[发明专利]基于二极管选通的相变存储器读出电路及读出方法

权利要求书

1.一种基于二极管选通的相变存储器读出电路，用于对需要读数据位上的相变存储单元所存储的数据进行读取，其特征在于，所述基于二极管选通的相变存储器读出电路至少包括：

偏置电路，用于提供恒定电流，以产生偏置电压；

读电流限流电路，连接于所述偏置电路和所述需要读数据位上的相变存储单元，用于根据所述偏置电压对流过所述需要读数据位上的相变存储单元的读电流进行限流；

基准电流限流电路，连接于所述偏置电路，用于提供基准电流，并根据所述偏置电压对所述基准电流进行限流；

比较电路，连接于所述读电流限流电路和所述基准电流限流电路，用于将限流后的读电流和限流后的基准电流进行比较，并根据比较结果读取所述需要读数据位上的相变存储单元所存储的数据；其中，

所述读电流限流电路至少包括：第一限流PMOS晶体管，第一限流NMOS晶体管；所述第一限流PMOS晶体管的源极与其衬底连接后接入电源电压，所述第一限流PMOS晶体管的栅极与其漏极连接，所述第一限流PMOS晶体管的漏极还与所述第一限流NMOS晶体管的漏极连接，所述第一限流NMOS晶体管的栅极接入所述偏置电压，所述第一限流NMOS晶体管的衬底接地，所述第一限流NMOS晶体管的源极与所述需要读数据位上的相变存储单元连接；其中，所述第一限流NMOS晶体管适于通过所述偏置电压限制其栅极电压，以限制流过所述第一限流NMOS晶体管的电流，从而限制所述读电流，并将其漏极处的电压输出到所述比较电路，作为与所述限流后的读电流对应的读电压。

2.根据权利要求1所述的基于二极管选通的相变存储器读出电路，其特征在于，所述偏置电路至少包括：偏置NMOS晶体管，偏置相变电阻和偏置二极管；所述偏置NMOS晶体管的漏极接入电源电压，所述偏置NMOS晶体管的衬底接地，所述偏置NMOS晶体管的栅极与其源极连接，所述偏置NMOS晶体管的源极还与所述偏置相变电阻的一端连接，所述偏置相变电阻的另一端与所述偏置二极管的正极连接，所述偏置二极管的负极接地；其中，所述偏置电压为所述偏置NMOS晶体管的源极处的电压。

3.根据权利要求1所述的基于二极管选通的相变存储器读出电路，其特征在于，所述基准电流限流电路至少包括：N路并联连接的基准电流限流支路，其中，N为大于等于1的自然数；

每路基准电流限流支路至少包括：第二限流PMOS晶体管，第二限流NMOS晶体管，限流电阻和限流二极管；所述第二限流PMOS晶体管的源极与其衬底连接后接入电源电压，所述第二限流PMOS晶体管的栅极与其漏极连接，所述第二限流PMOS晶体管的漏极还与所述第二限流NMOS晶体管的漏极连接，所述第二限流NMOS晶体管的栅极接入所述偏置电压，所述第二限流NMOS晶体管的衬底接地，所述第二限流NMOS晶体管的源极与所述限流电阻的一端连接，所述限流电阻的另一端与所述限流二极管的正极连接，所述限流二极管的负极接地；

其中，所述基准电流为流过各路基准电流限流支路的电流之和；各路基准电流限流支路中的第二限流NMOS晶体管均适于通过所述偏置电压限制其栅极电压，以限制流过所述第二限流NMOS晶体管的电流，从而限制所述基准电流，并将其漏极处的电压输出到所述比较电路，作为与所述限流后的基准电流对应的基准电压。

4.根据权利要求3所述的基于二极管选通的相变存储器读出电路，其特征在于，各路基准电流限流支路中的限流二极管分布在所述相变存储器芯片中表现工艺偏差的特征位置上。

5.根据权利要求4所述的基于二极管选通的相变存储器读出电路，其特征在于，每路基准电流限流支路中的限流电阻均为可调电阻，每路基准电流限流支路适于通过统计分布在所述限流二极管周围的多个相变存储单元中相变电阻的阻值，并根据所述限流二极管对应的多个阻值的平均值，来调整所述限流电阻的阻值。

6.根据权利要求4所述的基于二极管选通的相变存储器读出电路，其特征在于，每路基准电流限流支路中的限流电阻均为状态既定的相变电阻，每路基准电流限流支路适于根据所述相变存储器中晶态和非晶态相变电阻的参考阻值，来调整所述限流电阻的阻值。