基于自寫回機制的SRAM靈敏放大器設計.pdf

1、隨著微電子工藝的進步和集成電路設計能力的增強，芯片的特征尺寸不斷縮小且發(fā)展為系統(tǒng)芯片SOC(System on Chip)，如今，SOC已經發(fā)展為集成電路設計的主流技術，而SRAM作為SOC中重要的存儲模塊也得到了較快的發(fā)展。以改善SRAM的讀性能為目的，本文改進了原有自寫回靈敏放大器(self-write-backsense amplifier)的電路結構。新設計的靈敏放大器具有更快的速度，更低的失配電壓，并因為其獨特的電路結構可以較

2、好的解決SRAM的讀破壞問題，為一些可能造成讀破壞的SRAM技術的應用鋪平了道路。論文的主要工作如下:
　　一:首先介紹了存儲器的分類，指出了SRAM靈敏放大器的重要性和研究意義。在此背景下，介紹了SRAM的基本結構及其模塊（單元電路、存儲陣列、譯碼電路、靈敏放大器）的工作原理。以六管單元為例介紹了SRAM的讀、寫、保持功能。文中突出靈敏放大器的重要性，分析了靈敏放大器的設計難點。
　　二:對典型的靈敏放大器，如電流鏡靈敏放

3、大器、交叉耦合性靈敏放大器、鎖存型靈敏放大器、電流型靈敏放大器(MCSA)分別進行了理論分析。介紹了它們的電路結構，指出了各自優(yōu)缺點。在SMIC28nm環(huán)境下，探究了溫度，電壓對電流鏡靈敏放大器、交叉耦合性靈敏放大器、鎖存型靈敏放大器的影響。對于應用最為廣泛的鎖存型靈敏放大器，分別從理論分析，電路仿真和實測三個方面分析平衡管對于鎖存型靈敏放大器的性能影響。
　　三:分析了原有自寫回靈敏放大器的結構特點、工作原理和應用意義。本文提出

4、一款新型自寫回靈敏放大器的電路結構，在分析其電路結構和工作原理后，在SMIC28nm環(huán)境下，設置了tt、ss、ff三個工藝角，分別探究了不同電壓、不同負載對兩種自寫回靈敏放大器的速度性能影響;測試了提出的靈敏放大器在三個工藝角下的功耗分布;并對比了在三個工藝角下，兩款放大器的失調電壓。新設計的自寫回靈敏放大器的具體表現:在tt、ss、ff工藝角下，放電至200mv，提出的自寫回靈敏放大器比原有放大器速度最大提高40.00％，最小提高21