[发明专利]检测存储器单元电流转换的感测放大器

说明书

本公开提供了用于检测存储器单元电流从第一状态到第二状态的转换的方法和设备。示例性设备以允许实时检测所述存储器单元的转换的配置包含存储器单元、辅助性电流源、比较器、参考电压和参考电流源。当所述比较器的输出响应于感测电压超过该参考电压从一个状态转换到第二个状态时，捕获到存储器单元电流转换的检测。

背景技术

本公开涉及非易失性存储的技术。

半导体存储器已经越来越多地用于各种电子装置中。例如，非易失性半导体存储器用于蜂窝电话、数字照相机、个人数字助理、移动计算装置、非移动计算装置和其它装置。当在消费电子装置中使用半导体存储器时，期望最小化半导体存储器所使用的功率的量，以节省主电子装置的电池。另外，消费者希望半导体存储器以足够的速度可靠地工作。因此，实时监测非易失性存储器对更可靠的数据和更好的用户体验是必要的。

发明内容

本公开的系统、方法和装置各自具有若干创新性方面，其中没有任何一个单独负责本文公开的期望的属性。

本公开中描述的主题的一个创新方面可以在包含电子电路的设备中实现。电子电路包含存储器单元、感测电压节点、连接存储器单元和感测电压节点的位线、以及比较器。比较器可以是运算放大器，该运算放大器具有连接到其负输入端的参考电压，以及连接到其正输入端的感测电压节点。比较器的输出是基于感测电压节点处的电压与参考电压的比较的检测信号。运算放大器是响应于感测电压超过参考电压来检测存储器单元从第一电流状态到第二电流状态的转换的构件。在替代实施例中，用于经由将感测电压与参考电压进行比较来检测从第一电流状态到第二电流状态的转换的构件可以通过软件、多个运算放大器、晶体管、其组合、或本领域已知的任何其它构件来实现。

电子电路包含连接到感测电压节点的参考电流源，并向感测电压节点提供参考电流。参考电流源是用于提供参考电流的构件。在替代实施例中，用于提供参考电流的构件可以是有源电流源、无源电流源、恒流二极管、Zener二极管电流源、LED电流源、具有二极管补偿的晶体管电流源、电流镜、运算放大器电流源、电压调节器电流源、其组合、或本领域已知的任何其它电流源。

辅助性电流晶体管并联连接到参考电流源，并且当通过存储器单元的电流超过参考电流时，可以向感测电压节点提供辅助性电流。换句话说，参考电流被用作恒定电流阈值，并且提供辅助性电流以确保到电压感测节点的流入电流(即，辅助性电流和参考电流)等于流出电流(即存储器单元电流)，而不影响电压感测节点处的电压。辅助性电流晶体管的栅极连接到选择性地控制的栅极电压。辅助性电流晶体管可以实现为n-MOS晶体管。在实施例中，n-MOS辅助性电流晶体管是用于选择性地向与存储器单元相关联的位线提供辅助性电流的构件。用于选择性地提供辅助性电流的构件还包含用于响应于位线上的电流量超过参考电流量而激活辅助性电流的构件。此外，辅助性电流晶体管的栅极电压可以由CMOS多路复用器或其它控制电路来选择性地控制。在替代实施例中，用于选择性地提供辅助性电流的构件可以是p-MOS晶体管、BJT晶体管，或本领域已知的可以选择性地开通(即，使导电)和关断(即，使不导电)的任何其它开关装置。

电子电路还可以包含连接到参考电流源和辅助性电流晶体管的源极的电流限制器电路。电流限制器电路用于限制可以流过电子电路和存储器单元的最大电流。这确保硬件不会因电流溢出而受损。在一些实施例中，电流限制器电路使用包含限流电流源的电流镜和具有耦合的栅极的两个p沟道MOSFET来实现。在实施例中，辅助性电流晶体管的源极连接到电流限制器电路的输出端，并且辅助性电流晶体管的源极连接到感测电压节点。