[发明专利]单端操作的灵敏放大器

说明书

本发明公开了一种单端操作的灵敏放大器，放大器主体电路的第一输入端连接参考电压以及第二输入端连接数据线并在输出端输出比较信号；数据线和储存单元相连，参考电压由参考偏置网络电路输出，数据电压输入到参考偏置网络电路并对参考电压进行动态调节；在读0操作中，数据线会通过存储单元放电并使数据电压逐渐降低，逐渐降低的数据电压会使参考电压逐渐增加增加，通过增加的参考电压来增加读0操作中的读取窗口。本发明能提高读取窗口，同时提高读取速率以及减少动态功耗。

技术领域

本发明涉及一种半导体集成电路，特别是涉及一种单端操作(single-endedoperation)的灵敏放大器(Sense Amplifier，SA)。

背景技术

如图1所述是现有单端操作的灵敏放大器的结构示意图，灵敏放大器即SA通常也翻译为感测放大器；SA101包括两个输入端，第一个输入端连接参考电压Vref，第二输入端连接数据电压DL。参考电压Vref由参考电压电平网络(Reference Voltage levelnetwork)102提供，数据电压DL由数据线(data line)提供，数据线连接到存储器的存储陈列，在读取过程中数据电压DL会反应所读取的存储阵列中的存储单元所存储的信息。现有技术中，参考电压Vref固定不变，也即在读取过程中参考电压Vref是固定的。图1中的也同时给出了参考电压Vref和数据电压DL的曲线，曲线201对应于读1操作中数据电压DL的曲线，曲线202对应于参考电压Vref的曲线，曲线203对应于读0操作中数据电压DL的曲线。可以看出，在读1操作中，数据电压DL保持为高电平，数据电压DL会大于参考电压Vref且二者电压差为dv201；在读0操作中，数据电压DL会放电到低电平，最后使数据电压DL小于参考电压Vref且二者的电压差为dv202。

为了得到足够的读取窗口(read margin)，需要扩大dv201和dv202，这就使得数据电压DL在放电后的低电平要求足够低，这样才能保证读1操作和读0操作正常。而数据电压DL放电量增加后会降低读取速率以及会增加动态功耗。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种单端操作的灵敏放大器，能提高读取窗口，同时提高读取速率以及减少动态功耗。

为解决上述技术问题，本发明提供的单端操作的灵敏放大器包括放大器主体电路，所述放大器主体电路的第一输入端连接参考电压以及第二输入端连接数据线，所述放大器主体电路的输出端输出所述参考电压和所述数据线的数据电压的比较信号。

所述数据线和储存单元相连，所述参考电压由参考偏置网络电路的输出端输出，所述数据电压输入到所述参考偏置网络电路并对所述参考电压进行动态调节。

在读取操作之前，所述数据电压被预充电到第一高电平，所述参考电压被预置到第一低电平。

所述存储单元所存储的信息为0时的读取操作为读0操作，在所述读0操作中，所述数据线会通过所述存储单元放电并使所述数据电压从第一高电平逐渐降低到第二低电平，所述第二低电平低于所述第一低电平，逐渐降低的所述数据电压会使所述参考电压逐渐增加到第二高电平，所述第二高电平小于所述第一高电平，通过增加的所述参考电压来增加所述读0操作中的读取窗口，所述读取窗口为所述参考电压和所述数据电压的差值。

进一步的改进是，所述存储单元所存储的信息为1时的读取操作为读1操作，在所述读1操作中，所述数据电压会保持为所述第一高电平，所述第一高电平的所述数据电压会使所述参考电压保持为所述第一低电平，所述读1操作中的读取窗口得到保持或增加。

进一步的改进是，所述放大器主体电路包括由第一NMOS管和第一PMOS管连接形成的第一CMOS电路和由第二NMOS管和第二PMOS管连接形成的第二CMOS电路，所述第一CMOS电路的输入端和所述第二CMOS电路的输出端都连接到第一节点，所述第一CMOS电路的输出端和所述第二CMOS电路的输入端都连接到第二节点。