感应放大器及其感测方法、存储装置及其数据读取方法、电子设备与流程

本公开涉及半导体，特别是涉及一种感应放大器及其感测方法、存储装置及其数据读取方法、电子设备。

背景技术：

1、随着通讯技术和数字技术的发展，人们持续追求功耗更低、重量更轻和性能更佳的产品。存储装置作为可以保存信息的记忆设备，如随机存储器（ram）、磁盘（disk）、闪存（flash）等在电子设备中得到了广泛应用。然而，感应放大器作为存储装置的重要组成部分之一，感应放大器的性能优劣容易影响存储装置的性能优劣。

技术实现思路

1、基于此，本公开实施例提供了一种感应放大器及其感测方法、存储装置及其数据读取方法、电子设备，能够有效排除位线上因寄生电容造成的信号衰减，以提高存储数据读取的准确度，从而提升感应放大器及存储装置、电子设备的性能。

2、根据一些实施例，本公开一方面提供了一种感应放大器，被配置为连接位线以读取存储在存储单元中的数据。感应放大器包括：电荷积分器和二级放大器。电荷积分器通过位线与存储单元对应连接，被配置为：测量稳定位线电压下流入或流出位线的电荷总量，并将所述电荷总量转化为一个电压作为初始读取信号。二级放大器与电荷积分器的输出端连接，被配置为：比较初始读取信号与参考信号，以根据初始读取信号与参考信号的比较结果输出数据读取信号。

3、根据一些实施例，电荷积分器包括：运算放大器和反馈电容。运算放大器具有第一输入端、第二输入端和输出端；第一输入端被配置为接收第一预设电压；第二输入端与位线连接，被配置为预充电至第二预设电压，并在数据读取阶段接收位线传输的电荷；输出端被配置为在数据读取阶段输出初始读取信号。反馈电容具有第一电极和第二电极；反馈电容的第一电极连接运算放大器的第二输入端，反馈电容的第二电极连接运算放大器的输出端。

4、根据一些实施例，参考信号为电压临界值。

5、根据一些实施例，第二预设电压与第一预设电压相等。

6、根据一些实施例，二级放大器包括锁存式放大器。

7、根据一些实施例，本公开另一方面还提供了一种感应放大器的感测方法，包括：在数据读取阶段：电荷积分器测量稳定位线电压下流入或流出位线的电荷总量，并将所述电荷总量转化为一个电压作为初始读取信号；二级放大器比较初始读取信号与参考信号，并根据初始读取信号与参考信号的比较结果输出数据读取信号；其中，电荷积分器通过位线与存储单元对应连接，所述数据读取信号用于表征存储在存储单元中的数据。

8、根据一些实施例，感应放大器的感测方法，还包括：在初始化阶段：对位线进行预充电，同时初始化电荷积分器。其中，初始化阶段位于数据读取阶段之前。

9、根据一些实施例，本公开又一方面还提供了一种存储装置，包括：存储单元、位线和如上任一些实施例中所述的感应放大器。存储单元被配置为存储数据。位线与存储单元连接。感应放大器与位线连接，被配置为：通过位线读取存储在存储单元中的数据。

10、根据一些实施例，存储单元包括：晶体管和电容器；其中，晶体管的第一源/漏极与位线连接，晶体管的第二源/漏极与电容器的第一电极连接，电容器的第二电极接地。存储装置还包括：与晶体管的栅极连接的字线。

11、相应地，根据一些实施例，上述存储装置的数据读取方法，包括：

12、将连接存储单元的位线的电压预充到第一参考电压或第二参考电压，同时初始化感应放大器中的电荷积分器；其中，第一参考电压大于第二参考电压，且第一参考电压和第二参考电压的差值符合第一预设值；

13、向连接存储单元的字线提供第三参考电压；

14、感应放大器根据位线上的电荷是否发生电荷转移输出数据读取信号；数据读取信号用于表征存储在存储单元的电容器中的数据。

15、根据一些实施例，存储单元包括：晶体管和第一铁电电容器；其中，晶体管的第一源/漏极与位线连接，晶体管的第二源/漏极与第一铁电电容器的第一电极连接，第一铁电电容器的第二电极接地。存储装置还包括：与晶体管的栅极连接的字线。

