2K高速低功耗EEPROM研究与设计

发布时间：2017-04-08 10:21

  本文关键词：2K高速低功耗EEPROM研究与设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着信息产业的发展,半导体存储器在人们工作、学习和生活中起到举足轻重的作用,甚至影响到整个社会产业的发展变革。EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)作为半导体存储器中小容量、低功耗的典型代表,在产业发展中得到了广泛的应用。本论文采用SMIC 0.18um 2P4M CMOS工艺设计一款2Kb串口EEPROM。该存储器具有高速、低功耗、宽电压范围等优点。为了实现存储器数据的快速读取,设计过程中列举多种灵敏放大器设计方案,择优使用;为降低芯片功耗,电路里未采用LDO或DC-DC电路进行电压转换而是直接采用电源供电,并在整个架构设计、关键模块电路的电流控制上采取一定的措施;建立3V~5.5V电压范围的标准单元库,以实现所有模块电路都可在3V~5.5V电压下正常工作。论文对EEPROM内部的模拟模块(包括:存储单元、基准源、高压产生电路、灵敏放大器)进行了深入研究。在传统电路结构基础上进行合理改进并进行单独功能模块的仿真验证,在各部分达到设计要求后进行EEPROM整体功能仿真,包括EEPROM编程、擦除、读出功能。电路整体版图绘制完成后,提取电路寄生参数并进行后仿真,得到的后仿结果更接近实际应用中电路的参数。本设计在25℃,电源电压3V的情况下,基准输出电压为1.26V,高压产生电路输出15.6V。静态电流在5.5V 125℃情况下,最大值为28u A,满足设计要求。在流片完成后还将对设计产品进行实际功能测试。
【关键词】：EEPROM 低功耗 带隙基准 电荷泵 灵敏放大器
【学位授予单位】：辽宁大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP333
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 引言11-13
• 0.1 半导体存储器的发展与分类11-12
• 0.2 电可擦除可编程只读存储器存储单元12
• 0.3 论文主要工作内容及结构安排12-13
• 第1章 电可擦除可编程存储器结构设计与存储单元13-24
• 1.1 EEPROM结构设计13-16
• 1.2 EEPROM存储单元结构16-18
• 1.3 EEPROM存储单元工作原理18-22
• 1.3.1 电荷输运机制18-20
• 1.3.2 EEPROM存储单元的工作状态 擦除、写入、读出20-22
• 1.4 EEPROM的耐久性 可靠性22-24
• 第2章 EEPROM关键模块的设计与仿真24-52
• 2.1 带隙基准电压源24-37
• 2.1.1 正负温度系数24-28
• 2.1.2 带隙基准的内部设计与仿真28-37
• 2.2 高压产生电路37-48
• 2.2.1 电荷泵原理37-41
• 2.2.2 高压产生电路总体设计41-48
• 2.3 灵敏放大器（Sense Amplifier）48-52
• 第3章 EEPROM整体电路功能仿真52-60
• 3.1 EEPROM芯片功能描述与仿真52-59
• 3.2 宽电源电压范围、低功耗设计59-60
• 第4章 版图设计及后仿真60-66
• 4.1 EEPROM整体版图设计60-62
• 4.2 版图验证及后仿真62-66
• 第5章 结论与展望66-68
• 5.1 结论66-67
• 5.2 进一步工作的方向67-68
• 致谢68-69
• 参考文献69-71
• 攻读学位期间发表的学术论文及参加科研情况71-72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 余辉龙;何昕;魏仲慧;王东鹤;;应用NAND型闪存的高速大容量图像存储器[J];光学精密工程;2009年10期

2 郭婷婷;刘明;管伟华;胡媛;李志刚;龙世兵;陈军宁;;纳米晶浮栅存储器的模拟、制备和电学特性[J];微纳电子技术;2009年02期

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本文编号：292675