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用于高速SRAM的高可靠可编程复制位线时钟控制系统的制作方法

2021-04-02 10:15:00 来源:中国专利 TAG:可编程 控制系统 时钟 用于 复制
用于高速SRAM的高可靠可编程复制位线时钟控制系统的制作方法

本发明属于数字集成电路设计技术领域,尤其涉及一种用于高速sram的高可靠可编程复制位线时钟控制系统。



背景技术:

复制位线技术是高速sram实现精准读写时序控制的重要技术,在sram存储单元阵列边缘增加一列复制单元和放电单元,并通过放电单元进行放电来模拟存储单元阵列的读操作放电过程,起到了精准控制存储单元阵列的位线预充电、灵敏放大器开启的作用。

可编程复制位线技术通过编程选择不同的放电通路对复制位线放电,实现不同工作环境下灵活控制复制位线的放电电流,在可配置范围内寻找灵敏放大器最优开启时间实现最快读取速度。

在可编程复制位线结构中,一般采用读字线作为放电单元的字线开启和位线预充控制端。若读字线是电平信号,在每次读字线有效时,预充关闭,放电单元将持续放电直到读字线无效时才关闭放电管打开预充管,将位线预充至高电平,这种情况会产生不必要的功耗开销。若读字线是脉冲信号,读字线必须保证足够的脉宽以保证在所有编程范围内,复制位线均被充分放电至灵敏放大器使能打开,否则在最慢放电条件下会出现放电不充分读使能未正常产生导致读时序错误的问题。对于可靠的可编程复制位线结构,即使读字线脉宽在最慢放电条件满足时,相应的最快放电条件下仍会产生不必要的功耗损失,因此,如何减小不必要的功耗损失是本领域需要解决的技术问题之一。

可编程复制位线结构在实际应用中可能导致错误的读时序。例如,在高速sram尤其是4倍速率同步sram的电路中,采用字线脉冲触发读操作,读字线脉冲由地址脉冲译码得到,其脉宽极易因地址脉冲信号延迟不一致而产生脉宽变窄的问题,并且字线脉冲宽度不稳定的问题不可控,会跟随环境的变化而改变,因此,由读字线脉宽不稳定导致读时序错误也是本应用领域亟待解决的技术问题之一。



技术实现要素:

本发明的技术解决问题:克服现有技术的不足,提供一种用于高速sram的高可靠可编程复制位线时钟控制系统,克服了常规复制位线控制电路的问题,消除了在特殊读字线输入条件下引发的不必要的功耗损失和读控制时序异常,大幅提高了可编程复制位线结构的操作可靠性,降低了各工作条件下的功耗开销。

为了解决上述技术问题,本发明公开了一种用于高速sram的高可靠可编程复制位线时钟控制系统,包括:时钟控制电路、可编程复制位线和存储单元阵列;

时钟控制电路,用于接收外部读字线控制信号rwl,根据外部读字线控制信号rwl产生字线选通信号swl;以及,接收可编程复制位线输出的复制位线电位rbl,根据复制位线电位rbl,产生灵敏放大器使能信号sae;其中,当外部读字线控制信号rwl无效时,产生低电平的字线选通信号swl;当外部读字线控制信号rwl由无效转为有效时,产生高电平的字线选通信号swl;

可编程复制位线,用于接收时钟控制电路输出的字线选通信号swl,根据字线选通信号swl对可编程复制位线中的预充管和放电单元进行协同控制;并输出实时的复制位线电位rbl;其中,当接收到的字线选通信号swl为低电平时,控制放电单元停止放电,同时控制预充管对放电单元进行预充,直至复制位线电位rbl满足预设电位;当接收到的字线选通信号swl为高电平时,控制预充管关闭,同时控制放电单元进行放电,直至可编程复制位线输出的复制位线电位rbl满足预设电位;

