[发明专利]一种ROM漏电补偿电路及其设计方法和调节方法

说明书

本发明公开了一种ROM漏电补偿电路及其设计方法和调节方法，该电路由若干个漏电补偿PMOS管并联而成，每个漏电补偿PMOS管的漏极分别与ROM读出电路中的总位线连接，其源极则分别与电源电压连接，其栅极均分别接入控制线后与烧录有调节程序控制的控制芯片连接。本发明可以根据ROM中因为存储数据不同带来的漏电不同进行精确的，可调节的漏电补偿，从而降低因为漏电补偿不够带来的电路失效的风险，同时也能有效避免因为漏电补偿过度造成的功耗损失，且对于一套ROM电路而言，不管最终给ROM初始化的值是什么，均无需重新设计一整套ROM电路，只需根据ROM初始化的值调节补偿PMOS管打开的个数来控制补偿电流，节约了成本。

技术领域

本发明属于只读存储器（ROM）技术领域，具体而言，涉及一种ROM漏电补偿电路及其设计方法和调节方法。

背景技术

只读存储器（ROM）是计算机和其他电子设备中使用的一种非易失性存储器。存储在ROM中的数据只能读取，不能修改，因此它主要用于存储固件。

严格地说，只读存储器是指硬连线的存储器，例如二极管矩阵和后面的掩模ROM（MROM），它们在制造后不能改变。虽然原则上可以改变分立电路，但是如果数据不好或需要更新，则集成电路（IC）不能并且无用。在许多应用程序中，这种内存永远不会被更改是一个缺点，因为无法修复错误和安全问题，并且无法添加新功能。

如今，ROM已经包括在正常操作中只读的存储器，但仍然可以以某种方式重新编程。可擦除可编程只读存储器（EPROM）和电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）可以擦除和重新编程，但通常这只能以相对较慢的速度完成，可能需要特殊设备才能实现，并且通常可能只有一定的次数。

在设计和工艺过程中，ROM的泄漏电流是众所周知的问题。如图2所示，ROM电路在读取时，字线（WL）和位线（BL）是同时并独立发展的，一同送到ROM单元处发挥作用。在字线（WL）使能之前，位线（BL）会先进行预充电；位线（BL）预充为高电平之后，字线（WL）置高，位线（BL）开始读取数据。当位线（BL）进行数据读取时，同一个位线（BL）会成为多个存储单元的输出线。一般ROM存储单元是以单个N型晶体管(NMOS)作为其物理存储载体。晶体管在正常关闭时，由于其自身局限性，当存储管漏极接低电平时，其源漏极之间会存在一定的漏电路。单个晶体管的漏电流很小，不足以影响整个器件的功能。但由于ROM存储器本身的结构特征，单个位线上会连接几十，几百甚至上千个存储晶体管，正常的预充电路不能抵消其漏电对存储器数据读取的影响。当存储器过大，晶体管存零数目过多时，漏电流对位线电流产生的不利影响甚至会直接导致相关的存储器单元的数据误读。

ROM漏电流的问题很难解决，因为漏电流可能与工艺特性有关，并且可能随温度，电压，工艺角等因素而显着变化。因此，需要一种用于解决ROM漏电流的方法。

现有的关于ROM漏电流的技术主要集中在如何减小ROM电路中的漏电上。DennisE. Dudeck等人提出的一种方法是通过在每个读取周期期间减少预充电周期的持续时间来减少漏电流，从而相关的漏电流将在每个周期期间持续更短的时间段。

然而，不幸的是，不管如何在减小ROM漏电上下功夫，ROM的漏电只能相对减小，其根本的漏电还是存在的，无法克服。因此，针对ROM漏电无法消除的问题，有一些方法就考虑用补偿的方法来抵消泄漏的电流。

Lorenzo Bedarida等人提出一种方法是ROM读端口设计一个传感电路。传感电路包括可以检测漏电流的位线，和相应的补偿电路。补偿电路用于通过基于检测电路的漏电流来补偿存储电路的漏电流，整个过程要通过两步来完成。

该方法的缺点在于电路结构比较复杂，对电路设计的要求比较高。同时，该方的准确性、稳定性随温度，工艺的变化会有较大的波动，在实际应用中可靠性会比较差。另外，该方法的漏电补偿不能随ROM中因存储数据不同而导致的漏电不同做出相应的调节。