一种随机存储器及其灵敏放大补偿电路的制作方法

本技术涉及存储，特别涉及一种随机存储器及其灵敏放大补偿电路。

背景技术：

1、读取随机存储器中存储单元(memory cell)里面的数据的过程一般为：先对互补位线对(包括目标位线bl和互补位线bl#)预充(precharge),将互补位线充电至初始化电位vref；收到激活(active)指令后，打开字线(wl，word line),使得存储单元中电容存储的电荷与目标位线bl进行电荷分享(charge share)，若电容原本的电压大于初始化电位vref，则电荷分享后目标位线bl上的电压也会大于初始化电位vref，反之，若电容原本的电压小于初始化电位vref，则电荷分享后目标位线bl上的电压也会小于初始化电位vref；电荷分享完后，目标位线bl与互补位线bl#之间产生一定的电压差，这个电压差通过灵敏放大器(sa，sense amplifier)进行灵敏放大至全摆幅信号输出。

2、随机存储器在执行读或写指令(read/write command指令)之前，会先进行激活(active)操作。激活操作是将存储单元内的数据取出并进行放大的过程，是影响随机存储器读写结果是否正确的第一步，因此，激活操作十分重要。激活操作的过程一般包括预充电阶段(pre-charging)、偏移消除阶段(offset calibration)、电荷分享阶段(chargesharing)、灵敏放大阶段(sensing)及恢复阶段(re-storing)。其中，偏移消除阶段执行的偏移消除操作是补偿取数偏差的关键。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本技术提供一种随机存储器及其灵敏放大补偿电路，能够调整偏移消除操作来补偿取数偏差。

2、为解决上述技术问题，本技术采用的一个技术方案是：提供一种灵敏放大补偿电路，所述灵敏放大补偿电路应用于随机存储器，包括：灵敏放大模块，连接在目标位线与互补位线之间，并连接灵敏放大电压线，其中，在电荷分享阶段，所述目标位线分享对应开启的存储单元存储的存储电荷；在灵敏放大阶段，所述灵敏放大电压线被驱动至处于灵敏放大电压的状态，所述灵敏放大模块用于将分享了所述存储电荷的所述目标位线上的目标位线电压拉至第一灵敏放大电压或第二灵敏放大电压之一者，并将所述互补位线上的互补位线电压拉至所述第一灵敏放大电压或所述第二灵敏放大电压之另一者；偏移消除模块，连接在所述目标位线与所述灵敏放大模块之间和所述互补位线与所述灵敏放大模块之间，以在偏移消除阶段执行偏移消除操作，从而在所述目标位线和所述互补位线之间产生偏移消除电压；驱动模块，用于连接所述灵敏放大电压线，以在所述偏移消除阶段和所述灵敏放大阶段，驱动所述灵敏放大电压线至所述第一灵敏放大电压和所述第二灵敏放大电压的状态；其中，所述驱动模块为可调整驱动模块，以在所述偏移消除阶段以可调整方式驱动所述灵敏放大电压线，从而调整所述灵敏放大电压线的驱动能力，执行所述偏移消除操作。

3、其中，所述灵敏放大电压线包括第一灵敏放大电压线(sap)和第二灵敏放大电压线(san)；所述驱动模块包括第一驱动子模块和第二驱动子模块，其中，所述第一驱动子模块用于连接所述第一灵敏放大电压线，以驱动所述第一灵敏放大电压线；所述第二驱动子模块用于连接所述第二灵敏放大电压线，以驱动所述第二灵敏放大电压线；其中，所述第一灵敏放大电压表征的逻辑电平与所述第二灵敏放大电压表征的逻辑电平相反；其中，所述第一驱动子模块和所述第二驱动子模块的至少之一为可调整驱动单元。

4、其中，所述第一驱动子模块包括第一驱动单元和第一开关单元，其中，所述第一驱动单元用于提供第一灵敏放大电压，且所述第一驱动单元通过所述第一开关单元连接至所述第一灵敏放大电压线；所述第二驱动子模块包括第二驱动单元和第二开关单元，其中，所述第二驱动单元用于提供第二灵敏放大电压，且所述第二驱动单元通过所述第二开关单元连接至所述第二灵敏放大电压线。

5、其中，所述第一开关单元包括若干第一开关，所述第二开关单元包括若干第二开关；在所述偏移消除阶段，调节导通的所述第一开关和/或所述第二开关的数量，以改变所述第一灵敏放大电压线和/或所述第二灵敏放大电压线的驱动能力，执行所述偏移消除操作。

