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感应放大器及其控制方法、存储阵列结构及存储器与流程

  • 国知局
  • 2024-07-31 19:37:50

本技术涉及存储,具体而言,本技术涉及一种感应放大器及其控制方法、存储阵列结构及存储器。

背景技术:

1、目前,dram(dynamic random access memory,动态随机存取存储器)大多采用开放位线结构open bl的模式减小芯片的尺寸,来降低芯片的成本。

2、但是,开放位线结构中每个位线的参考电压都来自于其邻近的另一侧的存储单元中,每次位线的信号的感应放大都需要参考电压。这种现有结构的缺点就是在存储阵列结构的每个存储单元的边缘都需要设置额外的参考阵列,并采用参考阵列对应的控制逻辑控制,从而使得整个芯片的面积较大,增加了芯片的尺寸。

技术实现思路

1、本技术针对现有方式的缺点,提出一种感应放大器及其控制方法、存储阵列结构及存储器,用以解决现有技术存在的设置额外的参考阵列增加了芯片的尺寸的技术问题。

2、第一方面,本技术实施例提供一种感应放大器,包括:

3、第一信号放大单元,第一端、第二端分别用于与第一电压端、第二电压端电电连接,第三端、第四端分别作为第一节点、第二节点;第一电压端用于输出第一电压,第二电压端用于输出第二电压,第一电压大于第二电压;

4、第二信号放大单元,第一端、第二端、第三端分别用于与第三电压端、第四电压端、位线电连接,第四端与第一节点电连接;第三电压端的电压与第一电压端的电压相同,第四电压端的电压与第二电压端的电压相同;位线用于与存储阵列结构的存储单元电连接;

5、感应放大器,被配置为在第一信号放大阶段,第一信号放大单元的第一端、第一节点和第二端导通,使得第一节点的电压放大到第一电压;在第二信号放大阶段,第二信号放大单元的第一端和第三端导通且第二端和第三端导通,使得位线的电压放大到第二电压,以将第二电压回写到存储单元。

6、在一个可能的实现方式中,第一信号放大单元的第五端、第六端分别作为第三节点、第四节点;

7、感应放大器,还包括:

8、第三信号放大单元,第一端、第二端、第三端分别用于与第五电压端、第六电压端、第一数据线电连接,第四端与第三节点电连接;第五电压端的电压与第一电压端的电压相同,第六电压端的电压与第二电压端的电压相同;第一数据线用于与端口电连接;

9、感应放大器,还被配置为在第一信号放大阶段,第一信号放大单元的第一端、第三节点和第二端导通,使得第三节点的电压放大到第二电压;在第二信号放大阶段,第三信号放大单元的第一端和第三端导通且第二端和第三端导通,使得第一数据线的电压放大到第一电压,以将第一电压输出到端口。

10、在一个可能的实现方式中,感应放大器,还包括:

11、第一隔离单元,控制端用于与第一隔离信号线电连接,第一端、第二端分别用于与第一参考电压端、第一数据线电连接;

12、第一隔离单元,被配置为在第二信号放大阶段,第一隔离单元的第一端和第二端断开,以对第一数据线的电压进行放大。

13、在一个可能的实现方式中,感应放大器,还包括:

14、第二隔离单元,控制端、第一端分别用于与第二隔离信号线、位线电连接,第二端与第二节点电连接;

15、第二隔离单元,被配置为在工作状态,第二隔离单元的第一端和第二端导通;在非工作状态,第二隔离单元的第一端和第二端断开。

16、在一个可能的实现方式中,感应放大器,还包括:

17、第三隔离单元,控制端用于与第三隔离信号线电连接,第一端、第二端分别与第一数据线、第四节点电连接;第三隔离信号线与第二隔离信号线电连接;

18、第三隔离单元,被配置为在工作状态,第三隔离单元的第一端和第二端导通;在非工作状态,第三隔离单元的第一端和第二端断开。

19、在一个可能的实现方式中,第二信号放大单元包括第一开关模块和第二开关模块;

20、第一开关模块的控制端、第二开关模块的控制端共同作为第二信号放大单元的第四端;

