存儲器讀取電路的制作方法
【專利摘要】本申請公開了存儲器讀取電路，包括：預充電控制模塊，用于提供充電路徑；存儲單元，與字線和位線連接，經(jīng)由所述位線連接至所述預充電控制模塊的放電路徑，用于存儲數(shù)據(jù)；以及數(shù)據(jù)鎖存模塊，包括存儲電容，所述存儲電容與所述預充電控制模塊相連接，從而經(jīng)由所述充電路徑進行充電，以及經(jīng)由所述放電路徑向所述存儲單元放電，其中，所述數(shù)據(jù)鎖存模塊鎖存并輸出所述數(shù)據(jù)。該存儲器讀取電路由于采用存儲電容預充電的方式傳輸存儲單元的數(shù)據(jù)，因此可以提高存儲單元的讀取速度。
【專利說明】
存儲器讀取電路
技術領域
[0001]本實用新型涉及存儲器技術，更具體地涉及一種存儲器讀取電路。
【背景技術】
[0002]在現(xiàn)有的電子設備中，已經(jīng)廣泛地采用存儲器來存儲程序和數(shù)據(jù)。諸如手機、平板之類的移動終端的存儲器的容量已經(jīng)高達64G或更高。存儲容量的提高有利于在移動終端中安裝更多的應用軟件，存儲更多的文件、照片和視頻等內(nèi)容，并且可以支持運行更為復雜的系統(tǒng)功能，以滿足用戶越來越高的要求。隨著存儲器在移動終端中的應用越來越多，希望存儲器的存儲密度不斷增大、功耗不斷減小。
[0003]然而，在上述存儲器的技術發(fā)展過程中，存儲器的特征尺寸也在不斷減小，工作電壓在不斷降低。存儲器的讀取延時也會越來截止嚴重，從而導致存儲器的訪問速度降低。存儲器的存儲密度的增加與訪問速度的提高通常是矛盾的因素，從而制約著存儲器性能的進一步提尚O
[0004]作為一種現(xiàn)有技術的方案，在存儲器的讀取電路中采用預充電技術。在對位線進行預充電之后，對所有的位線進行讀取。根據(jù)從位線中流過的電流的大小，獲得存儲器中存儲的數(shù)據(jù)。在讀取操作中，預充電時間也會影響存儲器的讀取速度。
[0005]期望進一步改進存儲器的讀取電路，以提高存儲器的讀取速度。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]有鑒于此，本實用新型的目的是提供一種采用改進的預充電方式提高存儲單元的讀取速度的存儲器讀取電路。
[0007]根據(jù)本實用新型的一方面，提供一種存儲器讀取電路，其特征在于，包括:預充電控制模塊，用于提供充電路徑;存儲單元，與字線和位線連接，經(jīng)由所述位線連接至所述預充電控制模塊的放電路徑，用于存儲數(shù)據(jù)；以及數(shù)據(jù)鎖存模塊，包括存儲電容，所述存儲電容與所述預充電控制模塊相連接，從而經(jīng)由所述充電路徑進行充電，以及經(jīng)由所述放電路徑向所述存儲單元放電，其中，所述數(shù)據(jù)鎖存模塊鎖存并輸出所述數(shù)據(jù)。
[0008]優(yōu)選地，還包括鉗位模塊，所述鉗位模塊位于所述預充電控制模塊和所述存儲單元之間，用于將位線電壓保持為預定電壓。
[0009]優(yōu)選地，還包括數(shù)據(jù)驅(qū)動電路，所述數(shù)據(jù)驅(qū)動電路與所述數(shù)據(jù)鎖存模塊相連接，用于緩沖和放大所述數(shù)據(jù)的輸出信號。
[0010]優(yōu)選地，所述存儲電容將所述存儲單元中存儲的數(shù)據(jù)復制為所述存儲電容兩端的電壓。
[0011]優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)鎖存模塊包括第一反相器，用于將所述存儲電容的電壓反相后輸出所述數(shù)據(jù)的反相版本，并且所述數(shù)據(jù)驅(qū)動電路包括第二反相器，用于將所述數(shù)據(jù)的反相版本轉(zhuǎn)變成所述數(shù)據(jù)的同相版本。
