[发明专利]读取放大器及增强负载模块读取可靠性的方法和装置在审

专利信息
申请号: 202010203388.0 申请日: 2020-03-20
公开(公告)号: CN113496721A 公开(公告)日: 2021-10-12
发明(设计)人: 汪腾野;王韬;罗睿明 申请(专利权)人: 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司;中芯国际集成电路制造(北京)有限公司
主分类号: G11C7/06 分类号: G11C7/06;G11C7/08;G11C11/16
代理公司: 上海德禾翰通律师事务所 31319 代理人: 侯莉
地址: 201203 上海市浦东新*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 读取 放大器 增强 负载 模块 可靠性 方法 装置
【权利要求书】:

1.一种读取放大器设计,应用于MRAM单元,其特征在于,包括互相连接的偏置电路单元,基本单元,以及反耦合结构单元,所述反耦合结构单元用于对冲所述基本单元的公共电压对所述偏置电路单元的偏置电压的耦合。

2.根据权利要求1所述的读取放大器设计,其特征在于,所述反耦合结构单元包括依次串联的上拉通道、反耦合寄生模块和下拉通道,其中所述反耦合寄生模块的源极与所述上拉通道的漏极连接、漏极与所述下拉通道的漏极连接,且所述反耦合寄生模块的栅极与所述偏置电压连接,所述上拉通道和所述下拉通道的栅极与时钟信号连接。

3.根据权利要求2所述的读取放大器设计,其特征在于,所述基本单元包括数据选择器,所述时钟信号的时序与所述数据选择器的时序关联且相同。

4.根据权利要求2所述的读取放大器设计,其特征在于,所述上拉通道和所述反耦合寄生模块为P型晶体管组件,所述下拉通道为N型晶体管组件。

5.根据权利要求3所述的读取放大器设计,其特征在于,所述偏置电路单元包括参考电流模块、稳压电路模块和参考电阻模块;所述参考电阻模块与位线连接后,通过所述稳压电路模块与所述参考电流模块连接。

6.根据权利要求5所述的读取放大器设计,其特征在于,

所述参考电流模块包括互相连接的第一晶体管和第二晶体管;所述稳压电路模块包括运算放大器、第一电压钳位模块、第一电容元件和第二电容元件;其中:

所述第一晶体管与所述第一电压钳位模块连接;

所述运算放大器中有两个输入端口分别与所述位线和参考电压端连接,两个输入端口分别与工作电压和公共接地电压连接,所述运算放大器的输出端与所述第一电压钳位模块连接;

所述第一电容元件的一端与所述运算放大器的输出端和所述第一电压钳位模块连接,另一端接公共接地电压;

所述第二电容元件的一端与所述参考电阻模块和所述稳压电路模块连接,另一端接公共接地电压。

7.根据权利要求6所述的读取放大器设计,其特征在于,所述参考电阻模块为可调电阻或非易失性磁性随机存储单元阵列的组合。

8.根据权利要求6所述的读取放大器设计,其特征在于,所述基本单元还包括非易失性磁性随机存储单元、第二电压钳位模块、负载模块、第三电容元件和第四电容元件,所述负载模块包括互相连接的第三晶体管和第四晶体管;其中:

所述非易失性磁性随机存储单元与所述数据选择器连接,所述数据选择器与位线连接后,连接至所述第二电压钳位模块,且所述第二电压钳位模块分别与所述第三晶体管、所述第三电容元件的一端和所述第四电容元件的一端连接,且所述第三电容元件和所述第四电容元件的另一端接公共接地电压。

9.根据权利要求8所述的读取放大器设计,其特征在于,所述基本单元至少设置有两个,各相邻所述基本单元的所述第三晶体管和所述第四晶体管连接端之间彼此连接,且共同连接于所述第一电容元件和所述第二电容元件的连接端;且各相邻所述基本单元的所述第四电容元件和所述第二电压钳位模块的连接端之间彼此连接,且共同连接于所述第一电容元件和所述第一电压钳位模块的连接端。

10.根据权利要求9所述的读取放大器设计,其特征在于,所述基本单元还包括预充电电路模块;

所述预充电电路模块分别与所述第三电容元件、所述第二电压钳位模块、预充电电路源、时钟信号和反时钟信号连接。

11.根据权利要求10所述的读取放大器设计,其特征在于,还包括输出比较器,所述输出比较器的输入端分别与所述偏置电压和所述公共电压连接,以将所述偏置电压和所述公共电压的差值放大输出。

12.一种STT-MRAM装置,其特征在于,包括MRAM单元和权利要求1-11所述的应用于MRAM单元的读取放大器设计。

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