存储单元阵列,用于根据时钟控制电路输出的灵敏放大器使能信号sae,进行读操作。

在上述用于高速sram的高可靠可编程复制位线时钟控制系统中,时钟控制电路,包括:边沿检测电路、预充恢复电路和反馈控制逻辑电路;

边沿检测电路,用于接收外部读字线控制信号rwl,检测外部读字线控制信号rwl有效跳变沿,并输出脉冲信号ren;

预充恢复电路,用于接收边沿检测电路输出的脉冲信号ren和反馈控制逻辑电路输出的预充使能反馈信号pchrgen,产生字线选通信号swl;

反馈控制逻辑电路,用于接收可编程复制位线输出的复制位线电位rbl和预充恢复电路输出的字线选通信号swl;根据复制位线电位rbl,产生灵敏放大器使能信号sae,将灵敏放大器使能信号sae输出至存储单元阵列;根据灵敏放大器使能信号sae和字线选通信号swl,产生预充使能反馈信号pchrgen,将预充使能反馈信号pchrgen输出至预充恢复电路。

在上述用于高速sram的高可靠可编程复制位线时钟控制系统中,边沿检测电路,包括:第一反相器和第一或门;

第一反相器,用于接收外部读字线控制信号rwl,得到一个延迟后的rwl反信号;其中,第一反相器电路的输出端连接第一或门的第二输入端;

第一或门,用于对外部读字线控制信号rwl和延迟后的rwl反信号进行或运算,在外部读字线控制信号rwl的下降沿产生一次负脉冲信号ren-,并输出;其中,第一或门的第一输入端接收外部读字线控制信号rwl;第一或门的第二输入端与第一反相器电路的输出端连接,接收第一反相器电路输出的延迟后的rwl反信号;第一或门的输出端连接至预充恢复电路。

在上述用于高速sram的高可靠可编程复制位线时钟控制系统中,预充恢复电路,包括:第一与非门和第二与非门;

第一与非门的第一输入端与第一或门的输出端连接,接收第一或门输出的负脉冲信号ren-;第一与非门的第二输入端与第二与非门的输出端连接;第一与非门的输出端连接第二与非门的第一输入端,并作为预充恢复电路的输出端连接至反馈控制逻辑电路和预充管;

第二与非门的第一输入端与第一与非门的输出端连接;第二与非门的第二输入端与反馈控制逻辑电路的输出端连接,接收反馈控制逻辑电路输出的预充使能反馈信号pchrgen;第二与非门的输出端与第一与非门的第二输入端连接。

在上述用于高速sram的高可靠可编程复制位线时钟控制系统中,反馈控制逻辑电路,包括:第二反相器和第三与非门;

第二反相器,用于接收可编程复制位线输出的复制位线电位rbl,根据复制位线电位rbl产生灵敏放大器使能信号sae,并输出;其中,第二反相器的输出端输出灵敏放大器使能信号sae,同时连接第三与非门的第一输入端;

第三与非门,用于接收第二反相器的输出端输出的灵敏放大器使能信号sae和预充恢复电路输出的字线选通信号swl;对灵敏放大器使能信号sae和字线选通信号swl进行与非运算,得到预充使能反馈信号pchrgen,将预充使能反馈信号pchrgen输出至预充恢复电路;其中,第三与非门的第一输入端与第二反相器的输出端连接,接收灵敏放大器使能信号sae;第三与非门的第二输入端与第一与非门的输出端连接,接收字线选通信号swl。

在上述用于高速sram的高可靠可编程复制位线时钟控制系统中,第二反相器的开关阈值小于存储单元阵列中灵敏放大器的最大失调电压。

在上述用于高速sram的高可靠可编程复制位线时钟控制系统中,边沿检测电路,包括:第三反相器和第一或非门;

第三反相器,用于接收外部读字线控制信号rwl,得到一个延迟后的rwl反信号;其中,第三反相器的输出端连接第一或非门的第二输入端;