6、其中，响应于所述存储单元需要补偿读取数据“0”的能力，在所述偏移消除阶段，导通的所述第一开关的数量大于导通的所述第二开关的数量，所述第一灵敏放大电压线的驱动能力大于所述第二灵敏放大电压线的驱动能力；响应于所述存储单元需要补偿读取数据“1”的能力，在所述偏移消除阶段，导通的所述第一开关的数量小于导通的所述第二开关的数量，所述第一灵敏放大电压线的驱动能力小于所述第二灵敏放大电压线的驱动能力。

7、其中，响应于所述存储单元需要补偿读取数据“0”的能力，在所述偏移消除阶段，所述第一开关单元中的所有第一开关导通以使所述第一开关单元处于强驱动状态，所述第二开关单元中的一所述第二开关导通以使所述第二开关单元处于正常驱动状态，所述第一灵敏放大电压线的驱动能力大于所述第二灵敏放大电压线的驱动能力；响应于所述存储单元需要补偿读取数据“1”的能力，在所述偏移消除阶段，所述第一开关单元中的一所述第一开关导通以使所述第一开关单元处于正常驱动状态，所述第二开关单元中的所有所述第二开关导通以使所述第二开关单元处于强驱动状态，所述第一灵敏放大电压线的驱动能力小于所述第二灵敏放大电压线的驱动能力。

8、其中，响应于所述存储单元需要补偿读取数据“0”的能力，在所述灵敏放大阶段，所述第一开关单元的导通时刻早于所述第二开关单元的导通时刻；响应于所述存储单元需要补偿读取数据“1”的能力，在所述灵敏放大阶段，所述第一开关单元的导通时刻晚于所述第二开关单元的导通时刻。

9、其中，在所述偏移消除阶段，导通所述第一开关单元中的多个所述第一开关和所述第二开关单元中的多个所述第二开关，以增强所述第一灵敏放大电压线和所述第二灵敏放大电压线的驱动能力，减少所述偏移消除阶段的时长。

10、其中，在所述偏移消除阶段的时长与所述电荷分享阶段的时长之和设定为一定值时，导通所述第一开关单元中的多个所述第一开关和所述第二开关单元中的多个所述第二开关，增强所述第一灵敏放大电压线和所述第二灵敏放大电压线的驱动能力，减少所述偏移消除阶段的时长，以增加所述电荷分享阶段的时长。

11、其中，在所述偏移消除阶段，调节延长所述第一开关单元和所述第二开关单元的导通时长，以增强所述第一灵敏放大电压线和所述第二灵敏放大电压线的驱动能力，执行所述偏移消除操作。

12、其中，所述灵敏放大模块包括：第一反相单元，用于连接在所述目标位线与所述互补位线之间，并连接所述第一灵敏放大电压线和第二灵敏放大电压线，其中，在所述灵敏放大阶段，所述第一灵敏放大电压线被驱动至处于所述第一灵敏放大电压的状态，所述第二灵敏放大电压线被驱动至处于所述第二灵敏放大电压的状态，基于分享了所述存储电荷的所述目标位线上的目标位线电压，所述第一反相单元将所述互补位线上的互补位线电压拉至所述第一或第二灵敏放大电压之一者；第二反相单元，用于连接在所述互补位线与所述目标位线之间，并连接所述第一灵敏放大电压线和第二灵敏放大电压线，其中，在所述灵敏放大阶段，基于所述互补位线上被拉至所述第二灵敏放大电压的所述互补位线电压，所述第二反相单元将所述目标位线上的所述目标位线电压拉至所述第一或第二灵敏放大电压之另一者。

13、其中，所述第一反相单元包括：第一晶体管，其控制端连接所述目标位线，其第一通路端连接所述第二灵敏放大电压线；第二晶体管，其控制端用于连接所述第一晶体管的控制端，其第一通路端连接所述第一灵敏放大电压线，其中，所述第一晶体管的第二通路端与所述第二晶体管的第二通路端通过第一连接线连接在一起，所述第一连接线用于连接所述互补位线；所述第二反相单元包括：第三晶体管，其控制端连接所述互补位线，其第一通路端连接所述第二灵敏放大电压线；第四晶体管，其控制端用于连接所述第三晶体管的控制端，其第一通路端连接所述第一灵敏放大电压线，其中，所述第三晶体管的第二通路端与所述第四晶体管的第二通路端通过第二连接线连接在一起，所述第二连接线用于连接所述目标位线。

