基于65nm SRAM的低失调自启动灵敏放大器的分析与设计

发布时间：2021-02-21 01:43

　　灵敏放大器（SenseAmplifier,SA）作为静态随机存储器（SRAM）电路中的关键设计,其功能为对位线间的电压差进行检测,并将检测到的电压差放大为外围电路可识别的信号,它决定着SRAM在读取操作过程中的可靠性、稳定性和功率消耗。不管怎样,半导体工艺水平的进步为集成电路的技术发展带来了巨大的革新,但是也同样带来了严峻的挑战。例如由随机掺杂波动（Random Dopant Fluctuation,RDF）引起的阈值电压失调问题对包括灵敏放大器在内的SRAM内部模块造成了极大的影响。因此为了解决这个问题,本文主要针对灵敏放大器的设计进行了讨论。本论文首先从SRAM的常用灵敏放大器以及灵敏放大器的时序控制电路进行分析和讨论,并且由此引出了灵敏放大器的失调电压问题,通过对失调电压发生的原因、带来的影响和未来的发展趋势等方面进行的讨论,总结出了电压失调问题是集成电路设计者们面临的重要难题。接下来介绍了几种传统灵敏放大器失调补偿技术,主要针对电容补偿技术和背栅效应补偿技术两方面进行了总结,并且分析了他们各自的优缺点。最后本文对传统灵敏放大器进行了优化,提出了一种具有体效应偏差补偿功能的自启动... 

【文章来源】：安徽大学安徽省 211工程院校

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 SRAM灵敏放大器电路失调问题
    1.3 本论文的主要研究工作
    1.4 本论文架构
    1.5 本章小结
第二章 常用灵敏放大器及其控制电路
    2.1 常用灵敏放大器电路
        2.1.1 电流镜型灵敏放大器
        2.1.2 交叉耦合型灵敏放大器
        2.1.3 电压锁存型灵敏放大器
        2.1.4 单端检测灵敏放大器
        2.1.5 反相器型灵敏放大器
    2.2 灵敏放大器的时序控制电路
        2.2.1 反相器链延迟技术
        2.2.2 复制位线延迟技术
        2.2.3 自开启技术
    2.3 灵敏放大器失调电压简介
        2.3.1 偏差电压的原因
        2.3.2 偏差电压的计算方法
        2.3.3 偏差的影响和重要性
        2.3.4 偏差电压发展趋势
    2.4 本章小结
第三章 灵敏放大器失调补偿技术
    3.1 电容补偿技术
        3.1.1 偏差存储技术
        3.1.2 自调零补偿技术
        3.1.3 电荷再分配偏差抵消技术
        3.1.4 阈值电压存储补偿技术
        3.1.5 数字补偿技术
    3.2 背栅效应补偿技术
        3.2.1 背栅效益（体效应）
        3.2.2 背栅效应在灵敏放大器失调补偿中的应用
    3.3 本章小结
第四章 低失调自启动型灵敏放大器
    4.1 新型灵敏放大器的设计
        4.1.1 自开启电路
        4.1.2 放大电路
        4.1.3 补偿电路
    4.2 功能仿真与分析
        4.2.1 SABBSA功能仿真
        4.2.2 Monte Carlo仿真及结果分析
        4.2.3 失调补偿仿真结果与分析
    4.3 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]多核计算环境的挑战——本地代码的并发[J]. 王昕.  程序员. 2007(04)
[2]一种4-Mb高速低功耗CMOS SRAM的设计[J]. 石乔林,李天阳,张树丹,薛忠杰.  微电子学与计算机. 2005(11)
[3]硅集成电路光刻技术的发展与挑战[J]. 王阳元,康晋锋.  半导体学报. 2002(03)
[4]摩尔定律——向2010年延伸——对Intel公司创始人戈登·摩尔的专访[J]. 童志义.  电子工业专用设备. 1998(03)
[5]一种高速CMOS　SRAM读出灵敏放大器的设计[J]. 苏腾,陈旭昀,李蔚.  微电子学. 1996(02)

硕士论文
[1]基于65nm SRAM的低失调灵敏放大器的分析与设计[D]. 常红.安徽大学 2014
[2]蒙特卡罗方法在收益法评估中的应用研究[D]. 朱强.河北农业大学 2013



本文编号：3043660