第一或非门,用于对外部读字线控制信号rwl和延迟后的rwl反信号进行或非运算,在外部读字线控制信号rwl的下降沿产生一次正脉冲信号ren ,并输出;其中,第一或非门的第一输入端接收外部读字线控制信号rwl;第一或非门的第二输入端与第三反相器的输出端连接,接收第三反相器输出的延迟后的rwl反信号;第一或非门的输出端连接至预充恢复电路。

在上述用于高速sram的高可靠可编程复制位线时钟控制系统中,预充恢复电路,包括:第二或非门、第三或非门和第四反相器;

第二或非门的第一输入端与第一或非门的输出端连接,接收第一或非门输出的正脉冲信号ren ;第二或非门的第二输入端与第三或非门的输出端连接;第二或非门的输出端连接第三或非门的第一输入端和第四反相器的输入端,并作为预充恢复电路的第一输出端连接至反馈控制逻辑电路;

第三或非门的第一输入端与第二或非门的输出端连接;第三或非门的第二输入端与反馈控制逻辑电路的输出端连接,接收反馈控制逻辑电路输出的预充使能反馈信号pchrgen;第三或非门的输出端与第二或非门的第二输入端连接;

第四反相器的输入端与第二或非门的输出端连接,第四反相器的输出端作为预充恢复电路的第二输出端连接至预充管。

在上述用于高速sram的高可靠可编程复制位线时钟控制系统中,反馈控制逻辑电路,包括:第五反相器、第六反相器和第四或非门;

第五反相器,用于接收可编程复制位线输出的复制位线电位rbl,根据复制位线电位rbl产生灵敏放大器使能信号sae,并输出;其中,第五反相器的输出端输出灵敏放大器使能信号sae,同时连接第六反相器的输入端;

第六反相器,用于接收第五反相器的输出端输出的灵敏放大器使能信号sae,对灵敏放大器使能信号sae取反后输出;其中,第六反相器的输出端与第四或非门的第一输入端连接;

第四或非门,用于接收第六反相器的输出端输出的取反后的灵敏放大器使能信号sae反和预充恢复电路输出的字线选通信号swl;对取反后的灵敏放大器使能信号sae反和字线选通信号swl进行或非运算,得到预充使能反馈信号pchrgen,将预充使能反馈信号pchrgen输出至预充恢复电路;其中,第四或非门的第一输入端与第六反相器的输出端连接,接收取反后的灵敏放大器使能信号sae反;第四或非门的第二输入端与第二或非门的输出端连接,接收字线选通信号swl。

在上述用于高速sram的高可靠可编程复制位线时钟控制系统中,第五反相器的开关阈值小于存储单元阵列中灵敏放大器的最大失调电压。

本发明具有以下优点:

(1)本发明公开了一种用于高速sram的高可靠可编程复制位线时钟控制系统,利用外部读字线控制信号rwl边沿触发可编程复制位线中放电单元放电,并反馈得到字线选通信号swl,使用字线选通信号swl替代传统控制电路中的外部读字线控制信号rwl直接控制可编程复制位线预充和放电,只有当本次读操作完成时字线选通信号swl才恢复至初始态,期间字线选通信号swl的任何波动和干扰都不会影响可编程复制位线的时序,提高了可编程复制位线的读时序抗干扰能力,提供精准可靠的充放电时序。

(2)本发明公开了一种用于高速sram的高可靠可编程复制位线时钟控制系统,在编程至最慢放电情况下,可编程复制位线对时钟控制逻辑可实现自定时位线对预充和放电,可有效解决外部读字线控制信号rwl脉宽较小导致放电不充分、灵敏放大器使能信号sae无法开启造成错误读时序的问题,提高了可编程复制位线读写时序的可靠性。

