[发明专利]忆阻器的防过写电路及方法

说明书

本发明公开了一种忆阻器防过写电路及方法，其中该电路包括信号控制模块，其用于采集忆阻器写回路电流并生成回路关断信号，回路关断信号对忆阻器回路的字线晶体管或设置的可控开关或写电压输入的选择器进行电压切换控制关断；在方法上主要包括如下步骤：采集忆阻器存储单元的写回路电流信号；依据写回路电流信号生成支路关断信号；依据支路关断信号实现写支路的断开。按照本发明实现的防过写电路和方法，解决了忆阻器写操作中存在的大电流与过操作带来的电阻随机涨落问题。

技术领域

本发明属于忆阻器读写领域，更具体地，涉及一种忆阻器的防过写电路及防过写方法。

背景技术

以忆阻材料为基底的存储器，例如以HfOx为基底的材料或类似的材料，施加适当的电压，忆阻材料会在高阻、低阻或多阻之间进行转换。其中低阻态是导电通路形成的状态，具有低阻值，相反高阻态则是导电通路断开的状态，具有高阻值，以此阻值状态得变化实现数据存储。

忆阻器操作需要依据逻辑控制在多种大小的电压下选择相应合适的操作电压，但是当set操作成功后，忆阻器置于低阻状态，此时如果set电压继续施加在忆阻器存储单元上，则将在该操作对应的通路产生大电流，从而带来大功耗。另一方面，如果set电压持续存在，set电压回路持续导通将继续对忆阻器实行set操作，忆阻器存储单元将set到更低的电阻，从而产生更大电流，增加reset的难度，此时会出现过set操作。同理reset操作也存在过reset得操作，电阻将持续减小，增加set难度。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种忆阻器的防过写电路，用于解决忆阻器写操作中存在的大电流与过操作带来的问题。

为实现上述目的，按照本发明，提供一种忆阻器的防过写电路，其特征在于，该电路包括信号控制模块，其用于采集忆阻器写回路电流并生成回路关断信号，所述回路关断信号对忆阻器回路的字线晶体管关断或回路中设置的可控开关关断或写电压输入的选择器进行电压切换控制关断，以此方式实现防过写。

进一步地，所述回路关断信号为模拟信号或逻辑数字信号。

进一步地，所述忆阻器写回路包括与忆阻器存储单元写电压端电连接的电压跟随电路；所述电压跟随电路电连接所述信号控制模块，所述电压跟随电路具有可依据所述回路关断信号控制切换写电压及写回路断开电压的多个输入端的电压选择器。

进一步地，所述防过写电路还包括有用于对所述字线晶体管进行限流电流输入的第一选择器，所述第一选择器包括有可依据所述回路关断信号控制切换限流电压及所述字线晶体管关断电压的多个输入端。

进一步地，所述信号控制模块，包括电流电压转化电路，电流反馈模块，其中所述电流电压转化电路将所述回路支路中的电流信号转化为电压信号，所述电流反馈模块将所述电压信号转化为所述回路关断信号。

进一步地，所述电压跟随电路的所述电压选择器输入一端接入所述写电压，所述电压选择器另外输入一端接放大器，所述放大器的另外一输入端接入所述选择电压，所述放大器输出端连接反馈管，所述电压选择器也接入反馈管以此形成写电压的稳定电压跟随回路。

进一步地，所述电流反馈模块将所述采集的写回路电压进行电压转换直接实现所述字线晶体管关断或回路中设置的可控开关关断或写电压输入的选择器进行电压切换控制关断，或包括有多个比较器，将所述采集的写回路电压与所述多个比较器的参考电压比较从而形成所述逻辑数字信号实现所述字线晶体管关断或回路中设置的可控开关关断或写电压输入的选择器进行电压切换控制关断。

本发明还公开了一种忆阻器的防过写方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

采集忆阻器存储单元的写回路电流信号

依据写回路电流信号生成支路关断信号

依据支路关断信号实现写支路的断开。