[发明专利]一种存储器的读出电路及其从存储器中读出数据的方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体器件领域，尤其涉及一种存储器的读出电路及其从存储器中读出数据的方法。

背景技术

随着集成电路工艺技术的进步，对芯片的功耗、面积、性能变得越来越苛刻，特征尺寸和面积不断减小，电源电压和功耗不断降低，速度和精度等性能要求不断提高，半导体存储器在这种技术发展趋势的环境下，要求存储容量变大、读出数据的速度变快。

读出电路是存储器设计中的关键单元模块之一，其响应速度和精度直接决定了存储器存取数据的时间大小，因此设计一款满足电路应用要求的读出电路显得至关重要。传统的存储器读出电路常采用低功耗的正反馈锁存结构，但其在某些特定的应用领域如太空，由于辐照可能会产生锁存数据错误，通常需要加固技术来应对辐照环境，但现有的锁存结构加固技术会降低存储器读出速度，且很难达到抗辐照的效果，使得正反馈锁存结构在辐照环境中的应用失去了吸引力。因此，必须在抗辐照、功耗、面积、速度等方面折中，相比之下，采用开环放大器结构的读出电路能够很好的工作在辐照环境，而且能够达到很高的速度和精度。但是普通的两级开环放大器中，差分结构的输入对的两个MOS管相等(即两个MOS管的实际宽长比、阈值电压、栅氧厚度等参数基本一样)，并且需要版图匹配，容易被辐照电离出的电荷影响，而普通的锁存结构读出电路也可能被单粒子打翻电压，读出错误数据。

总之，现有的存储器读出电路设计难以兼顾抗辐照、功耗、面积、速度、精度等性能要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种受环境影响较小、芯片面积较小的存储器读出电路。

本发明是这样实现的，一种存储器的读出电路，所述读出电路具有一差分输入对，其中正输入端和负输入端连接至存储器中两个不同的存储单元。

进一步地，所述差分输入对的正输入端和负输入端均连接有清零信号发生单元。

进一步地，所述清零信号发生单元包括：

NMOS管N1，其栅极连接复位端，漏极连接所述差分输入对的正输入端，源极连接参考电位端；

NMOS管N2，其栅极连接复位端，漏极连接所述差分输入对的负输入端，源极连接参考电位端。

进一步地，所述存储器可工作于单端模式和差分模式；

当工作于单端模式时，差分输入对的负输入端连接的存储单元不被编程；

当工作于差分模式时，差分输入对的正输入端连接的存储单元和负输入端连接的存储单元中，只有一个被编程。

进一步地，所述读出电路采用两级开环放大器结构，包括依次连接的第一级放大器、第二级放大器、反相器；

所述第一级放大器包括：PMOS管P1、PMOS管P2、PMOS管P3、NMOS管N3、NMOS管N4；其中，PMOS管P1、PMOS管P2的栅极分别作为差分输入对的正、负输入端连接至存储器中不同的存储单元，PMOS管P3的栅极连接偏置电压输入端，PMOS管P3的源极连接电源端，PMOS管P3的漏极同时连接PMOS管P1和PMOS管P2的源极，NMOS管N3和NMOS管N4的漏极分别连接PMOS管P1和PMOS管P2的漏极，NMOS管N3和NMOS管N4的栅极均连接至PMOS管P1的漏极，NMOS管N3和NMOS管N4的源极均连接至参考电位端；

所述第二级放大器包括：PMOS管P4、NMOS管N5；其中，PMOS管P4的栅极连接偏置电压输入端，PMOS管P4的源极连接电源端，PMOS管P4的漏极连接NMOS管N5的漏极，NMOS管N5的栅极连接PMOS管P2的漏极，NMOS管N5的源极连接至参考电位端；

所述反相器的输入端连接所述PMOS管P4的漏极和所述NMOS管N5的漏极之间的节点，所述反相器的输出端作为读出电路的输出端。

本发明还提供了一种用于实现如上所述方法的存储器读出电路从存储器中读出数据的方法，包括下述步骤：

在读出数据之前，对差分输入对的两个输入端的正输入端和负输入端的数据清零。