21、第一开关模块的第一端作为第二信号放大单元的第一端;

22、第二开关模块的第二端作为第二信号放大单元的第二端;

23、第一开关模块的第二端和第二开关模块的第一端共同作为第二信号放大单元的第三端。

24、在一个可能的实现方式中,第三信号放大单元包括第三开关模块和第四开关模块;

25、第三开关模块的控制端、第四开关模块的控制端共同作为第三信号放大单元的第四端;

26、第三开关模块的第一端作为第三信号放大单元的第一端;

27、第四开关模块的第二端作为第三信号放大单元的第二端;

28、第三开关模块的第二端和第四开关模块的第一端共同作为第三信号放大单元的第三端。

29、在一个可能的实现方式中,第一信号放大单元包括第五开关模块、第六开关模块、第七开关模块和第八开关模块;

30、第五开关模块的第一端和第六开关模块的第一端,共同作为第一信号放大单元的第一端;

31、第五开关模块的第二端和第七开关模块的第一端共同作为第一信号放大单元的第三端,第六开关模块的第二端和第八开关模块的第一端共同作为第一信号放大单元的第五端;

32、第七开关模块的第二端和第八开关模块的第二端共同作为第一信号放大单元的第二端;

33、第五开关模块的控制端和第三节点电连接,第六开关模块的控制端和第一节点电连接;

34、第七开关模块的控制端作为第一信号放大单元的第四端,第八开关模块的控制端作为第一信号放大单元的第六端。

35、在一个可能的实现方式中,感应放大器,还包括:

36、第一预充电单元,控制端用于与第一信号线电连接,第一端用于与第一参考电压端电连接,第二端与第三节点电连接;第一参考电压端用于输出第一参考电压;

37、第二预充电单元,控制端用于与第二信号线电连接,第一端、第二端分别与第一节点、第三节点电连接;

38、第四隔离单元,控制端用于与第四隔离信号线电连接,第一端、第二端、第三端、第四端分别与第二节点、第三节点、第一节点、第四节点电连接。

39、在一个可能的实现方式中,感应放大器,还包括:

40、偏移消除单元,控制端用于与偏移消除信号线电连接,第一端、第二端、第三端、第四端,分别与第二节点、第一节点、第三节点、第四节点电连接。

41、在一个可能的实现方式中,第四隔离单元包括:第九开关模块和第十开关模块;

42、第九开关模块的控制端和第十开关模块的控制端,共同作为第四隔离单元的控制端;

43、第九开关模块的第一端、第二端,分别作为第四隔离单元的第二端、第一端;

44、第十开关模块的第一端、第二端,分别作为第四隔离单元的第三端、第四端。

45、在一个可能的实现方式中,偏移消除单元包括:第十一开关模块和第十二开关模块;

46、第十一开关模块的控制端和第十二开关模块的控制端,共同作为偏移消除单元的控制端;

47、第十一开关模块的第一端、第二端,分别作为偏移消除单元的第二端、第一端;

48、第十二开关模块的第一端、第二端,分别作为偏移消除单元的第三端、第四端。

49、第二方面,本技术实施例提供一种存储阵列结构,包括:多条位线、多条字线、多个呈矩阵分布的存储单元、以及多个如第一方面的感应放大器;

50、一个位线对应与一列存储单元电连接;

51、一个字线对应与一行存储单元电连接;

52、每个位线对应与一个感应放大器的第二信号放大单元的第三端电连接。

53、第三方面,本技术实施例提供一种动态随机存取存储器,包括:第二方面的存储阵列结构。

54、第四方面,本技术实施例提供一种电子设备,包括:如第二方面的存储阵列结构或如第三方面的动态随机存取存储器。

55、第五方面,本技术实施例提供一种控制方法,应用于如第一方面的感应放大器,包括:

56、第一信号放大阶段,控制第一信号放大单元的第一端、第一节点和第二端导通,使得第一节点的电压放大到第一电压;

57、第二信号放大阶段,控制第二信号放大单元的第一端和第三端导通且第二端和第三端导通,使得位线的电压放大到第二电压,以将第二电压回写到存储阵列结构的存储单元。

58、在一个可能的实现方式中,在第一信号放大阶段之前,还包括:

