動(dòng)態(tài)感測(cè)電路的制作方法
【專利摘要】一種用于確定憶阻器交叉開關(guān)陣列內(nèi)的憶阻器狀態(tài)的動(dòng)態(tài)感測(cè)電路，包括由電阻電容(RC)網(wǎng)絡(luò)和差分前置放大器構(gòu)成的差分比較器，該電阻電容(RC)網(wǎng)絡(luò)用于捕獲參考電壓，該差分前置放大器用于在開環(huán)模式下操作以將該參考電壓與該感測(cè)電壓動(dòng)態(tài)地進(jìn)行比較。交流(AC)耦合放大器接收比較器的輸出并輸出放大的信號(hào)。置位-復(fù)位(SR)鎖存器采樣該放大的信號(hào)并保持該放大的信號(hào)作為數(shù)字值。
【專利說明】動(dòng)態(tài)感測(cè)電路

【背景技術(shù)】
[0001] 電阻陣列可以用于存儲(chǔ)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。連接至電阻陣列的感測(cè)電路檢測(cè)該電阻陣列內(nèi) 的電阻器件的狀態(tài)，并且將這些測(cè)量結(jié)果發(fā)送至外部電路去進(jìn)行通信和處理。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0002] 附圖圖示本文描述的原理的各示例，并且是本說明書的一部分。所圖示的示例僅 是示例，不限制權(quán)利要求的范圍。
[0003] 圖1A是根據(jù)本文描述的原理的一個(gè)示例的連接至高速動(dòng)態(tài)感測(cè)電路的電阻陣列 的一部分的框圖。
[0004] 圖1B至圖1E描述根據(jù)本文描述的原理的一個(gè)示例的電阻陣列的參考電壓和感測(cè) 電壓的生成。
[0005] 圖2A是根據(jù)本文描述的原理的一個(gè)示例的動(dòng)態(tài)差分比較器及其性能的電路圖。
[0006] 圖2B是根據(jù)本文描述的原理的一個(gè)示例的動(dòng)態(tài)差分比較器中前置放大器的輸入 的圖。
[0007] 圖2C是根據(jù)本文描述的原理的一個(gè)示例的差分比較器中前置放大器的輸出信 號(hào)。
[0008] 圖3A是根據(jù)本文描述的原理的一個(gè)示例的動(dòng)態(tài)差分比較器的更詳細(xì)電路圖。
[0009] 圖3B是根據(jù)本文描述的原理的一個(gè)示例的配置動(dòng)態(tài)差分比較器的控制信號(hào)的 圖。
[0010] 圖4A是根據(jù)本文描述的原理的一個(gè)示例的快速AC耦合后置放大器的電路圖。
[0011] 圖4B是根據(jù)本文描述的原理的一個(gè)示例的用于快速AC耦合后置放大器的控制信 號(hào)的圖。
[0012] 圖5A是根據(jù)本文描述的原理的一個(gè)示例的具有用于在采樣窗口期間對(duì)AC放大器 的輸出進(jìn)行采樣的門電路的置位-復(fù)位（SR)鎖存器的電路圖。
[0013] 圖5B是根據(jù)本文描述的原理的一個(gè)示例的圖5A所示的置位-復(fù)位（SR)鎖存器 的真值表。
[0014] 圖6A是根據(jù)本文描述的原理的一個(gè)示例的動(dòng)態(tài)感測(cè)操作的流程圖。
[0015] 圖6B是根據(jù)本文描述的原理的一個(gè)示例的更詳細(xì)的動(dòng)態(tài)感測(cè)操作的流程圖。
[0016] 在各圖中，相同的附圖標(biāo)記代表相似但不一定相同的要素。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 各種技術(shù)和設(shè)備可以用于創(chuàng)建電阻式存儲(chǔ)器陣列。例如，可編程電阻式隨機(jī)存取 設(shè)備（PRRAM)、磁阻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（MRAM)、基于金屬氧化物的存儲(chǔ)器單元以及其它憶阻 技術(shù)是電阻式存儲(chǔ)器的示例。為了說明，非易失性電阻式存儲(chǔ)器技術(shù)將全部被描述為"憶 阻"或"憶阻器"。術(shù)語"憶阻器"是兩個(gè)術(shù)語"存儲(chǔ)器"和"電阻器"的混合詞。可以將能夠 被編程為不同電阻狀態(tài)并且維持該被編程的電阻狀態(tài)達(dá)指定的一段期間的任何電阻設(shè)備 稱作憶阻器。
[0018] 憶阻器是時(shí)變非線性設(shè)備，其在密度和功耗方面具有與可獲得的固態(tài)存儲(chǔ)器媲美 的潛力。為了形成高密度存儲(chǔ)器，憶阻器可以布置在交叉開關(guān)（crossbar)陣列中，在該陣 列的周邊周圍布置讀寫電路。在一個(gè)示例中，交叉開關(guān)陣列可以包括上層的交叉開關(guān)（行 線）和下層的交叉開關(guān)（列線）。將上層的交叉開關(guān)定向?yàn)樗鼈兣c下層的交叉開關(guān)相交叉。 憶阻器被形成在上交叉開關(guān)和下交叉開關(guān)的交叉點(diǎn)，使得每個(gè)憶阻器連接不同的一對(duì)上交 叉開關(guān)和下交叉開關(guān)。在一個(gè)示例中，讀寫電路通過向一行交叉開關(guān)和一列交叉開關(guān)施加 適當(dāng)?shù)碾妷簛韺?duì)目標(biāo)憶阻器進(jìn)行尋址，該行交叉開關(guān)和該列交叉開關(guān)在它們的交叉點(diǎn)處通 過該目標(biāo)憶阻器聯(lián)接。寫電壓產(chǎn)生憶阻器中的狀態(tài)變化。例如，通過將編程電壓施加至合 適的列線和行線，可以對(duì)憶阻器進(jìn)行編程。然后，憶阻器將被編程為具有高電阻狀態(tài)（"關(guān) 閉"狀態(tài)）或低電阻狀態(tài)（"開啟"狀態(tài)）。關(guān)閉狀態(tài)可以表示二進(jìn)制"〇"，開啟狀態(tài)可以表 示二進(jìn)制"1"。這些狀態(tài)基本上保持穩(wěn)定，直到另一編程電壓被施加至憶阻器。因此，大的 憶阻器陣列可以被編程用于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的非易失性存儲(chǔ)。