(3)本发明公开了一种用于高速sram的高可靠可编程复制位线时钟控制系统,只利用读字线边沿触发可编程复制位线放电单元放电,自调节产生放电使能脉宽,读字线脉宽具有相应的可调节能力,可根据不同编程条件下的放电速度来进行调整以达到最大性能,保证了电路稳定可靠的工作。

(4)本发明公开了一种用于高速sram的高可靠可编程复制位线时钟控制系统,采用字线选通信号swl替代传统控制电路中的外部读字线控制信号rwl直接控制可编程复制位线预充和放电,字线选通信号swl在灵敏放大器使能信号有效后及时关断,克服了传统复制位线控制电路在灵敏放大器使能后仍持续放电的问题,减少可编程复制位线不必要放电,降低了复制位线充放电功耗开销。

附图说明

图1是本发明实施例中一种用于高速sram的高可靠可编程复制位线时钟控制系统的结构示意图;

图2是本发明实施例中一种时钟控制电路的结构示意图;

图3是本发明实施例中一种触发条件下的电路工作原理波形图;

图4是本发明实施例中又一种触发条件下的电路工作原理波形图;

图5是本发明实施例中又一种时钟控制电路的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明公开的实施方式作进一步详细描述。

本发明公开了一种用于高速sram的高可靠可编程复制位线时钟控制系统,其核心思想之一在于:在外部读字线控制信号rwl的有效跳变沿产生一系列自动调节的时序控制信号用于存储单元阵列读操作:在外部读字线控制信号rwl下降沿产生一个专用的字线选通信号swl;当字线选通信号swl为高电平时,作为可编程复制位线的放电使能,控制预充管关闭、放电单元放电;随后可编程复制位线输出的复制位线电位rbl放电至一定电位后产生一个灵敏放大器使能信号sae用于控制存储单元阵列的读操作,同时反馈预充使能反馈信号pchrgen,将字线选通信号swl放电使能关闭,放电单元停止放电,并打开预充管对放电单元预充,使复制位线电位rbl恢复至高电平。

如图1,在本实施例中,该用于高速sram的高可靠可编程复制位线时钟控制系统,包括:时钟控制电路、可编程复制位线和存储单元阵列。

时钟控制电路,用于接收外部读字线控制信号rwl,根据外部读字线控制信号rwl产生字线选通信号swl;以及,接收可编程复制位线输出的复制位线电位rbl,根据复制位线电位rbl,产生灵敏放大器使能信号sae。其中,当外部读字线控制信号rwl无效时,产生低电平的字线选通信号swl;当外部读字线控制信号rwl由无效转为有效时,产生高电平的字线选通信号swl。

可编程复制位线,用于接收时钟控制电路输出的字线选通信号swl,根据字线选通信号swl对可编程复制位线中的预充管和放电单元进行协同控制;并输出实时的复制位线电位rbl。其中,当接收到的字线选通信号swl为低电平时,控制放电单元停止放电,同时控制预充管对放电单元进行预充,直至复制位线电位rbl满足预设电位;当接收到的字线选通信号swl为高电平时,控制预充管关闭,同时控制放电单元进行放电,直至可编程复制位线输出的复制位线电位rbl满足预设电位。

存储单元阵列,用于根据时钟控制电路输出的灵敏放大器使能信号sae,进行读操作。

由上可知,在本实施例中,时钟控制电路的两个输入端分别用于接收外部读字线控制信号rwl和可编程复制位线输出的复制位线电位rbl;时钟控制电路的两个输出端分别输出字线选通信号swl和灵敏放大器使能信号sae。其中,当外部读字线控制信号rwl无效时,可编程复制位线处于初始态,字线选通信号swl为低电平(此时,字线选通信号swl视为预充使能信号swl0),复制位线电位rbl为高电平,灵敏放大器使能信号sae为低电平。当外部读字线控制信号rwl由无效转为有效时,时钟控制电路输出的字线选通信号swl为高电平(此时,字线选通信号swl视为读使能信号swl1),可编程复制位线在接收到高电平的字线选通信号swl后,控制预充管关闭,放电单元开始放电,直到复制位线电位rbl下降至预设电位后,时钟控制电路输出高电平的灵敏放大器使能信号sae,随后字线选通信号swl变为低电平,放电单元停止放电,预充管开启,对放电单元进行预充,直至复制位线电位rbl重新恢复至预设电位,进而灵敏放大器使能信号sae变为低电平,电路最终恢复至初始态。