14、其中，所述偏移消除模块包括第二开关单元，所述第二开关单元包括：第三开关，连接在所述第一晶体管的控制端与第二通路端之间；第四开关，连接在所述第三晶体管的控制端与第二通路端之间；其中，在所述偏移消除阶段，所述第三开关和所述第四开关导通，以使所述第一晶体管和所述第三晶体管分别进行二极管连接，并藉由所述第一灵敏放大电压线和所述第二灵敏放大电压线的驱动能力(即两者线上的电压)，执行偏移消除操作；在所述电荷分享阶段和所述灵敏放大阶段，所述第三开关和所述第四开关截止。

15、其中，所述偏移消除模块进一步包括第四开关单元，所述第四开关单元包括：第五开关，连接在所述第二晶体管的控制端与所述第一晶体管的控制端之间；第六开关，连接在所述第四晶体管的控制端与所述第三晶体管的控制端之间；其中，在所述偏移消除阶段，所述第五开关和所述第六开关截止。

16、其中，所述灵敏放大模块中所述第一连接线直接连接至所述第四晶体管的控制端；所述第二连接线直接连接至所述第二晶体管的控制端；或者，所述灵敏放大模块进一步包括第五开关单元，所述第五开关单元包括：第七开关，连接在所述第一连接线与所述互补位线或者所述第四晶体管的控制端之间；第八开关，连接在所述第二连接线与所述目标位线或者所述第二晶体管的控制端之间；其中，在所述偏移补偿阶段、所述电荷分享阶段和所述灵敏放大阶段，所述第七开关和所述第八开关导通。

17、其中，所述偏移消除模块包括第六开关单元，所述第六开关单元包括：第九开关，连接在所述第二晶体管的控制端与第二通路端之间；第十开关，连接在所述第四晶体管的控制端与第二通路端之间；其中，在所述偏移消除阶段，所述第九开关和所述第十开关导通，以使所述第二晶体管和所述第四晶体管分别进行二极管连接，并藉由所述逻辑高电平灵敏放大电压线和所述逻辑低电平灵敏放大电压线的驱动能力，执行偏移消除操作；在所述电荷分享阶段和所述灵敏放大阶段，所述第九开关和所述第十开关截止。

18、其中，所述偏移消除模块包括第七开关单元，所述第七开关单元包括：第十一开关，连接在所述第二晶体管的控制端与所述第一晶体管的控制端之间；第十二开关，连接在所述第四晶体管的控制端与所述第三晶体管的控制端之间；其中，在所述偏移消除阶段，所述第十一开关和所述第十二开关截止，以使所述第一连接线和所述第三晶体管及所述第二连接线和所述第一晶体管形成交叉耦合。

19、其中，所述目标位线连接在所述第二晶体管的控制端，所述互补位线连接在所述第四晶体管的控制端。

20、为解决上述技术问题，本技术采用的又一个技术方案是：提供一种随机存储器，所述随机存储器包括如上述的灵敏放大补偿电路。

21、本技术实施例的有益效果是：区别于现有技术，本技术提供的灵敏放大补偿电路包括：灵敏放大模块，连接在目标位线与互补位线之间，并连接灵敏放大电压线，其中，在电荷分享阶段，所述目标位线分享对应开启的存储单元存储的存储电荷；在灵敏放大阶段，所述灵敏放大电压线被驱动至处于灵敏放大电压的状态，所述灵敏放大模块用于将分享了所述存储电荷的所述目标位线上的目标位线电压拉至第一灵敏放大电压或第二灵敏放大电压之一者，并将所述互补位线上的互补位线电压拉至所述第一灵敏放大电压或所述第二灵敏放大电压之另一者；偏移消除模块，连接在所述目标位线与所述灵敏放大模块之间和所述互补位线与所述灵敏放大模块之间，以在偏移消除阶段执行偏移消除操作，从而在所述目标位线和所述互补位线之间产生偏移消除电压；驱动模块，用于连接所述灵敏放大电压线，以在所述偏移消除阶段和所述灵敏放大阶段，驱动所述灵敏放大电压线至所述第一灵敏放大电压和所述第二灵敏放大电压的状态；其中，所述驱动模块为可调整驱动模块，以在所述偏移消除阶段以可调整的方式驱动所述灵敏放大电压线，从而调整所述灵敏放大电压线的驱动能力，执行所述偏移消除操作。通过上述的方式，根据需求调整所述驱动模块来调整所述灵敏放大电压线的驱动能力，从而调整偏移消除操作的效果，可实现所述存储单元需要补偿读取数据“0”/“1”的能力。