[0019] 讀電路會(huì)檢測(cè)交叉開關(guān)陣列中憶阻器的狀態(tài)，而不改變憶阻器的狀態(tài)。因此，在讀 過程期間施加的能量通常低于在編程過程期間施加的能量。讀取特定憶阻器的狀態(tài)的挑戰(zhàn) 被多種因素復(fù)雜化。相同憶阻器陣列中的憶阻器可以具有不同的電特性。尤其由于憶阻器 尺寸縮小至幾十納米，所以包含在開關(guān)層中的原子和開關(guān)層中的摻雜劑原子的數(shù)量變化能 夠產(chǎn)生憶阻器電性能的巨大變化。其它可能包括憶阻器的尺寸和材料構(gòu)成的變化。
[0020] 在多個(gè)憶阻器之間變化的其它因素包括憶阻器在陣列內(nèi)的位置。例如，離該讀電 路更遠(yuǎn)的憶阻器在讀取期間呈現(xiàn)與緊鄰該讀電路的憶阻器不同的電特性。
[0021] 這些純電阻交叉開關(guān)陣列不具有積分隔離設(shè)備（如二極管）。這使交叉點(diǎn)陣列的 結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單且緊湊，但使存儲(chǔ)器元件的狀態(tài)難以以高速感測(cè)。為了克服上面描述的挑戰(zhàn)， 感測(cè)電路可以使用依賴于模擬反饋的多種采樣技術(shù)和適合的感測(cè)技術(shù)，這需要用于獲取感 測(cè)參考的長(zhǎng)安定時(shí)間（settling time)以及用于穩(wěn)定可靠感測(cè)的長(zhǎng)延遲時(shí)間。
[0022] 本文描述的原理針對(duì)用于讀取交叉開關(guān)陣列的憶阻器的電阻狀態(tài)的系統(tǒng)和方法。 這些原理描述動(dòng)態(tài)感測(cè)電路，該動(dòng)態(tài)感測(cè)電路使用兩種采用方法來做出憶阻器狀態(tài)的準(zhǔn)確 且極快的測(cè)量。該原理包括：將前置放大器和動(dòng)態(tài)參考電壓自動(dòng)歸零，然后在前置放大器的 輸入端產(chǎn)生動(dòng)態(tài)差分信號(hào)。與上面描述的示例相比，前置放大器在開環(huán)模式下操作，因此不 需要反饋或引起用于安定/穩(wěn)定的長(zhǎng)時(shí)間延遲。前置放大器的輸出端耦合至高增益后置放 大器。后置放大器的輸出模擬信號(hào)被輸出鎖存器米樣。
[0023] 實(shí)現(xiàn)這些原理的高速動(dòng)態(tài)感測(cè)電路的一個(gè)示例是使用SPICE?利用0.25u CMOS 晶體管參數(shù)模擬的。高速感測(cè)電路在寬范圍的電路參數(shù)上表現(xiàn)出操作，并且表現(xiàn)出大約200 納秒或200納秒以下的讀延時(shí)延遲。替代感測(cè)電路（如上面描述的那些）將具有大約1微 秒至10微秒的讀取延時(shí)。因此，所描述的原理使讀取電阻式存儲(chǔ)器陣列的時(shí)間下降500% 至 5000%。
[0024] 在下面的描述中，為了進(jìn)行說明，闡述大量特定細(xì)節(jié)，以便提供對(duì)本發(fā)明的系統(tǒng)和 方法的全面理解。然而，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的是，本發(fā)明的裝置、系統(tǒng)和方法可 以在沒有這些特定細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐。在本說明書中，對(duì)"示例"或類似語言的引用表明關(guān) 于該示例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性被包括在至少一個(gè)該一個(gè)示例，但是可能不包括在 其它示例中。
[0025] 圖1A是連接至高速動(dòng)態(tài)感測(cè)電路100的電阻交叉開關(guān)陣列105的一部分的框圖。 電阻交叉開關(guān)陣列105具有多個(gè)水平行線，該多個(gè)水平行線與垂直的列線交叉。然而，行線 和列線之間的方位角可以變化。每個(gè)行線覆蓋在所有列線上，并且在交叉點(diǎn)處與每個(gè)列線 緊密接觸。電阻式存儲(chǔ)器元件（例如，M1-M6)在每個(gè)交叉點(diǎn)處形成行線和列線之間連接部。 根據(jù)所選擇的約定，可以通過使用憶阻器的高電阻狀態(tài)來代表邏輯"〇"比特值并使用憶阻 器的低電阻狀態(tài)來代表邏輯"1"比特值或使用憶阻器的高電阻狀態(tài)來代表邏輯"1"比特值 并使用憶阻器的低電阻狀態(tài)來代表邏輯"0"比特值，將數(shù)據(jù)值存儲(chǔ)在交叉開關(guān)陣列的每個(gè) 憶阻器中。通過確定憶阻器的電阻狀態(tài)，可以"讀取"或"感測(cè)"在交叉開關(guān)連接部處存儲(chǔ) 的比特值。
[0026] 為了尋址特定憶阻器設(shè)備，選擇合適的行線和列線。理想地，只有在所選擇的行線 和列線的交叉點(diǎn)處的電阻設(shè)備將影響測(cè)量結(jié)果。然而，有許多會(huì)使電阻測(cè)量結(jié)果不清楚的 其它因素，這包括通過其它憶阻器的泄露路徑。盡管只圖示了三個(gè)行線和兩個(gè)列線，但是陣 列可以包括幾百個(gè)或幾千個(gè)行線和列線。