在本实施例中,该时钟控制电路具体可以包括:边沿检测电路100、预充恢复电路200和反馈控制逻辑电路300。

边沿检测电路100,用于接收外部读字线控制信号rwl,检测外部读字线控制信号rwl有效跳变沿,并输出脉冲信号ren。

预充恢复电路200,用于接收边沿检测电路100输出的脉冲信号ren和反馈控制逻辑电路300输出的预充使能反馈信号pchrgen,产生字线选通信号swl。

反馈控制逻辑电路300,用于接收可编程复制位线输出的复制位线电位rbl和预充恢复电路200输出的字线选通信号swl;根据复制位线电位rbl,产生灵敏放大器使能信号sae,将灵敏放大器使能信号sae输出至存储单元阵列;根据灵敏放大器使能信号sae和字线选通信号swl,产生预充使能反馈信号pchrgen,将预充使能反馈信号pchrgen输出至预充恢复电路200。

可见,在本实施例中,边沿检测电路100接受输入端低电平有效的外部读字线控制信号rwl,当外部读字线控制信号rwl由高电平变为低电平,输出一个负脉冲信号ren-。预充恢复电路200是一个锁存模块,在负脉冲信号ren-产生期间,预充恢复电路200的另一输入端接收到的预充使能反馈信号pchrgen一直为初始态高电平,预充恢复电路200输出字线选通信号swl由低电平变为高,进而使可编程复制位线的放电单元开启,将复制位线电位rbl放电至较低电位后,反馈控制逻辑电路300输出的灵敏放大器使能信号sae由低变为高电平,同时预充使能反馈信号pchrgen由初始高电平变为低电平,这时预充恢复电路200输出的字线选通信号swl变为低电平,进而使可编程复制位线的放电单元关闭,预充管开启,将复制位线电位rbl恢复至高电平。以上过程即可编程复制位线一次完整的读控制时序产生原理。其中,边沿检测电路100输出的脉冲信号ren是一个窄脉宽的脉冲信号,其作用是利用脉冲信号ren的脉冲电平将预充恢复电路200输出的字线选通信号swl置位,当字线选通信号swl置位后脉冲信号ren即可恢复至初始态,这时预充恢复电路200内置的锁存结构处于保持态,直到其另一输入端输入的预充使能反馈信号pchrgen变为低电平将其复位。

在本发明的一优选实施例中,给出了一种可行的边沿检测电路100、预充恢复电路200和反馈控制逻辑电路300的具体电路结构。

如图2,边沿检测电路100具体可以包括:第一反相器101和第一或门102。

第一反相器101,用于接收外部读字线控制信号rwl,得到一个延迟后的rwl反信号,延迟后的rwl反信号的延迟时间决定了负脉冲信号ren-的脉冲宽度。其中,第一反相器电路101的输出端连接第一或门102的第二输入端。

第一或门102,用于对外部读字线控制信号rwl和延迟后的rwl反信号进行或运算,在外部读字线控制信号rwl的下降沿产生一次负脉冲信号ren-,并输出。其中,第一或门102的第一输入端接收外部读字线控制信号rwl;第一或门102的第二输入端与第一反相器电路101的输出端连接,接收第一反相器电路101输出的延迟后的rwl反信号;第一或门102的输出端连接至预充恢复电路200。