[0012]優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)銷存模塊包括第三反相器和第一至第四開關管，所述第一至第四開關管依次串聯(lián)連接在高電平和地之間，其中，所述第一開關管和所述第四開關管的控制端連接至所述第一反相器的輸出端，所述第二開關管和所述第三開關管的中間節(jié)點連接至所述存儲電容以及連接至所述第一反相器的輸入端，所述第二開關管和所述第三開關管的控制端分別經(jīng)由所述第三反相器和直接獲得鎖存信號。
[0013]優(yōu)選地，所述預充電控制模塊包括串聯(lián)連接在高電平和所述位線之間的第五開關管和第六開關管，其中，所述預充電控制模塊中的所述第五開關管和所述第六開關管的中間節(jié)點連接至所述數(shù)據(jù)鎖存模塊中的所述存儲電容，所述第五開關管在導通時提供所述充電路徑，所述第六開關管在導通時提供所述放電路徑。
[0014]該存儲器讀取電路在數(shù)據(jù)鎖存模塊中復制存儲單元的數(shù)據(jù)信號，經(jīng)反相器反相后輸出數(shù)據(jù)信號的反相版本，然后利用數(shù)據(jù)驅(qū)動模塊的反相操作獲得數(shù)據(jù)信號的同相版本。由于采用存儲電容預充電的方式傳輸存儲單元的數(shù)據(jù)，因此可以提高存儲單元的讀取速度。
【附圖說明】

[0015]通過以下參照附圖對本實用新型實施例的描述，本實用新型的上述以及其他目的、特征和優(yōu)點將更為清楚，在附圖中:
[0016]圖1示出根據(jù)本實用新型實施例的存儲器讀取電路的示意性電路圖；
[0017]圖2示出根據(jù)本實用新型實施例的存儲器讀取電路的工作波形圖。
【具體實施方式】
[0018]以下將參照附圖更詳細地描述本實用新型的各種實施例。在各個附圖中，相同的元件采用相同或類似的附圖標記來表示。為了清楚起見，附圖中的各個部分沒有按比例繪制。
[0019]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0020]圖1示出根據(jù)本實用新型實施例的存儲器讀取電路的示意性電路圖。該存儲器讀取電路包括預充電控制模塊101、存儲單元102、鉗位模塊103、數(shù)據(jù)鎖存模塊104和數(shù)據(jù)驅(qū)動模塊105。
[0021]預充電控制模塊101包括彼此串聯(lián)連接的開關管Ml和M2。開關管Ml和M2的柵極分別連接至端子Tl和T2，分別從外部接收開關控制信號PREQb和LATb。開關管Ml的源極連接至高電平，開關管Ml的漏極連接至開關管M2的漏極。預充電控制模塊101的第一端為開關管Ml和M2的中間節(jié)點，連接至數(shù)據(jù)鎖存模塊104。預充電控制模塊101的第二端為開關管M2的源極，連接至鉗位模塊103。在工作中，預充電控制模塊101的開關管Ml和M2分別在各自的開關控制信號的控制下導通和斷開。
[0022]存儲單元102例如為浮柵場效應晶體管，其中浮柵中存儲的電荷用于表征數(shù)字值。晶體管的源極接地，漏極經(jīng)由位線連接至鉗位電路103，柵極經(jīng)由字線連接至外部的驅(qū)動電路。相應地，存儲單元102的第一端和第二端分別是晶體管的漏極和柵極，分別連接位線和字線。