[0027] 當(dāng)讀取電壓或編程電壓被施加至特定一對(duì)行線和列線時(shí)，所施加電流的大部分在 該行線和該列線的交叉點(diǎn)處通過憶阻器。例如，在圖1A中，所選擇的行線可以是在圖的頂 部的"SR"行線。所選擇的列線可以是"SC"列。位于該SR行線和該SC列線之間的交叉點(diǎn) 處的是具有電阻Rsel的憶阻器M4。電阻Rsel根據(jù)憶阻器M4的編程狀態(tài)而變化。理想地， 所施加的所有感測(cè)電流將流過憶阻器M4。這將允許測(cè)量該電流并確定憶阻器M4的狀態(tài)。 例如，如果大量電流流過憶阻器M4,則能夠確定憶阻器M4處于低電阻狀態(tài)。如果少量電流 流過憶阻器M4,則能夠確定憶阻器M4處于高電阻狀態(tài)。然而，在交叉開關(guān)陣列中的憶阻器 是本質(zhì)上純電阻的情況下，周圍的憶阻器元件產(chǎn)生"潛在路徑"，該潛在路徑允許不期望的 寄生電流在該SR行線和該SC列線之間流動(dòng)。例如，電流能夠流過憶阻器M6到達(dá)標(biāo)有"UR" 的行線（未選擇的行），流過憶阻器M5到達(dá)標(biāo)有"UC"的列線（未選擇的列），并且最終流 過憶阻器M3到達(dá)SR行線。因此，電流從所選擇的列SC傳到所選擇的行SR，而不通過目標(biāo) 憶阻器M4。在大憶阻器陣列中，潛在路徑的數(shù)量是巨大的，并且電流泄漏能夠在測(cè)量結(jié)果中 引入十分大量的噪聲，該噪聲使目標(biāo)憶阻器的狀態(tài)不清楚。此外，此噪聲取決于未選擇的憶 阻器的狀態(tài)。例如，如果靠近目標(biāo)憶阻器的憶阻器處于高電阻狀態(tài)，則泄漏會(huì)比憶阻器處于 低電阻狀態(tài)的情況小。
[0028] 圖1A還示出了動(dòng)態(tài)感測(cè)電路100,該動(dòng)態(tài)感測(cè)電路100包括快速自動(dòng)歸零動(dòng)態(tài)放 大器110、高速AC耦合放大器115和置位-復(fù)位（SR)鎖存器120。該動(dòng)態(tài)感測(cè)電路用于對(duì) 交叉開關(guān)陣列內(nèi)的憶阻器狀態(tài)進(jìn)行快速且準(zhǔn)確的測(cè)量?？焖僮詣?dòng)歸零動(dòng)態(tài)差分比較器110 自動(dòng)歸零以降低偏移誤差，并且存儲(chǔ)代表該陣列內(nèi)已知電阻的參考電壓。然后，快速自動(dòng)歸 零動(dòng)態(tài)差分比較器110使用差分前置放大器112將所存儲(chǔ)的參考電壓與感測(cè)到的電壓進(jìn)行 比較。在圖2和圖3中更詳細(xì)地介紹了快速自動(dòng)歸零動(dòng)態(tài)差分比較器110。來自比較器110 的輸出（Sout)由高速AC耦合放大器115接收。AC耦合放大器115包括AC耦合電容器。 該電容器阻止DC電壓但允許AC電壓進(jìn)入放大器115內(nèi)。放大器115對(duì)來自比較器110的 AC輸出進(jìn)行放大并將結(jié)果（Din)輸出至SR鎖存器120。在圖4中更詳細(xì)地介紹了放大器 115。SR鎖存器120包括采樣線、復(fù)位線和Dout線。SR鎖存器120用作采樣保持模數(shù)轉(zhuǎn)換 器。如果SR鎖存器120的輸入（Din)高于預(yù)定的閾值，則SR鎖存器在輸出線Dout上輸出 高數(shù)字信號(hào)。如果SR鎖存器120的輸入低于閾值，則SR鎖存器在該輸出線上輸出低數(shù)字 信號(hào)。存儲(chǔ)器控制器接收來自SR鎖存器的數(shù)字信號(hào)去進(jìn)行處理和通信。
[0029] 會(huì)有許多影響圖1所示的系統(tǒng)的測(cè)量結(jié)果和操作的附加組件和變量。例如，交叉 開關(guān)中的線具有電容，該電容是在進(jìn)行交叉開關(guān)陣列中憶阻器的非常快速測(cè)量時(shí)重要且限 制的因素。
[0030] 現(xiàn)在將參考圖1B至圖1E介紹參考電壓和感應(yīng)電壓的生成。圖1B至圖1E示出所 選擇的列（SC)連接至動(dòng)態(tài)感測(cè)電路100的輸入端。在生成參考電壓和感測(cè)電壓的整個(gè)過 程中，讀取電壓RV都被施加至所有未選擇的行（UR)。如圖1B所示，為了生成參考電壓，所 選擇的列SC連接至比較器110的輸入端（數(shù)據(jù)總線DB)，并且參考行（RefR)接地（GND)。 因此，除了參考線RefR之外，所有行線都施加有RV。以虛線箭頭示出從被充電的行線流向 接地行線的電流。電流流過半選擇的憶阻器M4、M6到達(dá)所選擇的列線，并且流過參考憶阻 器M2到達(dá)接地的行線RefR。將連接至所選擇的列線的半選擇（非目標(biāo)）憶阻器的電阻表 示為R_chs。術(shù)語"半選擇的"指的是連接至所選擇的列或所選擇的行之一的憶阻器，但不 是與這兩者相連的憶阻器。在該示例中，行RefR被選擇，并且列SC被選擇。憶阻器M1、M4 和M6被半選擇。憶阻器M2被選擇。憶阻器M3和M5未被選擇。
[0031] 泄漏電流流過憶阻器陣列內(nèi)的其它路徑，并且通過與接地的行線連接的半選擇的 憶阻器。在該示例中，憶阻器Ml代表這些半選擇的憶阻器。將這些泄漏路徑的電阻表示為 R_rhs〇
[0032] 圖1C示出被建模為分壓器的交叉開關(guān)陣列的電特性。讀取電壓RV被施加在分壓 器的頂部，并且分壓器的底部接地。動(dòng)態(tài)感測(cè)電路1〇〇在分壓器中的中間點(diǎn)處提取參考電 壓V_ref。分壓器包括三個(gè)電阻R_chs、R_rhs和R_ref，R_chs代表與所選擇的列連接的半 選擇的憶阻器的電阻；R_rhs代表與所選擇（接地）的行連接的半選擇的憶阻器的電阻；R_ ref代表參考電阻（如處于已知電阻狀態(tài)的憶阻器M2)。
[0033] 由所施加的讀取電壓產(chǎn)生的電流流過兩個(gè)路徑：通過R_chs和R_ref的第一路徑 以及通過R_rhs的第二路徑。從R_chs和R_ref之間的第一路徑提取參考電&V_ref。泄 漏電流流過第二路徑。實(shí)際的電阻值取決于貢獻(xiàn)這些電阻值的憶阻器的編程電阻狀態(tài)。
[0034] 圖1D示出感測(cè)電壓V_sen的生成和測(cè)量。該感測(cè)電壓是通過將參考線（RefR)切 換至讀取電壓RV并且將所選擇的行（SR)切換至地GRD而生成的。這通過交叉開關(guān)陣列左 側(cè)的開關(guān)位置來圖示。讀取電壓RV依然連接至所有未選擇的行UR并且現(xiàn)在被施加至參考 行RefR。這導(dǎo)致在圖1E中示出的分壓器。電阻R_chs與生成參考電壓時(shí)基本上相同。R_ chs的唯一改變是R_sel代替R_ref。泄漏電阻值R_rhs可能因泄漏電流流過的不同憶阻 器和路徑而稍微改變。