其中,需要说明的是,边沿检测电路100仅在外部读字线控制信号rwl的有效跳变沿产生一个固定脉宽的负脉冲信号ren-,无论外部读字线控制信号rwl是电平信号还是脉冲信号,边沿检测电路100不关心外部读字线控制信号rwl的电平有效持续时间。此外,负脉冲信号ren-的脉宽设置t-条件为:小于任何编程条件下的从字线选通信号swl为高到灵敏放大器使能信号sae产生的延时tsae_delay,此条件可保证时钟控制电路时序关系中不会出现负脉冲信号ren-和预充使能反馈信号pchrgen同时为低电平的情况。

如图2,预充恢复电路200具体可以包括:第一与非门201和第二与非门202。

第一与非门201的第一输入端与第一或门102的输出端连接,接收第一或门102输出的负脉冲信号ren-;第一与非门201的第二输入端与第二与非门202的输出端连接;第一与非门201的输出端连接第二与非门202的第一输入端,并作为预充恢复电路200的输出端连接至反馈控制逻辑电路300和预充管400。

第二与非门202的第一输入端与第一与非门201的输出端连接;第二与非门202的第二输入端与反馈控制逻辑电路300的输出端连接,接收反馈控制逻辑电路300输出的预充使能反馈信号pchrgen;第二与非门202的输出端与第一与非门201的第二输入端连接。

其中,需要说明的是,第一与非门201和第二与非门202是相同的元件结构,两者共同构成一个rs锁存器。当负脉冲信号ren-为低电平、预充使能反馈信号pchrgen为高电平时,rs锁存器处于置位态,输出字线选通信号swl为高电平。当负脉冲信号ren-为高电平、预充使能反馈信号pchrgen为低电平时,rs锁存器处于复位态,输出字线选通信号swl为低电平。当负脉冲信号ren-和预充使能反馈信号pchrgen均为高电平时,rs锁存器处于保持态,输出字线选通信号swl保持上一状态电位不变。当负脉冲信号ren-和预充使能反馈信号pchrgen均为低电平时,rs锁存器处于无效态,输出字线选通信号swl为高电平。

如图2,反馈控制逻辑电路300具体可以包括:第二反相器301和第三与非门302。

第二反相器301,用于接收可编程复制位线输出的复制位线电位rbl,根据复制位线电位rbl产生灵敏放大器使能信号sae,并输出。其中,第二反相器301的输出端输出灵敏放大器使能信号sae,同时连接第三与非门302的第一输入端。进一步的,第二反相器301的上拉开关阈值(即反相器由低变为高时rbl被泄放的电压差值)应大于灵敏放大器的最大失调电压,这样才能满足当灵敏放大器使能信号sae变为高电平时,灵敏放大器可实现正确的放大功能。

第三与非门302,用于接收第二反相器301的输出端输出的灵敏放大器使能信号sae和预充恢复电路200输出的字线选通信号swl;对灵敏放大器使能信号sae和字线选通信号swl进行与非运算,得到预充使能反馈信号pchrgen,将预充使能反馈信号pchrgen输出至预充恢复电路200。其中,第三与非门302的第一输入端与第二反相器301的输出端连接,接收灵敏放大器使能信号sae;第三与非门302的第二输入端与第一与非门201的输出端连接,接收字线选通信号swl。

其中,需要说明的是,当字线选通信号swl为高电平且放电单元完成放电产生灵敏放大器使能信号sae为高电平后输出预充使能反馈信号pchrgen为低电平,通过预充恢复电路200逻辑运算将预充管开启,并结束单元放电。进一步的,反馈控制逻辑电路300输出的灵敏放大器使能信号sae变为高电平后,经第三与非门302输出、预充恢复电路200输出的字线选通信号swl变为低电平、预充管开启至灵敏放大器使能信号sae最终变为低电平的逻辑延迟tsa是灵敏放大器使能信号sae的时间。