[0023]數(shù)據(jù)鎖存模塊104包括連接至預充電控制模塊101的控制端和輸入端。該控制端從預充電控制模塊101獲得鎖存信號LAT。數(shù)據(jù)鎖存模塊104包括存儲電容CO、反相器Ul和U2、以及開關管M3至M6。存儲電容C2的第一端連接至預充電控制模塊101的第一端，第二端接地。在預充電控制模塊101的開關管Ml導通且開關管M2斷開時，對存儲電容CO進行充電。在預充電控制模塊101的開關管Ml斷開且開關管M2導通時，存儲單元102經(jīng)由對存儲電容CO進行放電。
[0024]在數(shù)據(jù)鎖存模塊104中，開關管M3至M6依次串聯(lián)連接在高電平和地之間。開關管M4和M5的中間節(jié)點連接至存儲電容CO的第一端，并且經(jīng)由反相器U2連接至數(shù)據(jù)鎖存模塊104自身的輸出端。數(shù)據(jù)鎖存模塊104的控制端分別直接連接至開關管M5的柵極，以及經(jīng)由反相器Ul連接至開關管M4的柵極。數(shù)據(jù)鎖存模塊104的輸出端分別連接至開關管M3和M6的柵極。在鎖存信號LAT有效時，數(shù)據(jù)鎖存模塊104作為鎖存電路工作。
[0025]鉗位電路103連接在預充電控制模塊101和存儲單元102之間，用于將存儲單元102的位線電壓鉗位于預定電壓，從而在存儲電容CO放電期間，保持位線電壓不變。
[0026]數(shù)據(jù)驅(qū)動模塊105連接至數(shù)據(jù)鎖存模塊104的輸出端，用于對數(shù)據(jù)信號進行緩沖和放大。數(shù)據(jù)驅(qū)動模塊105例如是反相器。
[0027]該存儲器讀取電路在數(shù)據(jù)鎖存模塊104中復制存儲單元102的數(shù)據(jù)信號，經(jīng)反相器U2反相后輸出數(shù)據(jù)信號的反相版本，然后利用數(shù)據(jù)驅(qū)動模塊105的反相操作獲得數(shù)據(jù)信號的同相版本。
[0028]圖2示出根據(jù)本實用新型實施例的存儲器讀取電路的工作波形圖。在圖中，PREQb和LATb分別表不開關管Ml和M2的開關控制信號，LAT表不數(shù)據(jù)鎖存模塊104的鎖存信號。
[0029]在時刻t0至時刻t2的第一時間段，開關控制信號PREQb有效，開關管Ml導通，對存儲電容CO進行充電。
[0030]由于存儲單元102的電流和存儲單元102的漏端電壓比較相關，因此在電流工作的時候，通過一個鉗位模塊103，將位線電壓鉗位于預定電壓，使得存儲器單元的電流被固定。
[0031]在時刻tl至時刻t3的第二時間段，開關控制信號LATb有效，開關管M2導通，通過存儲單元102對存儲電容CO放電。該第二時間段的時刻tl位于上述第一時刻段的時刻t0和時刻t2之間。通過調(diào)節(jié)該時間段的長度，可以改變存儲電容CO的放電深度。
[0032]在第二時間段內(nèi)，如果存儲電容CO上的電壓降低至預定電壓以下，則數(shù)據(jù)鎖存模塊104的輸出端電壓翻轉(zhuǎn)為高電平。相應地，數(shù)據(jù)驅(qū)動模塊105的輸出端電壓翻轉(zhuǎn)為低電平，從而讀出數(shù)值O。如果存儲電容CO上的電壓降低但仍然高于預定電壓，則數(shù)據(jù)鎖存模塊104的輸出端電壓維持為低電平。相應地，數(shù)據(jù)驅(qū)動模塊105的輸出端電壓維持為高電平，從而讀出數(shù)值I。
[0033]在時刻t0至t4的第三時間段，鎖存信號LAT有效。數(shù)據(jù)鎖存模塊104中的開關管M3至M6組成鎖存電路，從而鎖存數(shù)據(jù)鎖存模塊104的輸出信號。經(jīng)由數(shù)據(jù)驅(qū)動模塊105反相后輸出，從而完成讀取過程。
