电流传感放大器制造技术

集成电路中的存储器包含有一电流传感放大器。该电路传感放大器包含一第一和第二输入三极管，它带有交叉连接的栅极和漏极，每个三极管均具有一源极，它与存储器位线路中的相应一个相连。来自第一和第二输入三极管的漏极的电流被分别引导至第一和第二负载三极管的源极—漏极沟道。第一和第二输入三极管的漏极分别通过第一和第二负载三极管的源极－栅极连线与一共用节点相连。前述第一和第二负载三极管的栅极／源极电压降的方向被设置成与互补位线和共用节点之间的第一和第二输入三极管的栅极／源极电压降的方向相反。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到如权利要求1的特征部分之前所述的集成电路。美国专利第5253137号公开了一种带电流传感放大器的存储器。所述电流传感放大器对来自一对互补位线路的电流进行调节，因此，位线之间的电位差会总是保持为零。这种电流差可用于生成存储器输出信号。通过使位线之间的电位差保持为恒定，可避免使得位线充电并均衡所需的的延时。美国专利5253137号的存储器具有两个电源接头。传感放大器的输入通过相应一个位线路与第一电源接头相连。传感放大器包含有两个电流分支线路，传感放大器的各个输入均通过其自己的电流分支线路与第二电源接头相连。每个电流分支线路均包含连续地位于位线与第二电源接头之间的PMOS(P沟道金属氧化物半导体)输入三极管和PMOS负载三极管的源极/漏极沟道。各分支线路内的输入三极管的栅极交叉连接于另一电流分支线路内的输入三极管的漏极。负载三极管的栅极连接于第二电源接头。在操作中，传感放大器使从传感放大器的输入到第二电源接头的电压降变得相同，这就会形成用于两个电流分支线路的共用节点。同一电流分支线路内的输入三极管和负载三极管的栅极/源极电压基本上是相同的，因为，它们有同样的电流。所说的交叉连接能确保各电流分支线路上的电压降为来自各分支线路的一个三极管的栅极源极电压降之和。上述电路具有这样的缺陷即该电路需要有至少两种栅极/源极阈值的电源电压才能运转。本专利技术的目的是提供一种带存储器和电流传感放大器的集成电路，它可在较低的电源电压下工作。权利要求1中说明了本专利技术的集成电路。在所述传感放大器中，沿与输入三极管的栅极源极电压降的方向相反的方向插入负载三极管的栅极/源极电压降。因此，从传感放大器的输入到负载三极管的共用节点的电压降为输入三极管与负载三极管的栅极-源极电压降之差，而不是如在先有技术中那样为和。正如在先有技术中一样，交叉连接能确保从传感放大器的输入到共用节点的电压降是相同的。但是，由于所述输入与共用节点之间的这些电压降比在先有技术中的小，所以，较低的电源电压足够用了。一般地说，存储器单元的互补输出与存储器位线的相应一个相连，整列存储器单元可按这种方式与位线相连，从而，存储器选择信号可确定哪一个存储器单元会对经过位线的电流产生影响。但是，也可使用带单个终端输出的存储器单元。在这种情况下，位线中的一个与存储器单元相连，另一个位线与参考电流源(空单元)相连。在本专利技术集成电路的一个实施例中，输入三极管和负载三极管均为有同样导电率类型的三极管。因此，可通过使相同的电流经过负载三极管与输入三极管而很容易地使这些三极管的栅极-源极电压降变得相同。在本专利技术集成电路的另一个实施例中，共用节点和位线一样通过一共用的电流源与同一电源接头相连。因此，经过一个负载三极管的沟道的电流的变化会迫使经过另一个负载三极管的电流有相反的变化。在又一个实施例中，输入三极管的漏极分别通过第一和第二电流源与第二电源接头相连。因此，经过输入三极管的漏极的电流的变化会迫使经过上述漏极与之相连的负载三极管的沟道的电流有相反的变化。这就会使得所述输入与共用节点之间的电压降彼此更紧密地相协从。最佳的是，所述第一和第二电流源是可开关的，因此，如果禁止从存储器中进行读取，则它们可以关闭。更为优选的是，第一和第二电流源均包括一开关，它用于使输入三极管的漏极的电势变成与位线相连的电源的电势。这就能更快地使传感放大器关闭并阻止节点浮动。以下用下述附图说明本发的集成电路的上述和其它的最佳方面。图1示出了带传感放大器的存储器；图2示出了传感放大器的实施例；图3示出了输出缓存器。图1示出了带传感放大器的存储器。该存储器包含有存储器单元，示出了其中的一个存储器单元10。按列来组织存储器单元10，并且，成列的存储器单元10与一对位线11a、b相连。位线11a、b与传感器放大器12相连。图1仅说明了传感放大器的对本专利技术的工作起作用的那些方面。传感放大器12包含有一第和第二PMOS输入三极管14a、b，每个三极管均具有与位线11a、b的相应一个相连的源极。每个PMOS输入三极管14a、b的漏极均与另一个PMOS输入三极管14a、b的栅极相连。第一和第二输入三极管14a、b的漏极分别通过第一和第二PMOS负载三极管16a、b的沟道与一共用节点18相连。操作中，存储器单元10在传感过程中以导电的方式与位线11a、b相连并开始从位线11a、b中抽取电流，从一个位线11a、b中抽取的电流要多于从另一个位线中抽取的电流，这取决于存储器单元10的状态。传感放大器12将位线11a、b的电位差调至零。