在本实施例中,如图3所示,图3(a)表示:外部读字线控制信号rwl为电平信号时,本发明所述的高可靠可编程复制位线时钟控制系统的工作时序原理图;图3(b)表示:外部读字线控制信号rwl为电平信号时,传统复制位线控制电路的工作时序原理图。可见,传统复制位线控制电路使用外部读字线控制信号rwl直接控制放电单元的放电使能和预充使能,这样在灵敏放大器使能信号sae变为有效且读操作完成后,放电使能仍开启会导致可编程复制位线持续放电直到外部读字线控制信号rwl无效,会损失不必要的功耗。本发明所述的高可靠可编程复制位线时钟控制系统可实现自定时位线对预充和放电,尤其是应用于可编程复制位线中在读操作结束后均可及时关断放电单元,避免不必要的持续放电,降低功耗。

在本实施例中,如图4所示,图4(a)表示:外部读字线控制信号rwl脉宽较小时,本发明所述的高可靠可编程复制位线时钟控制系统的工作时序原理图;图4(b)表示:外部读字线控制信号rwl脉宽较小时,传统复制位线控制电路的工作时序原理图。可见,在传统复制位线控制电路中,当读字线固定脉宽较窄而可编程复制位线放电速度最慢时,会出现rbl放电还不充分,不足以使下一级反相器逻辑翻转,预充管提前开启将rbl充电至高电平,在这种情况下将无法产生高电平的灵敏放大器使能信号sae,导致电路出现错误的读控制时序。为避免这一问题通常要求rbl脉宽足够大以至于满足每种编程条件下rbl均可充分放电,但这又会引发前面所述的功耗损失。本发明所述的高可靠可编程复制位线时钟控制系统,采用专用的字线选通信号swl替代外部读字线控制信号rwl作为控制信号,根据每种编程条件下可编程复制位线的放电速度反馈得到不同脉宽的字线选通信号swl,可精准控制可编程复制位线的放电和预充,实现高可靠的时序控制,有效解决了上述问题。

在本发明的一优选实施例中,给出了又一种可行的边沿检测电路100、预充恢复电路200和反馈控制逻辑电路300的具体电路结构。

如图5,边沿检测电路100具体可以包括:第三反相器103和第一或非门104。

第三反相器103,用于接收外部读字线控制信号rwl,得到一个延迟后的rwl反信号,延迟后的rwl反信号的延迟时间决定了正脉冲信号ren 的脉冲宽度。其中,第三反相器103的输出端连接第一或非门104的第二输入端。

第一或非门104,用于对外部读字线控制信号rwl和延迟后的rwl反信号进行或非运算,在外部读字线控制信号rwl的下降沿产生一次正脉冲信号ren ,并输出。其中,第一或非门104的第一输入端接收外部读字线控制信号rwl;第一或非门104的第二输入端与第三反相器103的输出端连接,接收第三反相器103输出的延迟后的rwl反信号;第一或非门104的输出端连接至预充恢复电路200。

其中,需要说明的是,边沿检测电路100仅在外部读字线控制信号rwl的有效跳变沿产生一个固定脉宽的正脉冲信号ren ,无论外部读字线控制信号rwl是电平信号还是脉冲信号,边沿检测电路100不关心外部读字线控制信号rwl的电平有效持续时间。此外,正脉冲信号ren 的脉宽设置t 条件为:小于任何编程条件下的从字线选通信号swl为高到灵敏放大器使能信号sae产生的延时tsae_delay,此条件可保证时钟控制电路时序关系中不会出现负脉冲信号ren-和预充使能反馈信号pchrgen同时为高电平的情况。

如图5,预充恢复电路200具体可以包括:第二或非门203、第三或非门204和第四反相器205。

第二或非门203的第一输入端与第一或非门104的输出端连接,接收第一或非门104输出的正脉冲信号ren ;第二或非门203的第二输入端与第三或非门204的输出端连接;第二或非门203的输出端连接第三或非门204的第一输入端和第四反相器205的输入端,并作为预充恢复电路200的第一输出端连接至反馈控制逻辑电路300。

