[发明专利]感测电路

说明书

技术领域

本发明大体涉及感测电路。

背景技术

技术的进步已产生越来越小且功能越来越强大的计算装置。举例来说，当前存在多种便携式个人计算装置，包含无线计算装置，例如较小、重量轻且易于由用户携带的便携式无线电话、个人数字助理(PDA)和寻呼装置。更具体来说，例如蜂窝式电话和因特网协议(IP)电话的便携式无线电话可经由无线网络传达语音和数据包。此外，许多此类无线电话包含并入其中的其它类型装置。举例来说，无线电话还可包含数字静态相机、数字视频相机、数字记录器和音频文件播放器。

非易失性存储器技术的进步包含基于电阻的存储器，例如磁性随机存取存储器(MRAM)。MRAM技术可使用包含磁性隧道结(MTJ)和存取晶体管的存储器单元。感测放大器可耦合到存储器单元的阵列中的一个或一个以上单元。感测放大器可通过传递电流通过基于电阻的存储器元件以确定存储器元件具有高电阻还是低电阻来“读取”存储在所述基于电阻的存储器元件处的数据。在确定电阻时，感测放大器可比较归因于通过基于电阻的存储器元件的电流的电压与参考电压以获得差，且感测放大器可放大经比较的差。当存储器装置变小时，工艺变化的影响增加，借此增加了准确读取数据的难度。

发明内容

感测电路使用运算放大器来控制施加到负载p沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(PMOS)的栅极电压。因为运算放大器控制负载PMOS晶体管的栅极电压，所以负载PMOS晶体管具有大输出电阻，因此改进数据值之间的电压差并减小输出电压变化。

感测电路包含运算放大器电路以控制施加到负载p沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(PMOS)的栅极电压。运算放大器的第一输入响应于控制电压。运算放大器的第二输入耦合到负载PMOS的源极端子并耦合到退化PMOS的漏极端子。通过利用退化PMOS且通过用运算放大器电路控制负载PMOS的栅极电压，感测电路的输出电阻和感测电路的感测裕量可增加。

在特定实施例中，一种电路包含退化PMOS晶体管、负载PMOS晶体管和箝位晶体管。所述箝位晶体管经配置以在感测操作期间对施加到基于电阻的存储器元件的电压进行箝位操作。所述负载PMOS晶体管的栅极由运算放大器的输出来控制，所述运算放大器具有响应于控制电压的第一输入以及耦合到负载PMOS晶体管的源极端子并耦合到退化PMOS晶体管的漏极端子的第二输入。

在另一特定实施例中，一种方法包含通过运算放大器的输出来控制施加到负载PMOS晶体管的栅极电压。运算放大器具有响应于控制电压的第一输入以及耦合到负载PMOS晶体管并耦合到退化PMOS晶体管的第二输入。

感测电路的所揭示实施例的至少一者提供的特定优点包含与不利用退化PMOS且不在感测操作期间通过运算放大器电路控制负载PMOS的栅极电压的感测电路相比，增加的输出电阻、增强的感测裕量和增加的工艺变化容限中的一者或一者以上。

在检视整个申请案后，将显而易见本发明的其它方面、优点和特征，申请案包含以下部分：附图说明、具体实施方式和权利要求书。

附图说明

图1是感测电路的第一说明性实施例的图；

图2是感测电路的第二说明性实施例的电路图；

图3A是说明包含运算放大器控制的箝位NMOS晶体管和固定栅极电压控制的负载PMOS晶体管的感测电路的负载线的图解；

图3B是说明包含第一运算放大器控制的负载PMOS晶体管和第二运算放大器控制的箝位NMOS晶体管的感测电路的负载线的图解；以及

图4是感测电路的操作方法的说明性实施例的流程图；

图5是包含具有由运算放大器电路的输出来控制的栅极的负载PMOS的电子装置的说明性实施例；以及

图6是制造包含具有由运算放大器电路的输出来控制的栅极的负载PMOS晶体管的集成电路装置的方法的说明性实施例。

具体实施方式

参看图1，揭示感测电路的第一说明性实施例的图，且其大体表示为100。感测电路100包含耦合到存储器阵列111的感测放大器101。存储器阵列111包含例如所说明的存储器单元112等多个存储器单元。存储器阵列111通常包含多个存储器单元112。存储器阵列111可为磁阻随机存取存储器(MRAM)、相变随机存取存储器(PRAM)，或自旋力矩转移MRAM(STT-MRAM)，作为说明性实例。