的输入端口连接至节点S0、输出端口连接至端口OUT0；反相器M24的输入端口连接至节点S1、输出端口连接至OUT1；

所述晶体管M1、M2、M3、M5、M6、M9、M10、M16～M20为NMOS晶体管；所述晶体管M4、M7、M8、M11、M12～M15均为PMOS晶体管；