[发明专利]反相器电路和芯片

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及反相器电路和芯片。

背景技术

反相器电路通常基于金属-氧化物-半导体（MOS，Metal-Oxide-Semiconductor）管存储器件，随着芯片集成度的要求越来越高，反相器电路的尺寸也在不断减小，但是由于MOS管存储器件本身大小的限制，因此现有技术中的反相器电路存在着最小尺寸的技术节点。

发明内容

本发明实施例中提供了反相器电路和芯片，用以解决现有技术中存在的反相器电路存在最小尺寸的技术节点的问题。

为解决上述问题，本发明实施例公开了如下技术方案：

一方面，提供了一种反相器电路，包括：阻变忆阻器方阵和电流敏感模块；所述阻变忆阻器方阵中同一列阻变忆阻器的正相输入端相连接，以使所述同一列阻变忆阻器的正相输入端作为信号输入端口；所述阻变忆阻器方阵中同一行阻变忆阻器的反相输入端与一个所述电流敏感模块的输入端相连接，以使所述电流敏感模块的输出端作为信号输出端口；所述电流敏感模块的输入端工作时连接到低电平，所述电流敏感模块的输入端接收到的电流大于阈值电流时，所述电流敏感模块的输出端输出低电平，所述电流敏感模块的输入端接收到的电流小于阈值电流时，所述电流敏感模块的输出端输出高电平。

优选地，所述阻变忆阻器的阻态包括：高阻值阻态和低阻值阻态。

优选地，所述阻变忆阻器方阵中同一行的阻变忆阻器中有一个处于低阻值阻态的阻变忆阻器；以及，所述阻变忆阻器方阵中同一列的阻变忆阻器中有一个处于低阻值阻态的阻变忆阻器。

优选地，所述阻变忆阻器方阵中左上角到右下角的对角线上的阻变忆阻器的阻态为低阻值阻态。

优选地，所述阻变忆阻器包括：单极型阻变忆阻器或双极型阻变忆阻器；以及，所述阻变忆阻器包括：阻变存储器（RRAM，Resistive Random Access Memory）或相变存储器（PRAM，Phase-Change Random Access Memory）或铁电存储器（FRAM，ferroelectric Random Access Memory）或磁存储器（MRAM，Magnetic Random Access Memory）。

一方面，提供了一种芯片，包括：顶电极金属条、底电极金属条和反相器电路；所述反相器电路包括：阻变忆阻器方阵和电流敏感模块；所述阻变忆阻器方阵中同一列阻变忆阻器的正相输入端通过所述顶电极金属条相连接，以使所述同一列阻变忆阻器的正相输入端作为信号输入端口；所述阻变忆阻器方阵中同一行阻变忆阻器的反相输入端通过所述底电极金属条与一个所述电流敏感模块的输入端相连接，以使所述电流敏感模块的输出端作为信号输出端口；所述电流敏感模块的输入端工作时连接到低电平，所述电流敏感模块的输入端接收到的电流大于阈值电流时，所述电流敏感模块的输出端输出低电平，所述电流敏感模块的输入端接收到的电流小于阈值电流时，所述电流敏感模块的输出端输出高电平。

优选地，所述阻变忆阻器的阻态包括：高阻值阻态和低阻值阻态。

优选地，所述阻变忆阻器方阵中同一行的阻变忆阻器中有一个处于低阻值阻态的阻变忆阻器；以及，所述阻变忆阻器方阵中同一列的阻变忆阻器中有一个处于低阻值阻态的阻变忆阻器。

优选地，所述阻变忆阻器方阵中左上角到右下角的对角线上的阻变忆阻器的阻态为低阻值阻态。

优选地，所述阻变忆阻器包括：单极型阻变忆阻器或双极型阻变忆阻器；以及，所述阻变忆阻器包括：阻变存储器RRAM或相变存储器PRAM或铁电存储器FRAM或磁存储器MRAM。

本发明实施例所提供的反相器电路，在其电路构成中未完全采用传统的MOS管存储器件，而是部分采用了阻变忆阻器这种具有两端结构的新型存储器件，由于阻变忆阻器具有可缩小性好、存储密度高、功耗低、读写速度快、反复操作耐受力强、数据保持时间长等特点，因此在有效节省反相器电路所占面积的同时，实现了反相器电路可编程的性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一个实施例中的反相器电路的原理图；

图2是本发明一个实施例中的电流敏感模块的电路原理图；

图3a是单极型阻变忆阻器的电导率随电压增大的曲线图；