[0035] 在做出參考電壓和感測(cè)電壓測(cè)量之后，動(dòng)態(tài)感測(cè)電路對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比較。這消 除這兩個(gè)測(cè)量結(jié)果所共有的噪聲成分，并且突出了參考憶阻器和選擇的憶阻器的電阻狀態(tài) 差異（如果有）。例如，R_ch S可以在兩個(gè)測(cè)量結(jié)果中基本上相同。電阻R_rhs的有效量可 以保持不變。通過差異化V_ref^PV_sen，比較器消除測(cè)量結(jié)果中的大部分噪聲。因此，參 考電壓和感測(cè)電壓之間的差異主要可歸因于參考憶阻器M2和所選擇的憶阻器M4之間的狀 態(tài)差異。參考憶阻器M2的狀態(tài)是已知的。例如，參考憶阻器M2可以被設(shè)置成高電阻。如 果所選擇的憶阻器M4也處于高電阻狀態(tài)，則參考電壓和感測(cè)電壓之間的差異將是最小的 并且將低于感測(cè)閾值。然而，如果所選擇的憶阻器處于低電阻狀態(tài)，則感測(cè)電壓將大于參考 電壓并且將高于感測(cè)閾值。
[0036] 圖2A至圖2C示出快速自動(dòng)歸零動(dòng)態(tài)差分比較器110的操作。該動(dòng)態(tài)差分比較器 的輸入在左側(cè)被示出為Vin。根據(jù)正在執(zhí)行該過程中的哪個(gè)步驟，Vin是參考電壓或感測(cè)電 壓。輸入電壓￥111被限定為￥111_0+(161〖 &_￥(〇。￥111_0代表電路的基礎(chǔ)電壓（不隨時(shí)間變 化），并且delta_V(t)代表輸入電壓Vin的時(shí)變部分。Vin_0是參考電壓，并且delta_V(t) 是信號(hào)電壓，該信號(hào)電壓是參考電壓和感測(cè)電壓之間的差異。如果M4(目標(biāo)憶阻器）的電 阻等于M2 (參考憶阻器），則deltaV (t)幾乎為零。
[0037] 比較器110中的RC電路用于采樣Vref，并且將Vref保持為動(dòng)態(tài)參考電壓，差分前 置放大器112隨后將該動(dòng)態(tài)參考電壓與感測(cè)電壓Vsen比較。為了進(jìn)行有效的CMOS布局，該 差分前置放大器可以是最小尺寸--五個(gè)晶體管、運(yùn)算放大器。如果該差分前置放大器是 理想放大器，則當(dāng)將完全相同的電壓施加至正輸入端和負(fù)輸入端時(shí)輸出電壓不會(huì)改變。如 果在正輸入電壓和負(fù)輸入電壓之間存在小的差異（可能由偏移誤差導(dǎo)致），則該差異電壓 將被乘以放大器的增益，并且導(dǎo)致輸出電壓中不可預(yù)測(cè)的正擺動(dòng)或負(fù)擺動(dòng)。該不期望的偏 移誤差被自動(dòng)歸零技術(shù)補(bǔ)償。
[0038] 比較器110以兩種不同的模式或配置操作：設(shè)置模式和感測(cè)模式。設(shè)置模式開始 于"自動(dòng)歸零"操作，該操作將消除放大器偏移誤差的影響。此外，還在設(shè)置模式期間測(cè)量 交叉開關(guān)陣列的參考電壓。如上面關(guān)于圖1B和圖1C介紹的，列被選擇并且參考行被選擇， 使得參考感測(cè)電流將流過與選擇的列和未選擇的行連接的被半選擇的元件并且流過參考 設(shè)備，以產(chǎn)生參考感測(cè)電壓。將半選擇的存儲(chǔ)器單元連接至參考單元或連接至選擇的單元 的電路起到"分壓器"電路的作用。參考電壓被直接施加至比較器的正輸入端，并且通過串 聯(lián)電阻器施加至比較器的負(fù)輸入端。負(fù)輸入端以RC時(shí)間延遲將電容器'C'充電至與向正 輸入端施加的電壓相等的電壓。因此，在設(shè)置模式結(jié)束時(shí)，該差分比較器的正輸入和負(fù)輸入 將近似相等。
[0039] 感測(cè)模式在設(shè)置模式后，在感測(cè)模式中參考設(shè)備將被轉(zhuǎn)出（從"地"到"VR"，圖 1D)，而同時(shí)被選擇的設(shè)備將被接入（從"VR"到"地"，圖1D)。如果被選擇的設(shè)備處于具 有與參考設(shè)備近似相等的電阻的狀態(tài)，則感測(cè)電壓將近似等于在設(shè)置模式中存儲(chǔ)的參考電 壓，并且在前置放大器的輸出端沒有或幾乎沒有改變。然而，如果被選擇的設(shè)備的電阻與參 考設(shè)備顯著地不同，則直接耦合至比較器的正輸入端的大差分感測(cè)電壓（Vsen-Vref)將導(dǎo) 致前置放大器的輸出的大改變，直至負(fù)輸入端上的電壓能夠進(jìn)行RC充電以再次近似等于 該感測(cè)電壓。因此，大輸入差分電壓將在檢測(cè)模式開始時(shí)形成，并且該差分電壓將以RC時(shí) 間常數(shù)衰減至零。前置放大器將產(chǎn)生被表示為Vo(t) =V〇+A*deltaV*(l-e「t/(K)))的差分 電壓。Vo表示不時(shí)變的部分，并且A*deltaV*(l- eh/(KG)))表示時(shí)變的差分電壓部分乘以前 置放大器的放大率。術(shù)語deltaV表示Vsen和Vref(t)之間的差異。該公式的指數(shù)部分表 示Vref衰減的電阻/電容（RC)時(shí)間常數(shù)。
[0040] 圖2B示出在感測(cè)模式期間施加至比較器的正輸入端和負(fù)輸入端的電壓的變 化。為了說明，Vsen被圖示為施加至差分前置放大器的正端子的階梯函數(shù)。實(shí)際上， Vsen可以展示由交叉開關(guān)組件產(chǎn)生的電容性、電感性和電阻性的效果。差分前置放大 器的負(fù)端子上的信號(hào)被表示為時(shí)變信號(hào)，該時(shí)變信號(hào)被示出為虛線和公式Vref(t)= (Vsen-VrefO)*(l_exp(-t/(RC)))。在感測(cè)模式開始時(shí)，Vsen = Vref，此時(shí) Vsen 急劇上升 并且Vref符合由RC電路中的組件限定的RC時(shí)間常數(shù)。Vsen在該示例中急劇上升，因?yàn)?M4的電阻大于M2的電阻。Vsen信號(hào)中該階梯的幅度和方向取決于M2和M4的電阻的相對(duì) 大小。如上面介紹的，如果M2和M4具有相同的存儲(chǔ)器狀態(tài)，則在Vsen中將存在最小的改 變或沒有改變。
