基于65nmSRAM的低失調(diào)自啟動(dòng)靈敏放大器的分析與設(shè)計(jì).pdf

1、靈敏放大器(Sense Amplifier，SA)作為靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(SRAM)電路中的關(guān)鍵設(shè)計(jì)，其功能為對位線間的電壓差進(jìn)行檢測，并將檢測到的電壓差放大為外圍電路可識(shí)別的信號(hào)，它決定著SRAM在讀取操作過程中的可靠性、穩(wěn)定性和功率消耗。不管怎樣，半導(dǎo)體工藝水平的進(jìn)步為集成電路的技術(shù)發(fā)展帶來了巨大的革新，但是也同樣帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。例如由隨機(jī)摻雜波動(dòng)(Random DopantFluctuation，RDF)引起的閾值電壓失調(diào)問題對包括

2、靈敏放大器在內(nèi)的SRAM內(nèi)部模塊造成了極大的影響。因此為了解決這個(gè)問題，本文主要針對靈敏放大器的設(shè)計(jì)進(jìn)行了討論。
　　本論文首先從SRAM的常用靈敏放大器以及靈敏放大器的時(shí)序控制電路進(jìn)行分析和討論，并且由此引出了靈敏放大器的失調(diào)電壓問題，通過對失調(diào)電壓發(fā)生的原因、帶來的影響和未來的發(fā)展趨勢等方面進(jìn)行的討論，總結(jié)出了電壓失調(diào)問題是集成電路設(shè)計(jì)者們面臨的重要難題。接下來介紹了幾種傳統(tǒng)靈敏放大器失調(diào)補(bǔ)償技術(shù)，主要針對電容補(bǔ)償技術(shù)和背柵效

3、應(yīng)補(bǔ)償技術(shù)兩方面進(jìn)行了總結(jié)，并且分析了他們各自的優(yōu)缺點(diǎn)。
　　最后本文對傳統(tǒng)靈敏放大器進(jìn)行了優(yōu)化，提出了一種具有體效應(yīng)偏差補(bǔ)償功能的自啟動(dòng)型靈敏放大器(Self-Activated Body-biased Sense Amplifier，SABBSA),這種放大器不僅能夠根據(jù)位線擺動(dòng)的實(shí)際狀況對電位差進(jìn)行放大操作，從而解決了傳統(tǒng)放大器開啟信號(hào)與實(shí)際位線放電情況不匹配的問題;而且在放大器的關(guān)鍵路徑設(shè)計(jì)了閾值電壓失調(diào)補(bǔ)償電路，彌補(bǔ)了傳