[发明专利]一种基于MTJ器件的RS触发器

说明书

一种基于MTJ器件的RS触发器，涉及集成电路技术领域。本发明是为了解决传统的RS触发器中存在空翻且抗干扰能力差的问题。本发明所述的一种基于MTJ器件的RS触发器，包括：双路预充电敏感放大器、CMOS双轨电路、两对MTJ器件和两路写入电路，两路写入电路分别用于向两对MTJ器件写入信息，双路预充电敏感放大器通过CMOS双轨电路读取两对MTJ器件中存储的信息。本发明应用两对MTJ器件结合CMOS电路实现RS触发器功能。MTJ具有非易失性的特点，在读取阶段，MTJ里的存储内容不会发生变化。增加写入电路能够控制MTJ在写入模式和读取模式之间切换。

技术领域

本发明属于集成电路技术领域，尤其涉及一种RS触发器。

背景技术

触发器是具有记忆功能，能存储数字信号的基本逻辑单元。RS触发器又名复位-置位触发器(R-复位RESET，S-置位SET)，基本结构是由两个与非门(或非门)的输入、输出端交叉连接而成。

传统的钟控RS触发器为电平触发。在有效电平期间，只要输入和变化，输出信号Q就发生变化。这就造成一个问题：在时钟有效期间，只要输入信号发生变化，输出信号就可能发生变化，造成输出信号在一个时钟周期之内翻转两次或两次以上，也就是空翻现象。为了克服RS触发器的空翻现象，又出现了主从结构的RS触发器。这种触发器虽然输出信号在一个时钟周期内只变化一次，但是输入信号可能会受到干扰，造成输出结果错误。所以，这种触发器的抗干扰能力依然不强。

综上所述，传统的RS触发器中存在空翻及抗干扰能力差的问题。

发明内容

本发明是为了解决传统的RS触发器中存在空翻且抗干扰能力差的问题，现提供一种基于MTJ器件的RS触发器。

一种基于MTJ器件的RS触发器，包括：双路预充电敏感放大器、CMOS双轨电路、两对MTJ器件和两路写入电路，两路写入电路分别用于向两对MTJ器件写入信息，双路预充电敏感放大器通过CMOS双轨电路读取两对MTJ器件中存储的信息。

进一步的，上述写入电路包括：NMOS管MN11～MN16、PMOS管MP11和PMOS管MP12，

NMOS管MN13的漏极为写入电路的第一时钟信号端，NMOS管MN14的源极为写入电路的第二时钟信号端，NMOS管MN15的漏极为写入电路的第三时钟信号端，NMOS管MN16的源极为写入电路的第四时钟信号端，第一时钟信号端和第四时钟信号端的时钟信号为互补的时钟信号，第二时钟信号端和第三时钟信号端的时钟信号为互补的时钟信号，

NMOS管MN13的栅极和NMOS管MN16的栅极共同作为写入电路的第一写入控制信号输入端，NMOS管MN14的栅极和NMOS管MN15的栅极共同作为写入电路的第二写入控制信号输入端，

NMOS管MN13的源极连接PMOS管MP11的栅极，NMOS管MN14的漏极连接NMOS管MN11的栅极，NMOS管MN15的源极连接PMOS管MP12的栅极，NMOS管MN16的漏极连接NMOS管MN12的栅极，

PMOS管MP11的漏极与NMOS管MN11的漏极共同作为写入电路的写入电流A连接端，PMOS管MP12的漏极与NMOS管MN12的漏极共同作为写入电路的写入电流B连接端，

PMOS管MP11的源极和PMOS管MP12的源极共同连接电源正极，NMOS管MN11的源极和NMOS管MN12的源极共同连接电源负极。

进一步的，上述两对MTJ器件分别为MTJ器件MTJ1～MTJ4，

每个MTJ器件均包括两层铁磁层和位于两层铁磁层之间的氧化物阻挡层，

MTJ器件MTJ1和MTJ1对应一路写入电路，MTJ器件MTJ3和MTJ4对应另一路写入电路，