第三或非门204的第一输入端与第二或非门203的输出端连接;第三或非门204的第二输入端与反馈控制逻辑电路300的输出端连接,接收反馈控制逻辑电路300输出的预充使能反馈信号pchrgen;第三或非门204的输出端与第二或非门203的第二输入端连接。

第四反相器205的输入端与第二或非门203的输出端连接,第四反相器205的输出端作为预充恢复电路200的第二输出端连接至预充管400。

其中,需要说明的是,第二或非门203和第三或非门204是相同的元件结构,两者共同构成一个rs锁存器。当正脉冲信号ren 为高电平、预充使能反馈信号pchrgen为低电平时,rs锁存器处于复位态,输出字线选通信号swl为高电平。当正脉冲信号ren 为低电平、预充使能反馈信号pchrgen为高电平时,rs锁存器处于置位态,输出字线选通信号swl为低电平。当正脉冲信号ren 和预充使能反馈信号pchrgen均为低电平时,rs锁存器处于保持态,输出字线选通信号swl保持上一状态电位不变。当正脉冲信号ren 和预充使能反馈信号pchrgen均为高电平时,rs锁存器处于无效态,输出字线选通信号swl为高电平。

如图5,反馈控制逻辑电路300具体可以包括:第五反相器303、第六反相器304和第四或非门305。

第五反相器303,用于接收可编程复制位线输出的复制位线电位rbl,根据复制位线电位rbl产生灵敏放大器使能信号sae,并输出。其中,第五反相器303的输出端输出灵敏放大器使能信号sae,同时连接第六反相器304的输入端。进一步的,第五反相器303的上拉开关阈值(即反相器由低变为高时rbl被泄放的电压差值)应大于灵敏放大器的最大失调电压,这样才能满足当灵敏放大器使能信号sae变为高电平时,灵敏放大器可实现正确的放大功能。

第六反相器304,用于接收第五反相器303的输出端输出的灵敏放大器使能信号sae,对灵敏放大器使能信号sae取反后输出。其中,第六反相器304的输出端与第四或非门305的第一输入端连接。

第四或非门305,用于接收第六反相器304的输出端输出的取反后的灵敏放大器使能信号sae反和预充恢复电路200输出的字线选通信号swl;对取反后的灵敏放大器使能信号sae反和字线选通信号swl进行或非运算,得到预充使能反馈信号pchrgen,将预充使能反馈信号pchrgen输出至预充恢复电路200。其中,第四或非门305的第一输入端与第六反相器304的输出端连接,接收取反后的灵敏放大器使能信号sae反;第四或非门305的第二输入端与第二或非门203的输出端连接,接收字线选通信号swl。

其中,需要说明的是,当字线选通信号swl变为高电平后,经第六反相器304输出、预充恢复电路200输出字线选通信号swl变为低电平、预充管被开启至灵敏放大器使能信号sae最终变为低电平的逻辑延迟tsa是灵敏放大器使能信号sae的时间。

综上所述,本发明实施例所述的用于高速sram的高可靠可编程复制位线时钟控制系统,在编程至最慢放电情况下,复制位线对时钟控制电路可实现自定时位线对预充和放电,可有效解决外部读字线控制信号rwl脉宽较小导致放电不充分、灵敏放大器使能信号sae无法开启造成错误读时序的问题,提高了复制位线对读写时序的可靠性,并且有效避免了因可靠性问题电路需具备可调节外部读字线控制信号rwl的困扰。同时,专用的字线控制信号swl在灵敏放大器使能信号sae有效后及时关断,克服了传统复制位线控制电路在灵敏放大器使能后仍持续放电的问题,减少复制位线对不必要放电,有效降低了功耗。

本发明虽然已以较佳实施例公开如上,但其并不是用来限定本发明,任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内,都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改,因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰,均属于本发明技术方案的保护范围。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。

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本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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