Sram存儲(chǔ)模塊及其靈敏放大器電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電子領(lǐng)域，尤其涉及一種SRAM存儲(chǔ)模塊及其靈敏放大器電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著集成電路的飛速發(fā)展，晶體管的特征尺寸逐漸縮小，電路工作電壓不斷降低，有效地降低了芯片的功耗。但是芯片的工作電壓并沒(méi)有隨著工藝尺寸的不斷縮小而有較大的降低，晶體管的閾值電壓也沒(méi)有很大的降低；為了使晶體管能夠正常工作，必須滿足一定的工作電壓，芯片的工作電壓不可能無(wú)限制的降低，因此，芯片的功耗問(wèn)題已經(jīng)成為制約芯片發(fā)展的因素之一，降低芯片的功耗已經(jīng)成為集成電路設(shè)計(jì)工作者重要的工作。特別是隨著晶體管的尺寸進(jìn)入深亞微米工藝，一方面，芯片的線電容、電阻等引起的時(shí)序問(wèn)題和功耗問(wèn)題在時(shí)序和功耗分析中所占的比重也越來(lái)越大，靜態(tài)功耗已經(jīng)成為影響功耗的主要因素之一，另一方面，通過(guò)降低電路的電壓來(lái)降低電路功耗的方法已經(jīng)沒(méi)有很大的作用。因此，有效降低芯片的靜態(tài)功耗，可以有效降低芯片的功耗，達(dá)到降低功耗的目標(biāo)。
[0003]對(duì)于一個(gè)芯片來(lái)說(shuō)，SRAM存儲(chǔ)模塊是必不可少的，一個(gè)基本的SRAM模塊主要由:譯碼電路模塊、存儲(chǔ)電路陣列模塊、數(shù)據(jù)輸入輸出模塊和靈敏放大器模塊組成。靈敏放大器在SRAM存儲(chǔ)模塊中，可以對(duì)存儲(chǔ)電路陣列模塊中的電信號(hào)進(jìn)行放大，保證電路能夠正常工作。通過(guò)降低靈敏放大器的功耗也可以達(dá)到降低芯片功耗的目的。傳統(tǒng)的CMOS靈敏放大器電路如圖1所示。
[0004]參見(jiàn)圖1，靈敏放大器電路由預(yù)充電路、運(yùn)算放大電路和數(shù)據(jù)輸入輸出端口組成。對(duì)于靈敏放大器電路，無(wú)論是讀還是寫(xiě)，首先要對(duì)靈敏放大器電路進(jìn)行預(yù)充，將電路中的I和2節(jié)點(diǎn)預(yù)充到高電平狀態(tài)，然后將存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)讀入到靈敏放大器中，再通過(guò)對(duì)電路的放電作用，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到節(jié)點(diǎn)I和節(jié)點(diǎn)2上，在OE信號(hào)為I的情況下，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的放大作用。由于漏電流的存在，在將節(jié)點(diǎn)I和節(jié)點(diǎn)2預(yù)充為高電平后，由于電流的泄漏，會(huì)產(chǎn)生靜態(tài)功耗，造成電路功耗的增加。而且，在傳統(tǒng)的靈敏放大器電路的使用過(guò)程中，為了保持電路的高速狀態(tài)，在通常情況下會(huì)保持電路的預(yù)充狀態(tài)，使得電路的漏電流功耗保持在一個(gè)很大的固定值狀態(tài)，造成不必要的功耗損失。一般的，解決上述問(wèn)題的方法通常是采用看門(mén)狗技術(shù)，使不需要工作的電路處于休眠狀態(tài)，在需要的時(shí)候才啟用這部分電路，來(lái)達(dá)到降低功耗的目的。但是，對(duì)于這一個(gè)模塊來(lái)說(shuō)，處于工作狀態(tài)的模塊，其漏電流功耗并沒(méi)有降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明的目的首先即在于提供一種高速低功耗的靈敏放大器電路，以減少電路的預(yù)充電時(shí)間和不必要的對(duì)不工作放大器的預(yù)充操作，降低了電路的靜態(tài)功耗。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的靈敏放大器電路，包括相互連接的預(yù)充電路單元、運(yùn)算放大電路單元和輸入輸出電路單元，作為改進(jìn)，所述靈敏放大器電路還包括一個(gè)與所述預(yù)充電路單元相接、對(duì)其進(jìn)行控制的預(yù)充控制電路單元；
[0007]所述預(yù)充控制電路單元用于在其控制信號(hào)從O變I的過(guò)程中產(chǎn)生一個(gè)低電平脈沖，在低電平脈沖階段對(duì)電路進(jìn)行預(yù)充，通過(guò)對(duì)該脈沖寬度的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)充電路單元的控制，減少整個(gè)電路的預(yù)充電時(shí)間，降低電路的靜態(tài)功耗。
[0008]另一方面，本發(fā)明的目的還在于提供一種SRAM存儲(chǔ)模塊。該SRAM存儲(chǔ)模塊包括一靈敏放大器電路，該靈敏放大器電路包括相互連接的預(yù)充電路單元、運(yùn)算放大電路單元和輸入輸出電路單元，作為改進(jìn)，所述靈敏放大器電路還包括一個(gè)與所述預(yù)充電路單元相接、對(duì)其進(jìn)行控制的預(yù)充控制電路單元；
[0009]所述預(yù)充控制電路單元用于在其控制信號(hào)從O變I的過(guò)程中產(chǎn)生一個(gè)低電平脈沖，在低電平脈沖階段對(duì)電路進(jìn)行預(yù)充，通過(guò)對(duì)該脈沖寬度的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)充電路單元的控制，減少整個(gè)電路的預(yù)充電時(shí)間，降低電路的靜態(tài)功耗。
