灵敏放大器及其控制方法、存储器与流程

本公开涉及半导体，特别是涉及一种灵敏放大器及其控制方法、存储器。

背景技术：

1、灵敏放大电路(sense amplifier，sa)是实现dram读写以及动态刷新的重要组件，其原理是通过差分放大的原理感应位线上的微小电压变化并放大，从而在执行读取操作时使存储单元的数据被准确读出。然而，由于制程原因可能导致灵敏放大器中的晶体管的尺寸、迁移率、阈值电压等与设计值存在差别，这就会造成设计上性能相同的晶体管对管实际性能不相同，从而导致灵敏放大器失调，出现数据读取不准确的问题。

技术实现思路

1、根据本公开的第一个方面，提供了一种灵敏放大器，包括：

2、感测放大电路，包括第一nmos晶体管和第二nmos晶体管；

3、偏移消除电路，电连接所述感测放大电路，所述偏移消除电路用于对所述第一nmos晶体管的栅极电容和所述第二nmos晶体管的栅极电容充电；

4、隔离电路，电连接所述感测放大电路、第一位线和第二位线，所述隔离电路用于导通所述第一nmos晶体管的栅极电容与所述第二位线，以及导通所述第二nmos晶体管的栅极电容与所述第一位线，以实现电荷共享。

5、在一些实施例中，所述感测放大电路还包括：

6、第一pmos晶体管，其第一端连接第一电源节点，其第二端连接第一nmos晶体管的第一端，其栅极连接第二nmos晶体管的第一端；

7、第二pmos晶体管，其第一端连接第一电源节点，其第二端连接第二nmos晶体管的第一端，其栅极连接第一nmos晶体管的第一端；

8、所述第一nmos晶体管的第二端和所述第二nmos晶体管的第二端连接第二电源节点，所述第一nmos晶体管的第一端连接所述第一位线，所述第二nmos晶体管的第一端连接所述第二位线。

9、在一些实施例中，所述偏移消除电路包括：

10、第一偏移消除晶体管，其第一端和第二端分别连接所述第一nmos晶体管的第一端和栅极；

11、第二偏移消除晶体管，其第一端和第二端分别连接所述第二nmos晶体管的第一端和栅极。

12、在一些实施例中，所述隔离电路包括：

13、第一隔离晶体管，其第一端和第二端分别连接所述第二nmos晶体管的栅极和所述第一位线；

14、第二隔离晶体管，其第一端和第二端分别连接所述第一nmos晶体管的栅极和所述第二位线。

15、在一些实施例中，所述灵敏放大器还包括预充电电路，所述预充电电路包括：

16、预充电晶体管，其第一端连接预充电电源，其第二端连接所述第一nmos晶体管的第一端或所述第二nmos晶体管的第一端；

17、均衡晶体管，其第一端和第二端分别连接所述第一nmos晶体管的第一端和所述第二nmos晶体管的第一端。

18、在一些实施例中，所述均衡晶体管用于在所述偏移消除电路对所述第一nmos晶体管和所述第二nmos晶体管的栅极电容充电时在其栅极电压作用下具有预设电阻值。

19、在一些实施例中，所述灵敏放大器还包括：

20、第一电源控制晶体管，其第一端连接第一电源，其第二端连接所述第一电源节点；

21、第二电源控制晶体管，其第一端连接第二电源，其第二端连接所述第二电源节点。

22、根据本公开的第二个方面，提供了一种存储器，包括：

23、多条字线；

24、多个位线对，所述位线对包括第一位线和第二位线；

25、多个存储单元，每个所述存储单元连接所述字线、并连接所述第一位线或所述第二位线；以及，

26、多个如上述任一实施例所述的灵敏放大器，连接到所述位线对。

27、根据本公开的第三个方面，提供了一种灵敏放大器的控制方法，所述灵敏放大器包括第一nmos晶体管和第二nmos晶体管；

28、所述控制方法包括：

29、在偏移消除阶段，对所述第一nmos晶体管的栅极电容充电至第一预设电压，对所述第二nmos晶体管的栅极电容充电至第二预设电压；

30、在电荷共享阶段，电连接所述第一nmos晶体管的栅极电容和所述第二位线以进行电荷共享，电连接所述第二nmos晶体管的栅极电容和所述第一位线以进行电荷共享。

31、在一些实施例中，所述第一nmos晶体管的阈值电压和所述第二nmos晶体管的阈值电压的差值为失配电压；

32、所述第一预设电压和所述第二预设电压之间的差值为补偿电压，所述补偿电压是基于所述失配电压确定的。

33、在一些实施例中，所述灵敏放大器的第一偏移消除晶体管的第一端和第二端分别连接所述第一nmos晶体管的第一端和栅极，第二偏移消除晶体管的第一端和第二端分别连接所述第二nmos晶体管的第一端和栅极；第一隔离晶体管的第一端和第二端分别连接所述第二nmos晶体管的栅极和第一位线，第二隔离晶体管的第一端和第二端分别连接所述第一nmos晶体管的栅极和第二位线；