[0041] 圖2C示出在由位于高速AC耦合放大器（115,圖1A)中的AC耦合電容器過濾后的 差分比較器的輸出。Vo_AC(比較器輸出的AC分量）示出對(duì)應(yīng)于Vsen中的階梯的急劇上 升。在該示例中，Rref憶阻器的電阻低，Rsel憶阻器的電阻高。因此，Vref (如在電容器C 中捕獲的）初始是低的。在使開關(guān)將Vsen輸入給動(dòng)態(tài)差分比較器時(shí)，Vsen跳至高電壓電 平。Vref隨C的電容值和R的電阻值變化而變化。隨著Vsen電壓通過電阻器R并且充滿 電容器C，Vref最后增加至Vsen的值。上面給出的描述只是圖示電路在M4的電阻顯著高 于M2的電阻時(shí)的表現(xiàn)的一個(gè)示例。如上面介紹的，如果M4和M2的電阻狀態(tài)相似，則當(dāng)施 加Vsen時(shí)，Vo_AC保持相對(duì)恒定。
[0042] 開啟采樣窗口，以感測(cè)通過AC耦合后置放大器傳送給輸出數(shù)據(jù)鎖存器的Vo_AC階 梯的幅度。如上面介紹的，該差分比較器區(qū)別負(fù)極線上的Vref?輸入和正極線上的Vsen輸入 的差異。AC耦合電容器阻擋最終電壓信號(hào)的DC分量（Vo)。該差分比較器的輸出的振幅剛 好在引入Vsen之后以及在參考電壓衰減之前達(dá)到峰值。開啟采樣窗口，以感測(cè)通過AC耦合 后置放大器傳送至輸出數(shù)據(jù)鎖存器的Vo_AC階梯的幅度。就在將Vsen接入電路內(nèi)之后，選 擇采樣窗口。這確保Vref和Vsen之間的最大差異被測(cè)量。這被捕獲為delta_Vsample? A*(Vin_sen-Vin_ ref)，其中'A'是放大率因子，該放大率因子是該前置放大器的特性。
[0043] 圖3A和圖3B是自動(dòng)歸零動(dòng)態(tài)差分比較器的更詳細(xì)電路圖。該差分比較器可以被 配置在兩種不同的操作模式：設(shè)置模式和感測(cè)模式。現(xiàn)在將描述在這些模式中每個(gè)模式的 差分比較器的配置和操作。
[0044] 圖3A示出關(guān)于該動(dòng)態(tài)差分比較器的組件和功能的更多細(xì)節(jié)。如上面介紹的，該動(dòng) 態(tài)差分比較器包括電阻器R和電容器C。這些組件用于產(chǎn)生動(dòng)態(tài)參考電壓。該電阻器介于 數(shù)據(jù)總線DB或輸入線之間。該電容器的一側(cè)接地。該比較器包括標(biāo)有pi、plB、p2和p2B 的四個(gè)開關(guān)。開關(guān)pl和plB由第一控制信號(hào)pi控制。開關(guān)p2和p2B由第二控制信號(hào)p2 控制。該比較器還包括偏置電容器CofT。
[0045] 在設(shè)置模式中，發(fā)生自動(dòng)歸零操作、RC電路中Vref電壓的捕獲、以及Vin_pos和 Vin_neg節(jié)點(diǎn)的均衡。可以預(yù)期該前置放大器中的一些偏移誤差。該電路的"自動(dòng)歸零"部 分產(chǎn)生輸入偏置電壓來抵消該差分前置放大器中固有的偏移誤差。偏移消除的基本想法是 在一個(gè)時(shí)鐘相位期間采樣該前置放大器的偏移，并且在另一時(shí)鐘相位期間從信號(hào)中減去該 偏移。設(shè)置模式使得能夠通過形成單位增益閉合反饋環(huán)路來對(duì)偏移進(jìn)行采樣，該單位增益 閉合反饋環(huán)路將該前置放大器的輸出（Voffset)反饋到與該前置放大器的負(fù)輸入連接的 電容器Coff內(nèi)。在該示例中，這通過使控制信號(hào)p2高至閉合開關(guān)P2B來實(shí)現(xiàn)。通過開關(guān) P2B的反饋對(duì)電容器Coff進(jìn)行充電。電容器Coff表示階段1期間的增益狀態(tài)的輸出負(fù)載。 隨后在感測(cè)階段中，開關(guān)P2B斷開，使得增益級(jí)處于開環(huán)配置并且執(zhí)行無偏移比較。
[0046] 為了捕獲RC電路中的Vref電壓，閉合開關(guān)p2以對(duì)電容C快速充電至近似Vref， 以及斷開開關(guān)p2以允許Vref電流流入RC電路內(nèi)并完成電容器C的充電。該操作與自動(dòng) 歸零操作同時(shí)發(fā)生。在完成自動(dòng)歸零操作并用Vref對(duì)電容器C充電之后，開關(guān)pi和plB 保持閉合，以允許Vin_pos和Vin_neg節(jié)點(diǎn)均衡至Vref。這提供Vin_neg節(jié)點(diǎn)至Vref的快 速初始充電。Vin_neg至Vref的最終充電是通過RC網(wǎng)絡(luò)。RC網(wǎng)絡(luò)和快速充電的使用是一 種避免"時(shí)鐘饋通"作用的方式。
[0047] 當(dāng)偏移電容器Coff已捕獲偏移誤差，電容器C已捕獲參考電壓Vref并且兩個(gè)節(jié) 點(diǎn)Vin_pos、Vin_neg已均衡時(shí)，比較器準(zhǔn)備好切換至感測(cè)模式。
[0048] 圖3B示出控制信號(hào)pi和p2在設(shè)置模式期間的時(shí)序。在該圖左側(cè)，pi和p2都低。 在時(shí)刻E，pl和p2都走高。這閉合該比較器中的所有開關(guān)。比較器的偏移誤差通過反饋環(huán) 路P2B被反饋并進(jìn)入電容器Coff內(nèi)。這使前置放大器自動(dòng)歸零以補(bǔ)償任意不期望的偏移。 如上面介紹的，Vref憑借經(jīng)過開關(guān)p2對(duì)電容器C進(jìn)行部分充電。這為后面的比較捕獲參 考電壓。
[0049] 在時(shí)刻F，p2走低，而pi保持高。這使節(jié)點(diǎn)Vin_pos和Vin_neg均衡。在時(shí)刻G， pl走低，并且比較器中的所有開關(guān)均斷開。該動(dòng)態(tài)自動(dòng)歸零前置放大器為感測(cè)模式做好準(zhǔn) 備。