位线11a、b之间的电位差是第一输入三极管14a的源极一栅极电压、第二负载三极管16b的栅极-源极电压、第一负载三极管16a的源极-栅极电压以及第二输入三极管14b的栅极-源极电压的连续和V(11a-11b)=-Vgs(14a)+Vgs(16b)-Vgs(16a)+Vgs(14b)这一电势差已相当恒定，这是因为三极管有高跨导率g(沟道电流变化与栅极源极电压变化之间的比率)Vgs的变化是比电流因存储器单元的变化小的因数1/g。此外，输入三极管14a、b的栅极与漏极之间的交叉连接意味着当存储器单元10提升一个输入三极管14a、b的源极电势从而经过该输入三极管14a、b的沟道的电流上升时，与所述沟道相连的负载三极管16a、b就会使另一个输入三极管14a、b的栅极电势上升，因此，所述另一个输入三极管的源极电势也会上升。所以，会抵消位线之间的电位差。由于这种交叉连接形式了一个回路，故可通过反馈效应来增强上述抵消程度。理想的是，当存储器单元10所引起的电流变化导致沟道相连的输入三极管14a、b和负载三极管16a、b有同样但相反的栅极-源极电势变化即dVgs(14a)=-dVgs(16a)且dVgs(14b)=-dVgs(16b)时，可完全消除位线11a、b之间的电位差。重要的是注意到，传感放大器12中的栅极-源极电压降的方向是交替的。传感放大器12的所有节点均通过栅极-源极转换点而与其它的节点相连。不会有两个这样的转换点沿相同的方向与栅极-源极电压降相串联。因此，传感放大器12中的节点的电势均不大于远离传感放大器12中任何其它节点的一个栅极一源极电压。因此，传感放大器10会按非常低的电源电压进行操作。而且，输入三极管14a、b和负载三极管16a、b的后栅极偏压会很相似，因此，输入三极管14a、b和负载三极管16a、b上的源极-栅极电压降在相等的沟道电流下彼此非常地相似。可以不用PMOS负载三极管16a、b而是使用NMOS(N沟道金属氧化物半导体)负载三极管，其栅极与漏极相连即与共用节点18相连。但是，这在要确保存储器所引起的电流变化会导致负载三极管16a、b和输入三极管14a、b有同样但为相反的栅极-源极电压变化时需要更复杂的三极管匹配。图2示出了传感放大器12的实施例。除图1所示的部件以外，图2还示出了第一和第二电源接头Vdd、Vss。位线11a、b分别通过负载26a、b与第一电源接头Vdd相连。除图1所示的部件以外，传感放大器12还包含一第一和第二NMOS电流源三极管22a、b、一PMOS共用阻抗三极管20以及PMOS输出三极管24a、b。第一输入三极管14a和第一负载三极管16a的漏极的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括存储器的集成电路，所述存储器带有： 存储器位线； 一第一和第二输入三极管，它们具有交叉连接的栅极和漏极，每个三极管均具有一源极，它与存储器位线中的相应一个相连； 一共用节点； 一第一和第二负载三极管，第一和第二输入三极管的漏极分别通过第一和第二负载三极管的源极－栅极连线与上述共用节点相连； 电流传递接头，它们分别位于上述第一和第二输入三极管的漏极与上述第一和第二负载三极管的源极－漏极沟道之间； 其特征在于，前述第一和第二负载三极管的栅极／源极电压降的方向被设置成与存储器位线和共用节点之间的第一和第二输入三极管的栅极／源极电压降的方向相反。

【技术特征摘要】
EP 1998-12-22 98204380.41.一种包括存储器的集成电路，所述存储器带有存储器位线；一第一和第二输入三极管，它们具有交叉连接的栅极和漏极，每个三极管均具有一源极，它与存储器位线中的相应一个相连；一共用节点；一第一和第二负载三极管，第一和第二输入三极管的漏极分别通过第一和第二负载三极管的源极-栅极连线与上述共用节点相连；电流传递接头，它们分别位于上述第一和第二输入三极管的漏极与上述第一和第二负载三极管的源极-漏极沟道之间；其特征在于，前述第一和第二负载三极管的栅极/源极电压降的方向被设置成与存储器位线和共用节点之间的第一和第二输入三极管的栅极/源极电压降的方向相反。2.如权利要求1的集成电路，其特征在于，所述第一和第二输入三极管与所述第一和第二负载三极管均为有同样导电率类型的三极管，所述第一和第二负载三极管的栅极分别与第一和第二输入三极管的漏极相连。3.如权利要求2的集成电路，其特征在于，所述第一和第二输入三极管的源极通过前述位线与第一电源节点相连，所述共用节点通过共用电流源电路与上述第一电源接头相连。4.如权利要求1的集成电路，其特征在于，所述第一和第二输入三极管的漏极分别通过第一和第二电流源与第二电源接头相连。5.如权利要求4的集成电路，其特征在于，所述第一和第二电流源可在不能进行存储器读取的零电流状态与能进行存储器读取的供电状态之间转换。6.如权利要求5的集成电路，其特征在于，所述第一和第二电流源包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：E塞文克，LP贝勒弗罗伊德，R赛加尔，
申请(专利权)人：皇家菲利浦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]