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一种信号处理电路和方法

  • 国知局
  • 2024-07-31 19:29:06

本公开涉及微电子器件,尤其涉及一种信号处理电路和方法。

背景技术:

1、由于半导体行业对高密度、高速和nvm(non-volatile memory,低功耗非易失性存储器)的需求,因此,nvm器件的市场增长速度快。

2、nvm主要包括五种类型:闪存、feram(ferroelectric random access memory,铁电随机存取存储器)、mram(magnetoresistive random access memory,磁随机存取存储器)、pram(phase random access memory,相变存储器)和rram(resistive random accessmemory,阻变随机存储器)。

3、闪存是过去10年来半导体行业发展快的技术。mram、feram、pcm和rram是新型的nvm技术。mram可以通过磁存储元件存储数据。feram可以利用电畴的极化反正存储数据。在pram中,数据存储基于特殊材料在非晶和结晶状态之间的可逆相变。rram的工作原理类似于pram,夹在导电板之间的电介质可以通过施加足够高的电压后形成的细丝或导电路径导电,以此来存储数据。

4、虽然上述新型的nvm显示出了竞争力,但是相较于sram(static random accessmemory,静态随机存取存储器),在读写速度等方面受到限制,不具有可替代性。并且,随着对节能需求的增加,sram的关态泄漏正成为先进工艺节点中的一个关键挑战。

5、在实现本公开发明构思的过程中,发明人发现,相关技术中,存在存储器的功耗高,且关闭存储器会丢失数据的问题。

技术实现思路

1、鉴于上述问题,本公开提供了一种信号处理电路和方法。

2、根据本公开的第一个方面,提供了一种信号处理电路包括:存储器;第一晶体管,第一晶体管的漏极用于连接存储器的第一端;第二晶体管,第二晶体管的栅极用于连接第一晶体管的源极,第二晶体管的漏极连接第一信号传输端,第二晶体管的源极用于连接存储器的第二端;其中,第一晶体管用于缓存来自存储器的第一端的电压信号,得到缓存信号,并向第二晶体管传输缓存信号,第一信号传输端用于向第二晶体管传输第一电源信号,第二晶体管用于向存储器传输与缓存信号和第一电源信号对应的第一目标信号。

3、根据本公开的实施例,第一晶体管的栅极用于连接第二信号传输端,第二信号传输端用于向第一晶体管传输第一晶体管控制信号,第一晶体管控制信号用于控制第一晶体管的导通状况。

4、根据本公开的实施例,存储器包括信号处理单元,信号处理单元用于根据第一目标信号和第二电源信号,输出第二目标信号;信号处理单元包括:第三晶体管,第三晶体管的漏极用于连接第三信号传输端,第三晶体管的源极用于连接存储器的第一端,第三晶体管的栅极用于连接存储器的第二端,其中,第三信号传输端用于接收第二电源信号;第四晶体管,第四晶体管的漏极用于连接第三信号传输端,第四晶体管的源极用于连接存储器的第二端,第四晶体管的栅极用于连接存储器的第一端;第五晶体管,第五晶体管的漏极用于连接存储器的第一端,第五晶体管的源极用于连接接地端,第五晶体管的栅极用于连接存储器的第二端;第六晶体管,第六晶体管的漏极用于连接存储器的第二端,第六晶体管的源极用于连接接地端,第六晶体管的栅极用于连接存储器的第一端。

5、根据本公开的实施例,存储器还包括:第七晶体管,第七晶体管的源极用于连接存储器的第一端,第七晶体管的漏极用于连接第四信号传输端,第七晶体管的栅极用于连接第五信号传输端;第八晶体管,第八晶体管的源极用于连接存储器的第二端,第八晶体管的漏极用于连接第六信号传输端,第八晶体管的栅极用于连接第五信号传输端;其中,第四信号传输端用于接收第二晶体管控制信号,第二晶体管控制信号用于控制第七晶体管和第八晶体管的导通状况,以在信号输出阶段,通过第七晶体管和第八晶体管,通过第四信号传输端和第六信号传输端传输第二目标信号。

6、根据本公开的实施例,存储器,还包括充电单元,用于根据接收到的初始电压信号,对第四信号传输端和第六信号传输端进行充电,以便于在信号输入阶段,通过控制第四信号传输端和第六信号传输端各自的电压,传输电压信号;充电单元包括:第九晶体管,第九晶体管的源极用于连接第七信号传输端,第九晶体管的漏极用于连接第四信号传输端,其中,第七信号传输端用于接收初始电压信号;第十晶体管,第十晶体管的源极用于连接第七信号传输端,第十晶体管的漏极用于连接第六信号传输端;第十一晶体管,第十一晶体管的源极用于连接第四信号传输端,第十一晶体管的漏极用于连接第六信号输入端。

7、根据本公开的实施例,存储器还包括:第十二晶体管,第十二晶体管的漏极用于连接第四信号传输端,第十二晶体管的源极用于连接接地端,第十二晶体管的栅极用于连接第八信号传输端;第十三晶体管,第十三晶体管的漏极用于连接第六信号传输端,第十三晶体管的源极用于连接接地端,第十三晶体管的栅极用于连接第九信号传输端;其中,第八信号传输端用于接收第四晶体管控制信号,第九信号传输端用于接收第五晶体管控制信号,第四晶体管控制信号用于控制第十二晶体管的导通状况,第五晶体管控制信号用于控制第十三晶体管的导通状况,第十二晶体管和第十三晶体管用于在信号输入阶段,通过控制第四信号传输端和第六信号传输端之间的电平差,来传输电压信号。

8、根据本公开的实施例,第三晶体管和第四晶体管通过第一连接点与第三信号传输端连接;第五晶体管和第六晶体管通过第二连接点与接地端连接;存储器还包括:第十四晶体管,设置于第三信号传输端与第一连接点之间,第十四晶体管的源极用于连接第三信号传输端,第十四晶体管的漏极用于连接第一连接点,第十四晶体管的栅极用于连接第十信号传输端;第十五晶体管,设置于第三信号传输端与第一连接点之间,第十四晶体管的源极用于连接第三信号传输端,第十五晶体管的漏极用于连接接地端,第十五晶体管的栅极用于连接第十一信号传输端;其中,第十信号传输端用于接收第一控制信号,第十一信号传输端用于接收第二控制信号,第一控制信号和第二控制信号的电平不同,第十四晶体管和第十五晶体管用于根据第一控制信号和第二控制信号各自的电平,控制信号处理单元的使用状态。

9、根据本公开的实施例,信号处理单元还用于对第二目标信号进行锁存,并向第十二信号传输端输出锁存后的第二目标信号。

10、根据本公开的实施例,第一晶体管和第二晶体管的材料均包括铟镓锌氧化物。

11、本公开的第二方面提供了一种信号处理方法,包括:利用第一晶体管,缓存来自存储器的第一端的电压信号,得到缓存信号,并向第二晶体管传输电压信号;利用第二晶体管,向存储器传输与缓存信号和第一电源信号对应的第一目标信号。

12、根据本公开提供的信号处理电路和方法,通过使用第一晶体管对电压信号缓存,可以解决由于存储器关电而导致的数据丢失问题。基于此,可以对存储器进行关电,来降低功耗。进而,在关电的存储器重新上电的情况下,可以利用第二晶体管通过缓存信号和第一电源信号,高效输出第一目标信号,实现了存储器的非易失性存储。

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