[实用新型]感测放大器

说明书

本实用新型公开一种感测放大器，感测放大器包括开关子电路，检测子电路和复位子电路，开关子电路的第一导通端用于连接待测器件，开关子电路的受控端连接于第一使能信号源；检测子电路包括检测电容和反相器，检测电容的第一端连接于开关子电路的第二导通端，检测电容的第二端连接于低电平信号源，反相器的输入端连接于检测电容的第一端，反相器的输出端用于输出检测信号以反馈待测器件的状态；复位子电路的第一导通端连接于检测电容的第一端，复位子电路的第二导通端连接于低电平信号源，复位子电路的受控端连接于第二使能信号源。本实用新型技术方案可改善待测器件状态检测的感测效果。

技术领域

本实用新型涉及电学检测技术领域，特别涉及一种感测放大器。

背景技术

在电学设备的运行过程中，器件状态可能会发生变化，为了保障电学设备的正常运行，也就需要对器件状态进行检测，而状态变化往往可通过阻值的变化反映出来。例如，反熔丝(Anti-fuse)是一种一次性可编程非挥发性内存(OTP Memory)，广泛应用于各种集成电路芯片(IC)中，如传感器IC、显示驱动器IC、电源管理IC、无线射频辨识芯片组(RFID)等，从而提高IC产量，确保高效能，且具有一定的设计弹性。通常，未经编程(program)的反熔丝具有极高的阻抗(>1GΩ)，而一旦经编程高电压(VPP>6.6V)编程之后，反熔丝的阻抗大幅降低(约为10KΩ左右)，因此可以利用反熔丝阻抗在编程前后变化很大的特点，设计相应的电路，以储存逻辑0或逻辑1数字信号。相应的，在反熔丝形成的内存数组的外部电路中，有必要通过感测放大器(Sense amplifier)侦测内存数组中各个反熔丝的阻抗，从而确定该反熔丝是否已经被编程，进而读取出被储存在该反熔丝内的数字信号。

如图1(a)所示，IC中的反熔丝通常由金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)制成，在正常状况下，MOSFET的栅氧化层为绝缘体，具有很高的阻抗，可等效为如图1(b)所示的电容C0；而栅氧化层在经过编程高电压VPP的编程之后，发生栅氧击穿(Gate OxideBreakdown)，即栅氧化层的结构被破坏，其阻抗降低，反熔丝可等效成如图1(c)所示的电阻R0。然而，栅氧化层的击穿具有不确定性，由于编程高电压VPP、编程时间等击穿条件的不同，使击穿后反熔丝的阻抗存在差异。具体的，根据栅氧化层的击穿程度，可分为：完全击穿的硬击穿(Hard breakdown)以及不完全击穿的软击穿(Soft breakdown)。当反熔丝发生硬击穿时，其阻抗约为10KΩ；而当反熔丝发生软击穿时，其阻抗约为1MΩ。可见，由于软击穿情况下反熔丝的阻抗依然较大，因此很容易被误判为该反熔丝处于未编程状态。