[其他]讀出放大器

無效

• 申請號: 87103121
• 申請日: 1987-04-24
• 公開（公告）號: CN87103121A
• 公開（公告）日: 1987-11-04
• 發明（設計）人: 曾根田光生
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: G11C7/06
• 分類號: G11C7/06
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 肖春京,肖掬昌

本發明涉及一種讀出放大器，更具體地說明，本發明指向一種讀出放大器，用以放大從存儲器的各個存儲器單元讀出的出現在位線上的信息。

在計算機、信息處理和控制系統中，需要任意地存儲和檢索數字數據。在半導體存儲器中，使用一陣列的存儲器單元，各存貯單元保持著一數據位。在信息能夠按需要隨意地放入或從各存儲器單元取出時，這種陣列就稱為隨機存取存儲器（RAM），這種RAM可以是靜態的（SRAM）或是動態的（DRAM）。各個存儲器單元都由數據輸入和輸出線尋址，每一存儲器單元一般具有兩條指示從存儲器單元讀出的存在一個“0”或“1”位的輸出位線。“0”或“1”位用不同的電壓表示，這些電壓存在存儲器單元中可能很小，且可能積累起因降低各有關電壓間的電壓差所引起的誤差。因此，將讀出放大器連接到輸出位線是有利的，這樣做適于更準確地檢測出現在位線上的電壓和銷存所表示的數字位，從而提供更準確地讀出。

這樣一種讀出放大器的一個有益例子包括交叉耦合的場效應晶體管，各管都具有耦合到各有關的一個位線的第一載流電極（源極或漏極電極）和一個耦合到其它位線的柵電極。晶體管的第二載流電極（漏極或源極電極）接在一起以接收一個允許或阻止晶體管導通的控制信號。例如，如使用NMOS晶體管，在柵電壓和源電壓間的電壓差大于晶體管的閾電壓時，各晶體管將導通。要讀出的信號只出現在其中一條位線上，于是，該位線所帶的電壓高于或低于其它位線所帶電壓，就要根據所讀信號的數值來決定了。因此，當加到被連接的第二載流電極上的控制信號降低以允許兩個晶體管導通，而柵極耦合到帶有較高電壓的位線上的晶體管將首先導通。此后，另一個晶體管將維持在其截止狀態以銷存從存儲器單元讀出的信息。

然而，這種讀出放大器的靈敏度嚴格地取決于各個場效應晶體管的閾值電壓V_th。如果要想其第一個導通的晶體管的閾值電壓變得顯著大于另一個晶體管的閾值電壓，就可能發生另一個晶體管而不是第一個晶體管導通而導致錯誤的讀出操作。場效應晶體管的閾值電壓以已知方式隨其溝道長度變化，而超大規模的集成度和小型化的技術發展使溝道長度越來越短，相應地閾值電壓的可能分散或差別則越來越大。這樣引起的讀出誤差可能性的增加對較高集成度和小型化是一個顯著的限制。

因此，本發明的一個目的是要提供一個能消除先有技術上述困難的讀出放大器。

本發明的另一個目的是要提供一個能在一高度小型化的結構中可靠地傳感一讀出信號的讀出放大器。

本發明的再一個目的是要提供一個能對交叉耦合的場效應晶體管中的閾值電壓差進行補償的讀出放大器。

根據本發明的一個方面，一種有接收讀出信號用的第一和第二位線以及各具有一個柵極和第一和第二載流電極的第一和第二交叉耦合的場效應晶體管的讀出放大器包括電容性裝置、第一開關裝置和第二開關裝置，該電容性裝置用以電容性地將第一和第二晶體管的第一載流電極分別與第二和第一位線耦合，該第一開關裝置用以獨立地將第一和第二晶體管的柵極分別與相同晶體管的第一載流電極相連接，該第二開關裝置用以獨立地將第一和第二晶體管的第一載流電極分別與第一和第二位線相連接，該第一和第二開關裝置和第一和第二晶體管的該第二載流電極響應各有關的控制信號以補償第一和第二晶體管有閾值電壓差的讀出放大器。

根據本發明，電容性裝置在對讀出放大器讀出操作前的預充電操作期間，預充電至補償第一和第二晶體管閾值電壓的分散，然后在讀出期間，將預充電電壓加到第一和第二晶體管的柵電極。

本發明的上述和其它目的可從閱讀本發明最佳實施例的下列詳細敘述并結合附圖而變得明顯。

圖1是本發明一個最佳實施例的讀出放大器的電路圖;

圖2是用以解釋圖1讀出放大器運作的定時圖;

圖3是常用讀出放大器的電路圖;

圖4是用以解釋圖3讀出放大器運作的定時圖。