[实用新型]一种半导体储存器的灵敏放大器电路

说明书

(一)技术领域：

本实用新型涉及半导体储存器的读出放大器，特别是一种可以作为半导体储存器的读出电路使用的半导体储存器的灵敏放大器电路。

(二)背景技术：

灵敏放大器是半导体储存器的一个重要组成部分，它直接影响到半导体储存器的读取速度。灵敏放大器通过放大位线上的小信号变化来得到储存单元上储存的数据。随着现代储存器每根位线上储存单元数目的增大，位线上的寄生电容也随之增大，这样就降低了灵敏放大器的读取速度并增加了信号的延迟。因此设计一个高速度、低功耗、抗干扰能力较强的灵敏放大器就变得更加重要。

一种常用的、传统的灵敏放大器如图5所示。在这种结构中，灵敏放大器的动作分为预充电和读出两个阶段。在预充电阶段，储存单元及虚拟储存单元通过控制开关与电流比较器断开，预充电电路将电流比较器的输出电压预充到某一固定值(电源电压与地之间)；在读出阶段，预充电电路断开，储存单元及虚拟储存单元通过控制开关与电流比较器连接，电流比较器对流过储存单元及虚拟储存单元的电流进行比较，并根据流过储存单元的不同电流值输出高或低电平。电流比较器的输出经反相器反相后得到这种传统灵敏放大器的输出。

流过储存单元的电流由储存单元上储存的数据(0或1)决定，其较大的电流值比较小的电流值高出约2-3个数量级。流过虚拟储存单元的电流值为流过储存单元的两种不同电流的某一中间值。

这种传统灵敏放大器的预充电电路及电流比较器电路如图6所示，其中M1、M2、M3为预充电电路，M4-M8为电流比较电路，EN、EQ是这种传统灵敏放大器对预充电和数据读出两个阶段进行转换的控制信号。

上面提到的通常使用的灵敏放大器存在一些缺点：

1、功耗较大，对电源供电能力要求较高；

2、要求有一个产生预充电电压的电路，增加了电路的复杂程度；

3、电路需要对预充电和读出两个阶段进行转换，增加了控制电路的复杂性；

4、电路结构复杂，降低了可靠性。

如上所述，通常使用的灵敏放大器存在一些难以克服的缺点。

(三)发明内容：

本实用新型的目的在于提供一种半导体储存器的灵敏放大器电路，它解决了现有技术存在的问题，克服了通常使用的应用于上面提到的半导体储存器的灵敏放大器存在的缺点。

本实用新型的技术方案：一种用于半导体储存器的灵敏放大器电路，该电路包括施密特缓冲器、反相器1、反相器2及包括位线选择开关在内的储存单元，该电路的特征在于具有一个用于检测流过储存单元的电流大小并转化为电压信号进行输出的电流检测器；储存单元、电流检测器、施密特缓冲器、反相器1、反相器2依次相连接。

上述所说的电流检测器包括两个参考电流源及构成电流镜的两个MOS管，两个参考电流源与构成电流镜的两个MOS管分别相连，两个参考电流源可以由有源或无源器件构成。

本实用新型的工作方法：

(1)电流检测器检测流过储存单元的电流大小，并转化为电压信号进行输出；

(2)施密特缓冲器对电流检测器输出的信号进行整形；

(3)反相器1对施密特缓冲器的输出信号进行反相；

(4)反相器2对反相器1的输出信号进行反相，并提供灵敏放大器电路输出的带负载能力。

上述所说的步骤(1)中电流检测器的工作方法是：

(1)两个参考电流源的其中一个提供流过储存单元的电流及流过构成电流镜的两个MOS管的电流；

(2)所得流过构成电流镜的两个MOS管的电流与另一个参考电流源的电流进行比较；

(3)比较的结果以电压信号的形式进行输出。

上述半导体储存器的灵敏放大器电路应用于储存器电路中。

本实用新型的优越性在于：本案灵敏放大器电路具有结构简单、功耗较低、工作电压要求较低、稳定性高等特点，可以应用到各种储存器电路中。

(四)附图说明：

图1是本实用新型所涉一种半导体储存器的灵敏放大器电路的电路框图。

图2是本实用新型所涉一种半导体储存器的灵敏放大器电路中的灵敏放大器和电流检测器电路图。

图3是本实用新型所涉一种半导体储存器的灵敏放大器电路的应用电路图例1。

图4是本实用新型所涉一种半导体储存器的灵敏放大器电路的应用电路图例2。

图5是储存器和传统的灵敏放大器的部分电路框图。

图6是传统灵敏放大器的预充电电路及电流比较器电路的电路图。

(五)具体实施方式：