[发明专利]一种读取时间可控的反熔丝存储器读取电路

说明书

本发明公开了一种读取时间可控的反熔丝存储器读取电路，涉及反熔丝存储器领域，该反熔丝存储器读取电路中，读取时间控制电路产生与读取时间对应的控制信号，可编程读脉冲产生电路基于时钟信号产生脉宽与控制信号对应的读脉冲；读放大电路中根据读脉冲和控制信号选通与读取时间对应的上拉电流源、上拉反熔丝存储单元的位线上的电压，并从读脉冲的上升沿开始读取反熔丝存储单元中存储的数据，并在读脉冲的下降沿进行锁存；该反熔丝存储器读取电路可以根据所需的读取时间产生相应脉宽的读脉冲以及相应大小的上拉电流源，实现对读取时间的自定义编程控制，灵活性较高，满足用户在实际的读取速度和功耗要求之间的选择。

技术领域

本发明涉及反熔丝存储器领域，尤其是一种读取时间可控的反熔丝存储器读取电路。

背景技术

MTM(Metal-To-Metal)反熔丝存储器中主要包括由反熔丝和编程管构成的反熔丝存储阵列，MTM反熔丝存储器利用两层金属极板之间的可击穿介质进行编程来存储数据，其具备天然的抗辐射性能，可靠性高，且具备较高集成度，因此被广泛应用。

反熔丝存储器在使用时，需要配合读取电路来读取反熔丝存储器中存储的数据，但现有的反熔丝存储器读取电路都是按照固定好的读取时间来读取数据的，难以满足实际应用需求。

发明内容

本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种读取时间可控的反熔丝存储器读取电路，本发明的技术方案如下：

一种读取时间可控的反熔丝存储器读取电路，包括反熔丝存储单元，该反熔丝存储器读取电路包括读取时间控制电路、可编程读脉冲产生电路、读放大电路以及读取寄存器；

读取时间控制电路产生与读取时间对应的具有K个控制位的控制信号提供给可编程读脉冲产生电路和读放大电路；

可编程读脉冲产生电路基于时钟信号产生脉宽与控制信号对应的读脉冲输出至读放大电路；

读放大电路中包括若干个不同大小的上拉电流源，读放大电路根据读脉冲和控制信号选通与读取时间对应的上拉电流源、上拉反熔丝存储单元的位线上的电压，读放大电路从读脉冲的上升沿开始读取反熔丝存储单元中存储的数据，并在读脉冲的下降沿将读取到的数据锁存到读取寄存器中。

其进一步的技术方案为，读取时间越小，对应的读脉冲的脉宽越小、上拉电流源的电流值越大。

其进一步的技术方案为，读取时间控制电路包括K个并联的编程分支，每个编程分支中包括串联的上拉器件和下拉器件，每个编程分支通过上拉器件连接供电电源VDD、通过下拉器件连接地GND，每个编程分支中的上拉器件和下拉器件的公共端连接一个编程开关，K个编程开关的另一端相连并连接编程电压HV_PGM，所述读取时间控制电路获取编程信号并根据所述编程信号控制K个编程开关的通断对相应的编程分支进行编程，每一个编程分支中的上拉器件和下拉器件的公共端用于输出控制信号的一个控制位，且控制信号中最多只有一个控制位为1。

其进一步的技术方案为，读取时间控制电路的上拉器件和下拉器件均由反熔丝实现，上拉反熔丝的上下金属极板电压差为编程电压HV_PGM与供电电源VDD之间的电压差，下拉反熔丝的上下金属极板电压差为编程电压HV_PGM与地GND之间的电压差；根据编程信号控制K个编程开关的通断对相应的编程分支中的反熔丝进行编程操作，将编程电压HV_PGM分别施加到上拉反熔丝和下拉反熔丝的两端，完成对上拉反熔丝或者下拉反熔丝的编程：

在对上拉反熔丝编程时，调节供电电源VDD和地GND的电压值，使得上拉反熔丝的上下金属极板电压差超过反熔丝的击穿电压、下拉反熔丝的上下金属极板电压差小于反熔丝的击穿电压，完成对上拉反熔丝的编程；在对下拉反熔丝编程时，调节供电电源VDD和地GND的电压值，使得下拉反熔丝的上下金属极板电压差超过反熔丝的击穿电压、上拉反熔丝的上下金属极板电压差小于反熔丝的击穿电压，完成对下拉反熔丝的编程，反熔丝在未编程时的电阻值为百兆欧姆级别。