[0050] 在感測(cè)模式中，開關(guān)plB閉合，而其它所有開關(guān)保持?jǐn)嚅_。這使被捕獲的參考電壓 Vref通過plB和偏移誤差校正電容器Coff到達(dá)該前置放大器的負(fù)輸入端。Vsen被施加在 數(shù)據(jù)總線上，該數(shù)據(jù)總線直接連接至前置放大器的正輸入端。如上面介紹的，Vref?根據(jù)RC 時(shí)間常數(shù)衰減以最終匹配Vsen。然而，在該前置放大器的負(fù)端感測(cè)的Vref的初始值近似為 Vref的真值。該前置放大器在Vref值發(fā)生顯著改變之前將該Vref值與Vsen進(jìn)行比較。 如參考圖2C介紹的，該前置放大器輸出該差異。
[0051] 圖4A是快速高增益AC耦合的后置放大器115的圖。放大器115從先前討論的并 且在圖3A中看到的自動(dòng)歸零差分前置放大器接收p reAmp_〇ut線上的輸入信號(hào)。一組串聯(lián) 逆變器400用作快速后置放大器，以在AC_out線上產(chǎn)生大的振蕩輸出電壓。標(biāo)有pAC的均 衡開關(guān)環(huán)繞左側(cè)反相器400周圍，以剛好在采樣圖3A中看到的前置放大器的輸出之前將輸 入端預(yù)充電至中間VDD值。
[0052] 圖4B圖示圖4A所示的均衡開關(guān)pAC的時(shí)序和狀態(tài)圖?？梢钥闯觯撻_關(guān)在"Hi" 狀態(tài)中空閑，在該"Hi"狀態(tài)下對(duì)該放大器的輸入AC_in進(jìn)行均衡和預(yù)充電。當(dāng)發(fā)生自動(dòng)歸 零差分前置放大器（112,圖3A)的采樣時(shí)，均衡開關(guān)pAC轉(zhuǎn)變至"Lo"，使高增益AC放大器 115能夠?qū)斎刖€AC_in上的信號(hào)快速地進(jìn)行放大。在輸入線上的信號(hào)被放大之后，其可在 輸出線AC_out 403上獲得，并且準(zhǔn)備好由圖1A中提及的SR鎖存器120采樣。
[0053] 圖5A圖示的是置位-復(fù)位（SR)鎖存器120。在圖示的示例中，該SR鎖存器由兩 個(gè)N0R門500和互連導(dǎo)線組成。盡管該特定SR鎖存器500被設(shè)計(jì)有兩個(gè)N0R門500,但應(yīng) 當(dāng)注意，其它邏輯門可以用于產(chǎn)生類似功能。如該鎖存器的名稱所指示的（置位-復(fù)位）， 該鎖存器具有置位和復(fù)位其在Q上的輸出的能力。這通過兩個(gè)輸入，即"置位"和"復(fù)位"獲 得。Q和QB( "非Q"）上的可能輸出是高和低，或分別是'1'和'0'。
[0054] 圖5B中的真值表501示出置位（set)和復(fù)位（rst)線上的輸入的所有可能組合， 以及在輸出Q上產(chǎn)生的各個(gè)結(jié)果。盡管QB被認(rèn)為是輸出，但其并不是在該特定示例中使用 的輸出。注意，輸出Q和QB需要相反。例如，如果Q是邏輯'1'，則QB必須是邏輯'0'。如 可在表501中看出的，當(dāng)復(fù)位和置位都是邏輯'1'時(shí)，Q上的輸出被認(rèn)為是"禁止"。該結(jié)果 被認(rèn)為是"禁止"，因?yàn)镼和QB都將是邏輯'0'，破壞輸出Q和QB必須相反的規(guī)則。
[0055] 如在表501中看出的，在第一行502中，當(dāng)置位和復(fù)位都是邏輯'0'時(shí)，SR鎖存器 120將保持輸出Q上的當(dāng)前值。當(dāng)置位接收邏輯'1'且復(fù)位接收邏輯'0'時(shí)（在第三行504 中示出），輸出Q將被設(shè)置成邏輯' 1'。最終有效結(jié)合（在第二行503中看到）是置位接收 邏輯'0'且復(fù)位接收邏輯'1'，這導(dǎo)致輸出Q被設(shè)置成邏輯'0'。
[0056] SR鎖存器120的Q上的數(shù)字輸出保持該有效數(shù)據(jù)（通常在READ周期的持續(xù)時(shí)間期 間）直至通過復(fù)位輸入使鎖存器復(fù)位。在該特定示例中，認(rèn)為該SR鎖存器被門控。pOSmpl門 被放置在置位輸入線上，以拒絕或允許一輸入通過。該門被關(guān)閉，阻止所有進(jìn)入的信號(hào)，直 至合適的采樣窗口到達(dá)為止。在該采樣窗口期間，pOSmpl門被禁用，允許任何信號(hào)通過，因 此執(zhí)行它們的透過行為。在輸出已被正確地加載之后，其可以被傳送至存儲(chǔ)器控制器125。
[0057] 圖6A是應(yīng)用本文描述的原理的、用于憶阻陣列中高速狀態(tài)檢測(cè)的一般方法600的 流程圖。該方法包括將來自憶阻器陣列中的參考電壓存儲(chǔ)在電容器中。該參考電壓包括參 考憶阻器的已知電阻狀態(tài)的測(cè)量結(jié)果（框601)。產(chǎn)生感測(cè)電壓，該感測(cè)電壓是具有未知電 阻狀態(tài)的目標(biāo)（選擇）憶阻器的測(cè)量結(jié)果（框602)。比較該參考電壓和該感測(cè)電壓，以確 定目標(biāo)憶阻器的電阻狀態(tài)（框603)。
[0058] 圖6B是用于動(dòng)態(tài)感測(cè)電路的操作的更詳細(xì)方法604的流程圖。在開始感測(cè)操作 之前，選擇的列SC連接至感測(cè)放大器的輸入端（Vin_sen se)，并且參考行連接至'地'（框 605)。這將感測(cè)參考電壓設(shè)置為參考設(shè)備以及與所選擇的列連接的數(shù)據(jù)相關(guān)的半選擇的設(shè) 備的函數(shù)。
[0059] 通過執(zhí)行自動(dòng)歸零操作（框610)并且捕獲感測(cè)參考電壓（框615)開始該設(shè)置操 作（框607)。自動(dòng)歸零操作在前置放大器上執(zhí)行，而內(nèi)部節(jié)點(diǎn)（Vin_neg)被預(yù)充電至感測(cè) 電壓（Vin_sen se)。在自動(dòng)歸零/預(yù)充電操作之后，節(jié)點(diǎn)Vin_neg然后被允許調(diào)整所輸入的 感測(cè)參考電壓，以通過RC時(shí)間常數(shù)進(jìn)一步靠近（Vin_sen se)(框615)。
