[发明专利]非易失存储器读出电路及读出方法

权利要求书

1.一种非易失存储器读出电路，其特征在于，所述非易失存储器读出电路至少包括：

纳秒级充电脉冲产生模块，接收读使能信号，并在所述读使能信号来临后产生后充电脉冲信号；

充电电压产生模块，用于产生一预设的后充电电压；

读位线充电模块，连接所述纳秒级充电脉冲产生模块、所述充电电压产生模块及存储阵列中的读位线，基于所述后充电脉冲信号在读取操作开始后给所述读位线充电；

第一参考读电压生成电路，连接所述纳秒级充电脉冲产生模块及所述充电电压产生模块，基于所述后充电脉冲信号在读取操作开始后给参考读位线充电，并产生参考读电流和第一参考读电压；其中，所述读位线及所述参考读位线的充电在所述后充电脉冲信号结束后结束，且所述后充电脉冲信号维持时间为100ps～10ns，所述参考读电流与读出电流的瞬态曲线在后充电过程中保持一致；

灵敏放大器，连接所述第一参考读电压生成电路及所述存储阵列，用于将所述第一参考读电压还原为所述参考读电流，将所述参考读电流与所述存储阵列中被选中的存储单元的读出电流相比较，产生所述被选中的存储单元的读出信号。

2.根据权利要求1所述的非易失存储器读出电路，其特征在于：所述纳秒级充电脉冲产生模块包括反相逻辑单元、缓冲单元及与逻辑单元；所述反相逻辑单元的输入端连接所述读使能信号，输出端连接所述缓冲单元的输入端；所述缓冲单元的输出端连接所述与逻辑单元的第一输入端，所述与逻辑单元的第二输入端连接所述读使能信号，所述与逻辑单元输出所述后充电脉冲信号。

3.根据权利要求1所述的非易失存储器读出电路，其特征在于：所述后充电电压预设为第一参考电压和第二参考电压的中间值，其中，所述第一参考电压为读取最高低阻态电阻值的存储器件时的读位线电压，所述第二参考电压为读取最低高阻态电阻值的存储器件时的读位线电压；或，所述第一参考电压为读取典型低阻态电阻值的存储器件时的读位线电压，所述第二参考电压为读取典型高阻态电阻值的存储器件时的读位线电压，所述典型低阻态电阻值为所述存储阵列中分布最多的低阻态电阻值，所述典型高阻态电阻值为所述存储阵列中分布最多的高阻态电阻值。

4.根据权利要求1所述的非易失存储器读出电路，其特征在于：所述后充电电压预设为不大于第一参考电压，其中，所述第一参考电压为读取最高低阻态电阻值的存储器件时的读位线电压；或，所述第一参考电压为读取典型低阻态电阻值的存储器件时的读位线电压，所述典型低阻态电阻值为所述存储阵列中分布最多的低阻态电阻值。

5.根据权利要求1所述的非易失存储器读出电路，其特征在于：所述读位线充电模块包括第一开关单元，所述第一开关单元的一端连接所述后充电电压，另一端连接所述读位线，控制端连接所述后充电脉冲信号。

6.根据权利要求1所述的非易失存储器读出电路，其特征在于：所述第一参考读电压生成电路包括位线寄生参数匹配模块、参考模块、读传输门寄生参数匹配模块、参考读位线充电模块以及电压转换模块；

所述位线寄生参数匹配模块连接参考位线，用于提供位线寄生参数以匹配所述存储阵列中的位线寄生参数；

所述参考模块连接所述参考位线，用于提供参考电阻值；

所述读传输门寄生参数匹配模块连接至所述参考读位线，用于提供读传输门寄生参数以匹配所述存储阵列中的读传输门寄生参数；

所述参考读位线充电模块连接所述参考读位线，用于提供参考充电电压以匹配所述存储阵列中读位线上的充电电压；

所述电压转换模块连接所述参考读位线，根据所述参考电阻值、所述位线寄生参数匹配模块提供的位线寄生参数、所述读传输门寄生参数匹配模块提供的读传输门寄生参数及所述参考充电电压，得到参考读电流，并将所述参考读电流转化为第一参考读电压；

所述参考位线与所述参考读位线通过第一传输门连接。