[0010]具體地，根據(jù)本發(fā)明提供的SRAM存儲(chǔ)模塊及其靈敏放大器電路，可以通過(guò)一個(gè)與預(yù)充電路單元相接的預(yù)充控制電路單元，在預(yù)充控制電路單元的控制信號(hào)從O變成I的過(guò)程中，產(chǎn)生一個(gè)低電平脈沖，靈敏放大器電路在低電平脈沖階段，對(duì)電路進(jìn)行預(yù)充；通過(guò)對(duì)脈沖寬度的控制，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)充電路單元的控制。并且，在控制信號(hào)長(zhǎng)期處于一個(gè)固定信號(hào)的狀態(tài)下，并不對(duì)電路進(jìn)行預(yù)充操作，進(jìn)而減少了電路的預(yù)充電時(shí)間和不必要的對(duì)不工作的放大器的預(yù)充操作，減少了整個(gè)電路模塊的預(yù)充電時(shí)間，降低了電路的靜態(tài)功耗，進(jìn)而可以降低芯片的功耗。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是傳統(tǒng)的CMOS靈敏放大器電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的靈敏放大器電路的結(jié)構(gòu)框圖；
[0013]圖3是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例提供的靈敏放大器電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0015]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的靈敏放大器電路的結(jié)構(gòu)框圖；為了便于說(shuō)明，僅示出了與本實(shí)施例相關(guān)的部分，如圖所示:
[0016]靈敏放大器電路，包括依次相互連接的預(yù)充電路單元200、運(yùn)算放大電路單元300和輸入輸出電路單元400。作為改進(jìn)，該靈敏放大器電路還包括一個(gè)預(yù)充控制電路單元100該預(yù)充控制電路單元100與所述預(yù)充電路單元200直接相接，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)預(yù)充電路單元200的控制。
[0017]具體地，預(yù)充控制電路單元100主要用于在其控制信號(hào)從O變成I的過(guò)程中產(chǎn)生一個(gè)低電平脈沖，而在此低電平脈沖階段對(duì)電路進(jìn)行預(yù)充，進(jìn)而通過(guò)對(duì)該脈沖寬度的控制，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)充電路單元200的控制、即預(yù)充電時(shí)間的控制。并且，在控制信號(hào)長(zhǎng)期處于一個(gè)固定信號(hào)的狀態(tài)下，不對(duì)電路進(jìn)行預(yù)充操作，可以減少電路的預(yù)充電時(shí)間和不必要的對(duì)不工作的放大器的預(yù)充操作，進(jìn)而減少了整個(gè)電路模塊的預(yù)充電時(shí)間，降低了電路的靜態(tài)功耗，進(jìn)而可以降低芯片的功耗。
[0018]在具體實(shí)施過(guò)程中，預(yù)充控制電路單元100的構(gòu)成和連接方式可以有很多種實(shí)現(xiàn)方式，只要能在控制信號(hào)從O變成I的過(guò)程中產(chǎn)生一個(gè)低電平脈沖、并且在低電平脈沖階段對(duì)電路進(jìn)行預(yù)充，通過(guò)對(duì)該脈沖寬度的控制，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)充電路單元200控制的即可。
[0019]圖3即示出了本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例提供的靈敏放大器電路的結(jié)構(gòu)示意圖。同樣的，為了便于說(shuō)明，也僅示出了與實(shí)施例相關(guān)的部分，如圖所示:
[0020]靈敏放大器電路包括相互連接的預(yù)充控制電路單元100、預(yù)充電路單元200、運(yùn)算放大電路單元300和輸入輸出電路單元400。
[0021]作為本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，預(yù)充控制電路單元100包括NMOS晶體管麗7、NMOS晶體管MN8、NMOS晶體管MN9、PMOS晶體管MP8、PMOS晶體管MP9和PMOS晶體管MP10。
[0022]具體地，PMOS晶體管MP8的柵極、NMOS晶體管麗7的柵極、PMOS晶體管MP9的柵極和NMOS晶體管MN8的柵極同時(shí)接預(yù)充控制信號(hào)A，PMOS晶體管MP8的源極和襯底、PMOS晶體管MP9的源極和襯底、PMOS晶體管MPlO的源極和襯底都接電源VDD ；PM0S晶體管MP8的漏極接NMOS晶體管MN7的源極；該P(yáng)MOS晶體管MP8漏極與NMOS晶體管MN7源極的共接端還同時(shí)接MMOS晶體管MN9的柵極和PMOS晶體管MPlO的柵極，MMOS晶體管MN9的源極接NMOS晶體管MN8的漏極，NMOS晶體管MN8的源極、PMOS晶體管MP9的漏極和PMOS晶體管MPlO的漏極共接、并輸