[0060] 感測(cè)模式操作（框617)在設(shè)置操作之后。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，該感測(cè)模式操作包 括下面的連續(xù)事件。復(fù)位SR鎖存器，使得V_data_out(Q)被復(fù)位至已知值（框620)。后置 放大器的輸入級(jí)被預(yù)充電至高增益偏置點(diǎn)（均衡）（框625)。參考行連接至READ感測(cè)電 壓（VS)，并且所選擇的行同時(shí)連接至'地'（框630)。由參考行和選擇的行的開關(guān)發(fā)起的轉(zhuǎn) 變引起Vin_sense中的階梯。該階梯通過具有延遲的RC響應(yīng)的RC電路還被應(yīng)用至Vin_ ref。對(duì)于合理的時(shí)間窗口，該轉(zhuǎn)變將引起大差異電壓被施加至比較器（Vin_sense (t)-Vin_ ref(0))。
[0061] 該轉(zhuǎn)變差異被前置放大器放大，并且被AC耦合至高增益后置放大器（框635)。后 置放大器的大轉(zhuǎn)變信號(hào)輸出被采樣，并且被施加至SR鎖存器（框640)。感測(cè)操作的最后一 步是在置位-復(fù)位鎖存器中保持后置放大器的轉(zhuǎn)變狀態(tài)輸出，該置位-復(fù)位鎖存器耦合至 存儲(chǔ)器控制器電路（框645)。
[0062] 總之，該動(dòng)態(tài)感測(cè)電路包括："快速自動(dòng)歸零動(dòng)態(tài)差分比較器"前置放大器、其后的 高速AC耦合后置放大器模塊和置位-復(fù)位數(shù)據(jù)鎖存器。該高速前置放大器使用電阻式存 儲(chǔ)器單元的交叉點(diǎn)陣列中選擇的列的參考存儲(chǔ)器單元?jiǎng)討B(tài)地產(chǎn)生參考電壓，并且使用高增 益高速差分放大器對(duì)感測(cè)電壓和參考電壓之間的動(dòng)態(tài)差異進(jìn)行放大。然后，該差分放大器 的輸出被AC耦合至高增益高速后置放大器和置位-復(fù)位鎖存器。
[0063] 參考電壓被設(shè)置和存儲(chǔ)在通過串聯(lián)電阻器耦合至感測(cè)信號(hào)的存儲(chǔ)電容器上。在感 測(cè)模式中，未知存儲(chǔ)器單元連接至所選擇的列，而同時(shí)，參考單元斷開，引起感測(cè)電壓被施 加至差分比較器的一個(gè)節(jié)點(diǎn)并且延遲的感測(cè)電壓通過串聯(lián)電阻器被施加至差分比較器的 第二節(jié)點(diǎn)，該串聯(lián)電阻器連接至初始被充電至參考電壓的存儲(chǔ)電容器。感測(cè)電壓和存儲(chǔ)電 容器上經(jīng)RC延遲的感測(cè)電壓之間的差異通過AC耦合的放大器被放大，并且結(jié)果被存儲(chǔ)在 時(shí)鐘鎖存電路，以完成感測(cè)放大器操作。
[0064] 本文描述的原理允許在電阻陣列內(nèi)極快速的狀態(tài)讀取時(shí)間。本設(shè)計(jì)中以至少兩種 方式解決讀取延遲的問題。第一，前置放大器在開環(huán)模式下操作，消除了為閉環(huán)穩(wěn)定性考慮 而放慢放大器的需求，并且消除了在閉環(huán)反饋系統(tǒng)安定至可接受的操作點(diǎn)時(shí)增加時(shí)間延遲 的需求。
[0065] 第二，引入RC網(wǎng)絡(luò)作為取代傳統(tǒng)的開關(guān)采樣-保持電路的動(dòng)態(tài)采樣-保持電路。 RC網(wǎng)絡(luò)將保持參考電壓足夠長(zhǎng)的時(shí)間來完成比較操作，而不需要采樣-保持電路且不需要 插入采樣-保持時(shí)鐘延遲。消除采樣-保持時(shí)鐘延遲以及反饋放大器安定時(shí)間延遲將顯著 地改善用于感測(cè)電阻式交叉點(diǎn)存儲(chǔ)器陣列的讀取延時(shí)性能。例如，對(duì)于代表具有10M歐姆 的低電阻狀態(tài)、10的電阻比以及10的憶阻器READ非線性（Kr)的1K乘1K憶阻器存儲(chǔ)器組 件陣列的一組陣列參數(shù)，表現(xiàn)50倍的讀取延時(shí)改進(jìn)。
[0066] 上面描述的原理通過消除對(duì)反饋控制網(wǎng)絡(luò)的需求，允許簡(jiǎn)化前置放大器設(shè)計(jì)。通 過在沒有反饋網(wǎng)絡(luò)的情況下操作，即在開環(huán)模式下操作，消除了與有意地放慢放大器和要 求額外安定時(shí)間關(guān)聯(lián)的閉環(huán)穩(wěn)定性問題以及延遲。所描述的原理的另一優(yōu)點(diǎn)是使用簡(jiǎn)單的 RC網(wǎng)絡(luò)代替采樣-保持網(wǎng)絡(luò)來捕獲感測(cè)參考電壓。前置放大器和參考電壓電路的簡(jiǎn)化允許 更短的讀取延時(shí)延遲，并且提供物理電路設(shè)計(jì)的顯著簡(jiǎn)化。這為讀取電路提供顯著更快的 讀取時(shí)間以及更小的占用空間。