34、所述在偏移消除阶段，对所述第一nmos晶体管的栅极电容充电至第一预设电压，对所述第二nmos晶体管的栅极电容充电至第二预设电压，包括：

35、在所述偏移消除阶段，导通所述第一偏移消除晶体管和所述第二偏移消除晶体管，且断开所述第一隔离晶体管和所述第二隔离晶体管。

36、在一些实施例中，所述在电荷共享阶段，电连接所述第一nmos晶体管的栅极电容和所述第二位线以进行电荷共享，电连接所述第二nmos晶体管的栅极电容和所述第一位线以进行电荷共享，包括：

37、在所述电荷共享阶段，断开所述第一偏移消除晶体管和所述第二偏移消除晶体管，且导通所述第一隔离晶体管和所述第二隔离晶体管。

38、在一些实施例中，所述灵敏放大器还包括均衡晶体管，其第一端和第二端连接在所述第一nmos晶体管的第一端和所述第二nmos晶体管的第二端之间；

39、所述在偏移消除阶段，对所述第一nmos晶体管的栅极电容充电至第一预设电压，对所述第二nmos晶体管的栅极电容充电至第二预设电压，还包括：

40、在所述偏移消除阶段，向所述均衡晶体管的栅极施加第一栅极电压，以使所述均衡晶体管具有预设电阻值。

41、在一些实施例中，所述灵敏放大器还包括预充电晶体管，其第一端连接预充电电源，其第二端连接所述第一nmos晶体管的第一端或所述第二nmos晶体管的第一端；

42、所述控制方法还包括：

43、在第一预充电阶段，导通所述预充电晶体管、所述均衡晶体管、所述第一隔离晶体管和所述第二隔离晶体管，以对所述第一位线、所述第二位线、所述第一nmos晶体管的栅极和所述第二nmos晶体管的栅极预充电；其中，所述第一预充阶段在所述偏移消除阶段之前。

44、在一些实施例中，所述控制方法还包括：

45、在第二预充电阶段，导通所述预充电晶体管和所述均衡晶体管，以对所述第一位线和所述第二位线预充电；其中，所述第二预充电阶段位于所述偏移消除阶段和所述电荷共享阶段之间。

46、在一些实施例中，所述导通所述均衡晶体管，包括：

47、向所述均衡晶体管的栅极施加第二栅极电压；其中，所述第二栅极电压大于所述第一栅极电压。

48、在一些实施例中，所述控制方法还包括：

49、在第一预充电阶段开始之后且结束之前的第一时刻导通所述第一偏移消除晶体管和所述第二偏移消除晶体管；其中，所述第一预充阶段在所述偏移消除阶段之前；

50、在所述偏移消除阶段结束之前的第二时刻断开所述第一偏移消除晶体管和所述第二偏移消除晶体管。

51、在一些实施例中，所述控制方法还包括：

52、在感测放大阶段和回写阶段，导通所述第一隔离晶体管和所述第二隔离晶体管，断开所述第一偏移消除晶体管和所述第二偏移消除晶体管。

53、在一些实施例中，所述在电荷共享阶段，电连接所述第一nmos晶体管的栅极电容和所述第二位线以进行电荷共享，电连接所述第二nmos晶体管的栅极电容和所述第一位线以进行电荷共享，包括：

54、在所述电荷共享阶段的第三时刻，电连接所述第一nmos晶体管的栅极和所述第二位线且电连接所述第二nmos晶体管的栅极和所述第一位线；

55、所述控制方法还包括：

56、在所述电荷共享阶段的第四时刻，电连接所述第一位线与存储单元或者电连接所述第二位线和存储单元；其中，所述第四时刻晚于所述第三时刻。

57、本公开实施例提供的灵敏放大器，在偏移消除阶段，可通过偏移消除电路对第一nmos晶体管的栅极电容充电至第一预设电压，且对第二nmos晶体管的栅极电容充电至第二预设电压，其中，第一预设电压和第二预设电压之间的差值可为补偿电压。在电荷共享阶段，通过隔离电路电连接第一nmos晶体管的栅极和第二位线进行电荷共享，且通过电连接第二nmos晶体管的栅极和第一位线进行电荷共享，从而将所述补偿电压传输至第一位线和第二位线。也即本实施例中，在偏移消除阶段，利用第一nmos晶体管和第二nmos晶体管的栅极电容来存储补偿电压，在电荷共享阶段，再将该补偿电压传输至第一位线和第二位线，来补偿第一nmos晶体管和第二nmos晶体管之间的阈值电压失配，从而使得感应放大阶段能准确放大出所访问的存储单元的数据，提高灵敏放大器的灵敏度。