59、第一预充电阶段,控制感应放大器的第一预充电单元的第一端和第二端导通,感应放大器的第二预充电单元的第一端和第二端导通,感应放大器的第四隔离单元的第一端和第二端导通且第三端和第四端导通,感应放大器的第一隔离单元的第一端和第二端导通,以将第一节点、第三节点、位线和数据信号线预充电到预定电压;预定电压小于第一电压;

60、电荷共享阶段,控制第一预充电单元的第一端和第二端断开,第二预充电单元的第一端和第二端断开,将位线的预定电压与存储单元的电容进行电荷共享。

61、在一个可能的实现方式中,在第一信号放大阶段,还包括:

62、控制第四隔离单元的第一端和第二端断开且第三端和第四端断开,第一信号放大单元的第一端、第三节点和第二端导通,使得第三节点的电压放大到第二电压;

63、在第二信号放大阶段,还包括:

64、控制第一隔离单元的第一端和第二端断开,控制第四隔离单元的第一端和第二端导通且第三端和第四端导通,控制感应放大器的第三信号放大单元的第一端和第三端导通且第二端和第三端导通,使得第一数据线的电压放大到第一电压,以将第一电压输出到端口。

65、在一个可能的实现方式中,在第二信号放大阶段之后,还包括:

66、第二预充电阶段,控制第一信号放大单元的第一端、第一节点和第二端断开,第一信号放大单元的第一端、第三节点和第二端断开,第二信号放大单元的第一端和第三端断开且第二端和第三端断开,第三信号放大单元的第一端和第三端断开且第二端和第三端断开,位线与存储单元断开电连接,第一预充电单元的第一端和第二端导通,第二预充电单元的第一端和第二端导通,以将第一节点、第三节点、位线和第一数据信号线预充电到预定电压。

67、在一个可能的实现方式中,在第一信号放大阶段之前,还包括:

68、第三预充电阶段,控制感应放大器的第一预充电单元的第一端和第二端导通,感应放大器的第二预充电单元的第一端和第二端导通,感应放大器的偏移消除单元的第一端和第二端导通且第三端和第四端导通,感应放大器的第一隔离单元的第一端和第二端导通,以将第一节点、第三节点、位线和第一数据信号线预充电到预定电压;

69、偏移消除阶段,控制第一预充电单元的第一端和第二端断开,第二预充电单元的第一端和第二端断开,第一隔离单元的第一端和第二端断开,第一信号放大单元的第一端、第一节点和第二端导通,第一信号放大单元的第一端、第三节点和第二端导通,以将第一信号放大单元的第四端、第六端的开关器件的阈值电压的偏移消除;

70、第四预充电阶段,控制偏移消除单元的第一端和第二端断开且第三端和第四端断开,第一预充电单元的第一端和第二端导通,第二预充电单元的第一端和第二端导通,以将第一节点、第三节点预充电到预定电压;

71、电荷共享阶段,控制第一预充电单元的第一端和第二端断开,第二预充电单元的第一端和第二端断开,将位线的预定电压与存储单元的电容进行电荷共享。

72、本技术实施例提供的技术方案带来的有益技术效果包括:

73、本技术实施例的感应放大器可以在第一信号放大阶段,通过第一信号放大单元使得第一节点的电压放大到第一电压,在第二信号放大阶段,通过第二信号放大单元,使得位线的电压放大到第二电压,从而可以将第二电压回写到存储单元,提高了数据回写效果。本技术实施例设计了一种新的感应放大器,该感应放大器可以基于感应放大器的第一信号放大单元和第二信号放大单元实现信号感应放大,将该感应放大器应用到存储器中时,就不需要在存储器的存储阵列结构的边缘设置参考阵列,使得开放位线结构的边缘所需的参考阵列面积开销大大减小,从而减少芯片的尺寸。而且,本技术实施例可以是在现有的感应放大器中增加设计第二信号放大单元,通过优化感应放大器的结构替代边缘参考阵列,进而减小芯片的尺寸,降低了芯片成本。

74、本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,这些将从下面的描述中变得明显,或通过本技术的实践了解到。

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