16、相应地，根据一些实施例，上述存储装置的数据读取方法，包括：

17、将连接存储单元的位线的电压预充到第一参考电压，同时初始化感应放大器中的电荷积分器；

18、向连接存储单元的字线提供第四参考电压；

19、感应放大器根据位线上的电荷是否发生电荷转移输出数据读取信号；所述数据读取信号用于表征存储在存储单元的第一铁电电容器中的数据。

20、根据一些实施例，存储单元包括第二铁电电容器；其中，第二铁电电容器的第一电极与位线连接。存储装置还包括：与第二铁电电容器的第二电极连接的字线。

21、相应地，根据一些实施例，上述存储装置的数据读取方法，包括：

22、将连接存储单元的位线的电压预充到第一参考电压，向连接存储单元的字线提供第五参考电压，同时初始化感应放大器中的电荷积分器；

23、向连接存储单元的字线提供第六参考电压；其中，第五参考电压大于第六参考电压，且第五参考电压和第六参考电压的差值符合第二预设值；

24、感应放大器根据位线上的电荷是否发生电荷转移输出数据读取信号；所述数据读取信号用于表征存储在存储单元的第二铁电电容器中的数据。

25、根据一些实施例，若位线上的电荷发生了电荷转移，则在感应放大器输出所述数据读取信号之后，所述数据读取方法还包括：对存储单元执行恢复写操作，以在存储单元中恢复被读取的数据。

26、根据一些实施例，本公开又一方面还提供了一种电子设备，包括：如上一些实施例中所述的存储装置。

27、本公开实施例可以/至少具有以下优点：

28、本公开实施例中，感应放大器包括电荷积分器和二级放大器，可以在数据读取阶段利用电荷积分器感测位线上的电荷变化，具体为电荷积分器可以测量稳定位线电压下流入或流出位线的电荷总量，并将所述电荷总量转化为一个电压作为初始读取信号，以在电荷积分器根据该电荷变化输出初始读取信号之后，可以利用二级放大器根据初始读取信号和参考信号的比较结果输出数据读取信号，以读取存储在存储单元中的数据。由于本公开实施例的如上数据读取过程，无需位线在数据读取阶段浮空，可以避免存储单元产生的电荷变化会被位线及外围电路等相关电路的寄生电容所分享，因此不会在电荷积分器连接的位线及整个存储单元读取路径上造成太多的电压变化，能够有效避免信号出现大幅衰减，从而有利于提高存储数据读取的准确度，以提升感应放大器及存储装置、电子设备的性能。

技术特征：

1.一种感应放大器，其特征在于，被配置为连接位线以读取存储在存储单元中的数据；所述感应放大器包括：

2.根据权利要求1所述的感应放大器，其特征在于，所述电荷积分器包括：

3.根据权利要求2所述的感应放大器，其特征在于，所述参考信号为电压临界值。

4.根据权利要求2所述的感应放大器，其特征在于，所述第二预设电压与所述第一预设电压相等。

5.根据权利要求1~4中任一项所述的感应放大器，其特征在于，所述二级放大器包括锁存式放大器。

6.一种感应放大器的感测方法，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的感应放大器的感测方法，其特征在于，还包括：

8.一种存储装置，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的存储装置，其特征在于，所述存储单元包括：晶体管和电容器；

10.根据权利要求8所述的存储装置，其特征在于，所述存储单元包括：晶体管和第一铁电电容器；

11.根据权利要求8所述的存储装置，其特征在于，所述存储单元包括第二铁电电容器；

12.一种如权利要求9所述的存储装置的数据读取方法，其特征在于，包括：

13.一种如权利要求10所述的存储装置的数据读取方法，其特征在于，包括：

14.一种如权利要求11所述的存储装置的数据读取方法，其特征在于，包括：

15.根据权利要求12~14中任一项所述的存储装置的数据读取方法，其特征在于，若所述位线上的电荷发生了电荷转移，则在所述感应放大器输出所述数据读取信号之后，所述数据读取方法还包括：

16.一种电子设备，其特征在于，包括：如权利要求8~11中任一项所述的存储装置。

技术总结本公开涉及一种感应放大器及其感测方法、存储装置及其数据读取方法、电子设备，涉及半导体技术领域，以提高存储数据读取的准确度。所述感应放大器，被配置为连接位线以读取存储在存储单元中的数据。感应放大器包括：电荷积分器和二级放大器。电荷积分器通过位线与存储单元对应连接，被配置为：测量稳定位线电压下流入或流出位线的电荷总量，并将所述电荷总量转化为一个电压作为初始读取信号。二级放大器与电荷积分器的输出端连接，被配置为：比较初始读取信号与参考信号，以根据初始读取信号与参考信号的比较结果输出数据读取信号。技术研发人员：戴瑾受保护的技术使用者：北京超弦存储器研究院技术研发日：技术公布日：2024/5/16