[发明专利]可跟踪铁电电容工艺的自适应调节操作电压的电路和方法

权利要求书

1.可跟踪铁电电容工艺的自适应调节操作电压的电路，基于单管单电容（1T1C型）铁电存储单元，其特征在于，所述单管单电容（1T1C型）铁电存储单元通过一个采样电阻连接有跟踪电路，所述跟踪电路由依次连接的电流采样电路、误差放大器、电压调整器组成，单管单电容（1T1C型）铁电存储单元产生翻转电流流经采样电阻，采样电阻产生的两端电位差被电流采样电路采集，再经过误差放大器与输入误差放大器的参考电压进行比较，将比较结果反馈给电压调整器，输出操作电压。

2.根据权利要求1所述的可跟踪铁电电容工艺的自适应调节操作电压的电路，其特征在于，所述电流采样电路，包括第一运算放大器A1、第二运算放大器A2、第三运算放大器A3、电阻R1-R7，其中电阻R2和电阻R5相同，电阻R3和电阻R6相同，电阻R4和电阻R7相同，电阻R1的一端与电阻R2的一端相连接后接入第一运算放大器A1的反相输入端，电阻R1的另一端与电阻R5的一端相连接后接入第二运算放大器A2的反相输入端，电阻R3的一端与电阻R2的另一端相连接后接第一运算放大器A1的输出端，电阻R6的一端与电阻R5的另一端相连接后接第二运算放大器A2的输出端，电阻R3的另一端与电阻R4的一端相连接后接入第三运算放大器A3的同相输入端，电阻R4的另一端接地，电阻R6的另一端与电阻R7的一端相连接后接入第三运算放大器A3的反相输入端，电阻R7的另一端接至第三运算放大器A3的输出端。

3.根据权利要求2所述的可跟踪铁电电容工艺的自适应调节操作电压的电路，其特征在于，所述采样电阻两端分别接入第一运算放大器A1的同相输入端和第二运算放大器A2的同相输入端，即在仪表放大器两输入端Vi1、Vi2分别接入采样电阻两端，电流采样电路的输出端表达式为：。

4.根据权利要求1所述的可跟踪铁电电容工艺的自适应调节操作电压的电路，其特征在于，在所述电流采样电路与误差放大器之间可插入多级放大器。

5.根据权利要求1所述的可跟踪铁电电容工艺的自适应调节操作电压的电路，其特征在于，所述再经过误差放大器与输入误差放大器的参考电压进行比较，将比较结果反馈给电压调整器，输出操作电压，具体为：所述误差放大器将采样电阻的电压降与参考电压进行比较，将两者的差值信号放大后，反馈给电压调整器的控制端，电压调整器自我调节输出电压的大小，所述输出电压，即极化操作电压，直接驱动位线BL/板线PL读写工作。

6.根据权利要求1所述的可跟踪铁电电容工艺的自适应调节操作电压的电路，其特征在于，所述单管单电容（1T1C型）铁电存储单元由一个晶体管和一个铁电电容组成，具体的，铁电电容的一端连接晶体管的第一端，铁电电容的另一端接有板线PL，晶体管的第二端接有位线BL，晶体管的第三端接有字线WL。

7.根据权利要求6所述的可跟踪铁电电容工艺的自适应调节操作电压的电路，其特征在于，该电路的操作时序，分为t0、t1、t2、t3、t4五个阶段，具体的：

t0阶段中，铁电电容处于未被极化的状态，即极化强度为0；

t1阶段中，字线WL置高，同时用初始操作电压将板线PL拉高，位线BL保持零电位，数据“0”被写入铁电存储单元；

t2阶段中，字线WL保持高电平，撤除板线PL、位线BL电压作用，对铁电电容C_Fe不进行操作；

t3阶段中，字线WL保持高电平，同时用该操作电压将位线BL拉高，板线PL拉低，数据“1”被写入铁电存储单元；

t4阶段中，撤去外部电压，操作结束。