[0067] 已經(jīng)呈現(xiàn)前面的描述，僅為了說明和描述所描述的原理的示例。該描述不旨在是 詳盡的或?qū)⑦@些原理局限于所公開的任何精確形式。鑒于上面的教導(dǎo)，許多修改和變化是 可能的。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于確定憶阻器交叉開關(guān)陣列內(nèi)的憶阻器狀態(tài)的動(dòng)態(tài)感測(cè)電路，包括： 差分比較器，包括： 電阻電容（RC)網(wǎng)絡(luò)，用于捕獲參考電壓； 差分前置放大器，用于在開環(huán)模式下操作以將所述參考電壓與感測(cè)電壓動(dòng)態(tài)地進(jìn)行比 較； 交流（AC)耦合放大器，用于接收所述比較器的輸出并輸出放大的信號(hào)；以及 置位-復(fù)位（SR)鎖存器，用于采樣所述放大的信號(hào)并保持所述放大的信號(hào)作為數(shù)字 值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其中所述比較器包括設(shè)置模式，所述設(shè)置模式包括用 于將所述差分前置放大器自動(dòng)歸零的反饋環(huán)路以及用于將所述參考電壓引導(dǎo)至所述RC網(wǎng) 絡(luò)中的電容器的開關(guān)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路，其中所述比較器包括感測(cè)模式，所述感測(cè)模式包括用 于斷開自動(dòng)歸零的差分前置放大器的反饋環(huán)路的開關(guān)以及用于將在所述電容器中捕獲的 所述參考電壓引導(dǎo)至所述差分前置放大器的開關(guān)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其中用于確定所述憶阻器交叉開關(guān)陣列內(nèi)的憶阻器的 憶阻器狀態(tài)的所述動(dòng)態(tài)感測(cè)電路的讀取時(shí)間小于200納秒。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其中所述RC網(wǎng)絡(luò)中的電阻器介于連接至憶阻器陣列的 數(shù)據(jù)總線DB線和所述差分前置放大器的輸入線之間。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電路，其中在所述RC網(wǎng)絡(luò)和所述差分前置放大器的所述輸入 線之間連接有電容器。
7. 一種系統(tǒng)，包括： 具有適合參考的憶阻器交叉開關(guān)陣列，所述憶阻器交叉開關(guān)陣列包括具有已知電阻狀 態(tài)的參考憶阻器和具有未知電阻狀態(tài)的目標(biāo)憶阻器； 由通過所述憶阻器交叉開關(guān)陣列的電流產(chǎn)生的參考電壓，該電流的至少一部分通過所 述參考憶阻器； 由通過所述憶阻器交叉開關(guān)陣列的電流產(chǎn)生的感測(cè)電壓，該電流的至少一部分通過所 述目標(biāo)憶阻器； 動(dòng)態(tài)感測(cè)電路，所述動(dòng)態(tài)感測(cè)電路連接至所述憶阻器交叉開關(guān)陣列，所述動(dòng)態(tài)感測(cè)電 路包括： 自動(dòng)歸零比較器，包括： RC電路，用于捕獲所述參考電壓； 自動(dòng)歸零差分前置放大器，用于接收所述感測(cè)電壓和來自所述RC電路的所述參考電 壓，并且用于差異化所述參考電壓和所述感測(cè)電壓以產(chǎn)生差異化的輸出； AC耦合放大器，用于接收和放大所述差異化的輸出；以及 SR鎖存器，用于接收經(jīng)放大的所述差異化的輸出，并且產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于所述差異化的輸出 的數(shù)字電壓信號(hào)；以及 存儲(chǔ)器控制器，用于接收數(shù)字輸出信號(hào)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中所述適合參考包括第一狀態(tài)和第二狀態(tài)，其中所 述第一狀態(tài)包括含有所述參考憶阻器的第一分壓器，并且所述第二狀態(tài)包括含有所述目標(biāo) 憶阻器的第二分壓器。
9. 一種用于憶阻陣列中的高速狀態(tài)檢測(cè)的方法，包括： 將來自憶阻器陣列的參考電壓存儲(chǔ)在電容器中，所述參考電壓包括參考憶阻器的已知 電阻狀態(tài)的測(cè)量結(jié)果； 產(chǎn)生感測(cè)電壓，所述感測(cè)電壓包括具有未知電阻狀態(tài)的目標(biāo)憶阻器的測(cè)量結(jié)果；以及 比較所述參考電壓和所述感測(cè)電壓，以確定所述目標(biāo)憶阻器的電阻狀態(tài)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中通過以下方式生成所述參考電壓： 將讀取電壓施加至所述憶阻器陣列中除包含所述參考憶阻器的行之外的所有行；以及 將包含所述參考憶阻器的行接地。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中產(chǎn)生所述感測(cè)電壓包括： 將讀取電壓施加至所述憶阻器陣列中除包含所述目標(biāo)憶阻器的行之外的所有行；以及 將包含所述目標(biāo)憶阻器的行接地。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中比較所述參考電壓與所述感測(cè)電壓包括同時(shí)： 將所述感測(cè)電壓連接至差分前置放大器的第一線；以及 將來自所述電容器的所述參考電壓連接至所述差分前置放大器的第二線。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，進(jìn)一步包括： 采樣動(dòng)態(tài)差分比較器的輸出以產(chǎn)生差異電壓；以及 放大所述差異電壓。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，進(jìn)一步包括在鎖存器中捕獲經(jīng)放大的差異電壓作為 數(shù)字輸出信號(hào)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，進(jìn)一步包括與將來自所述憶阻器陣列的參考電壓存 儲(chǔ)在所述電容器中同時(shí)，自動(dòng)歸零動(dòng)態(tài)比較器。
【文檔編號(hào)】G11C7/06GK104395963SQ201280074279
【公開日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月27日
【發(fā)明者】弗雷德里克·佩納 申請(qǐng)人:惠普發(fā)展公司，有限責(zé)任合伙企業(yè)