[0034]依照本實用新型的實施例如上文所述，這些實施例并沒有詳盡敘述所有的細節(jié)，也不限制該實用新型僅為所述的具體實施例。顯然，根據(jù)以上描述，可作很多的修改和變化。本說明書選取并具體描述這些實施例，是為了更好地解釋本實用新型的原理和實際應用，從而使所屬技術領域技術人員能很好地利用本實用新型以及在本實用新型基礎上的修改使用。本實用新型的保護范圍應當以本實用新型權利要求所界定的范圍為準。
【主權項】
1.一種存儲器讀取電路，其特征在于，包括: 預充電控制模塊，用于提供充電路徑； 存儲單元，與字線和位線連接，經(jīng)由所述位線連接至所述預充電控制模塊的放電路徑，用于存儲數(shù)據(jù)；以及 數(shù)據(jù)鎖存模塊，包括存儲電容，所述存儲電容與所述預充電控制模塊相連接，從而經(jīng)由所述充電路徑進行充電，以及經(jīng)由所述放電路徑向所述存儲單元放電， 其中，所述數(shù)據(jù)鎖存模塊鎖存并輸出所述數(shù)據(jù)。2.根據(jù)權利要求1所述的存儲器讀取電路，其特征在于，還包括鉗位模塊，所述鉗位模塊位于所述預充電控制模塊和所述存儲單元之間，用于將位線電壓保持為預定電壓。3.根據(jù)權利要求1所述的存儲器讀取電路，其特征在于，還包括數(shù)據(jù)驅(qū)動電路，所述數(shù)據(jù)驅(qū)動電路與所述數(shù)據(jù)鎖存模塊相連接，用于緩沖和放大所述數(shù)據(jù)的輸出信號。4.根據(jù)權利要求3所述的存儲器讀取電路，其特征在于，所述存儲電容將所述存儲單元中存儲的數(shù)據(jù)復制為所述存儲電容兩端的電壓。5.根據(jù)權利要求4所述的存儲器讀取電路，其特征在于，所述數(shù)據(jù)鎖存模塊包括第一反相器，用于將所述存儲電容的電壓反相后輸出所述數(shù)據(jù)的反相版本，并且所述數(shù)據(jù)驅(qū)動電路包括第二反相器，用于將所述數(shù)據(jù)的反相版本轉(zhuǎn)變成所述數(shù)據(jù)的同相版本。6.根據(jù)權利要求5所述的存儲器讀取電路，其特征在于，所述數(shù)據(jù)銷存模塊包括第三反相器和第一至第四開關管，所述第一至第四開關管依次串聯(lián)連接在高電平和地之間， 其中，所述第一開關管和所述第四開關管的控制端連接至所述第一反相器的輸出端，所述第二開關管和所述第三開關管的中間節(jié)點連接至所述存儲電容以及連接至所述第一反相器的輸入端， 所述第二開關管和所述第三開關管的控制端分別經(jīng)由所述第三反相器和直接獲得鎖存信號。7.根據(jù)權利要求1所述的存儲器讀取電路，其特征在于，所述預充電控制模塊包括串聯(lián)連接在高電平和所述位線之間的第五開關管和第六開關管， 其中，所述預充電控制模塊中的所述第五開關管和所述第六開關管的中間節(jié)點連接至所述數(shù)據(jù)鎖存模塊中的所述存儲電容， 所述第五開關管在導通時提供所述充電路徑，所述第六開關管在導通時提供所述放電路徑。
【文檔編號】G11C7/12GK205692571SQ201620642686
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年6月22日 公開號201620642686.9, CN 201620642686, CN 205692571 U, CN 205692571U, CN-U-205692571, CN201620642686, CN201620642686.9, CN205692571 U, CN205692571U
【發(fā)明人】張登軍, 李迪, 劉大海, 楊小龍, 安友偉
【申請人】珠海泓芯科技有限公司