[发明专利]一种应用于多次可编程非易失性存储器的灵敏放大器

摘要

本发明公开了一种应用于MTP存储器的灵敏放大器，包括预充电电路、检测电路、输出电路、BL0位线和BL1位线，所述预充电电路用来平衡BL0位线和BL1位线之间的电压差，在读取数据前先进行预充电，使BL0位线和BL1位线的电位相同；所述检测电路用来检测BL0位线和BL1位线之间的电流差，通过正反馈的方式将位线上的电流差转换为检测电路的两条输出线上的电压差，并使电压差加大，然后将加大的电压差信号输送给输出电路；所述输出电路，由第一缓冲器和第二缓冲器组成，接收检测电路传送来的加大的电位差信号，输出电源电压和参考电压GND。与现有技术相比，本发明的放大器结构简单、占用面积小、读取速度快、功耗低、静态功耗几乎为零、性能稳定。

主权项

一种应用于多次可编程非易失性存储器的灵敏放大器，其特征在于，包括预充电电路、检测电路、输出电路、BL0位线、BL1位线以及提供基准电压的第一PMOS管(1)和第二PMOS管(2)，其中，所述预充电电路，由第一NMOS管(3)、第四NMOS管(8)和第五NMOS管(9)组成，用来平衡BL0位线和BL1位线之间的电压差，在读取数据前先进行预充电，使BL0位线和BL1位线的电位相同；所述检测电路，由第三PMOS管(4)、第四PMOS管(5)、第二NMOS管(6)和第三NMOS管(7)组成，用来检测BL0位线和BL1位线之间的电流差，通过正反馈的方式将位线上的电流差转换为检测电路的两条输出线上的电压差，并使电压差加大，然后将加大的电压差信号输送给输出电路；所述输出电路，由第一缓冲器(101)和第二缓冲器(102)组成，接收检测电路传送来的加大的电压差信号，输出电源电压和参考电压GND；所述预充电电路、检测电路、输出电路、BL0位线和BL1位线中各元件的连接关系为：第一PMOS管(1)和第二PMOS管(2)的源极和衬底均连接至电源电压接收端SOURCE，第一PMOS管(1)和第二PMOS管(2)的栅极连接至开关使能信号的接收端SENSE，第一PMOS管(1)和第二PMOS管(2)的漏极分别是位线BL0和位线BL1的输入端；第一NMOS管(3)的源极连接至第二PMOS管(2)的漏极，第一NMOS管(3)的漏极连接至第一PMOS管(1)的漏极，第一NMOS管(3)的衬底连接至参考电压GND；第三PMOS管(4)的源极连接至第一PMOS管(1)的漏极，第三PMOS管(4)的漏极连接至第二NMOS管(6)的漏极，第三PMOS管(4)的栅极连接至第二NMOS管(6)的栅极，第三PMOS管(4)的衬底连接至电源电压，第四PMOS管(5)的源极连接至第二PMOS管(2)的漏极，第四PMOS管(5)的漏极连接至第三NMOS管(7)的漏极，第四PMOS管(5)的栅极连接至第三NMOS管(7)的栅极，第四PMOS管(5)的衬底连接至电源电压，其中第三PMOS管(4)和第二NMOS管(6)组成一个反相器，第四PMOS管(5)和第三NMOS管(7)组成另一个反相器；第三PMOS管(4)和第二NMOS管(6)的漏极连接至第四PMOS管(5)和第三NMOS管(7)的栅极，第四PMOS管(5)和第三NMOS管(7)的漏极均连接至第三PMOS管(4)和第二NMOS管(6)的栅极，第四NMOS管(8)的漏极连接至第三PMOS管(4)和第二NMOS管(6)的漏极，第五NMOS管(9)的漏极连接至第四PMOS管(5)和第三NMOS管(7)的漏极，第四NMOS管(8)和第五NMOS管(9)的源极以及衬底均连接到参考电压GND，第一缓冲器(101)的输入端连接至第四NMOS管(8)的漏极，第二缓冲器(102)的输入端连接至第五NMOS管(9)的漏极，第一NMOS管(3)、第四NMOS管(8)和第五NMOS管(9)的栅极连接至预充电平衡信号EQU；当多次可编程非易失性存储器接收到读取信号READ时，灵敏放大器先进行预充电，此时预充电接收信号EQU置为电源电压，通过第一NMOS管(3)使两条位线的输入端BL0和BL1被拉至同一电位，同时通过第四NMOS管(8)和第五NMOS管(9)将第一缓冲器(101)和第二缓冲器(102)的输入端拉直到同一电位；然后，电源电压接收端口SOURCE有效；经过一定短时间延迟，第一PMOS管(1)和第二PMOS管(2)的开关信号SENSE连接至参考电压GND，使第一PMOS管(1)和第二PMOS管(2)打开，电源电压通过第一PMOS管(1)和第二PMOS管(2)提供灵敏放大器的工作电压；预充电和工作电压准备好后，当两条位线上的电流信号输送到BL0和BL1上时，通过检测电路，由于正反馈的作用使第一缓冲器(101)和第二缓冲器(102)的输入端会产生不同的数字信号，其中有一个是电源电压，另一个是参考电压GND，从而读出正确数据。