本發(fā)明涉及存儲(chǔ)器領(lǐng)域，尤其涉及一種讀操作的優(yōu)化方法。

背景技術(shù)：

閃存是一種長壽命的非易失性(在斷電情況下仍能保持所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息)的存儲(chǔ)器，通常包括多個(gè)讀取電路，用于讀取呈陣列的存儲(chǔ)單元中的信息；每個(gè)讀操作往往需要在一個(gè)時(shí)間周期內(nèi)完成，從選定的讀取電路的位線上選取讀操作發(fā)生的存儲(chǔ)單元串，然后讀取特定存儲(chǔ)單元的信息；讀取電路通常還包括一鎖存電路和一第一電容；位線上依次串接有一第一MOS(Metal Oxide Semiconductor金屬氧化物半導(dǎo)體，簡稱MOS)管和一第二MOS管，鎖存電路與第一電容分別連接至第一MOS管和第二MOS管的串聯(lián)節(jié)點(diǎn)，第一MOS管用于在處于第一高電位的一第一控制電壓的控制下對第一電容進(jìn)行預(yù)充電，第二MOS管用于在處于第二高電位的一第二控制電壓的控制下為至少一個(gè)存儲(chǔ)單元串供電；每個(gè)讀操作在一時(shí)間周期內(nèi)完成，每個(gè)時(shí)間周期按時(shí)間順序依次包括預(yù)充電時(shí)間，感應(yīng)時(shí)間，鎖存時(shí)間以及放電時(shí)間；

在現(xiàn)有的讀操作中，由于在預(yù)充電時(shí)間期間，控制存儲(chǔ)單元串導(dǎo)通的MOS管會(huì)打開使得對位線的預(yù)充電相對變慢，并且在大部分預(yù)充電時(shí)間內(nèi)存在讀操作的存儲(chǔ)單元串的電流較強(qiáng)，從而導(dǎo)致電流不穩(wěn)定和能耗增加的問題；而且，在進(jìn)入鎖存時(shí)間之后，第一電容上的電壓可能還未穩(wěn)定，從而可能影響鎖存電路的鎖存。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提出了一種讀操作的優(yōu)化方法，應(yīng)用于閃存的讀取電路；所述讀取電路包括一位線，一鎖存電路和一第一電容；

所述位線上依次串接有一第一MOS管和一第二MOS管，所述鎖存電路提供一輸入點(diǎn)，所述輸入點(diǎn)與所述第一電容分別連接至所述第一MOS管和所述第二MOS管的串聯(lián)節(jié)點(diǎn)，所述第一MOS管用于在處于第一高電位的一第一控制電壓的控制下對所述第一電容進(jìn)行預(yù)充電，所述第二MOS管用于在處于第二高電位的一第二控制電壓的控制下為至少一個(gè)存儲(chǔ)單元串供電；

每個(gè)讀操作在一時(shí)間周期內(nèi)完成，每個(gè)所述時(shí)間周期按時(shí)間順序依次包括預(yù)充電時(shí)間，感應(yīng)時(shí)間，鎖存時(shí)間以及放電時(shí)間；進(jìn)行所述讀操作的所述存儲(chǔ)單元串根據(jù)所述存儲(chǔ)單元串的存儲(chǔ)情況在所述第一電容上產(chǎn)生一續(xù)電狀態(tài)或一降壓狀態(tài)；其中，

將所述預(yù)充電時(shí)間按順序劃分一第一預(yù)充電時(shí)間和一第二預(yù)充電時(shí)間；包括：

步驟S1，在所述第一預(yù)充電時(shí)間內(nèi)將發(fā)生所述讀操作的所述存儲(chǔ)單元串保持為非導(dǎo)通的狀態(tài)，并且將所述第一控制電壓保持在所述第一高電位以及將所述第二控制電壓保持在所述第二高電位；

步驟S2，在所述第二預(yù)充電時(shí)間內(nèi)，將發(fā)生所述讀操作的所述存儲(chǔ)單元串設(shè)置為導(dǎo)通的狀態(tài)以在有所述讀操作的所述存儲(chǔ)單元串上產(chǎn)生一導(dǎo)通電流，并且將所述第二控制電壓保持在低于所述第二高電位的一第三高電位；

步驟S3，在所述第二預(yù)充電時(shí)間結(jié)束并進(jìn)入所述感應(yīng)時(shí)間時(shí)，將所述第一控制電壓降低并保持在低于所述第一高電位的一第四高電位，以使得處于所述降壓狀態(tài)時(shí)的所述第一電容上的電壓平穩(wěn)下降，但不會(huì)低至影響所述存儲(chǔ)單元串的飽和工作狀態(tài)的程度；

步驟S4，在所述感應(yīng)時(shí)間結(jié)束時(shí)將所述第一MOS管和所述第二MOS管關(guān)斷，以將所述第一電容上的電壓保持在一第五高電位。

上述的優(yōu)化方法，其中，每個(gè)所述存儲(chǔ)單元串包括一第三MOS管；

通過控制所述第三MOS管的導(dǎo)通和關(guān)斷來控制所述存儲(chǔ)單元串的導(dǎo)通和非導(dǎo)通的狀態(tài)。

上述的優(yōu)化方法，其中，所述第二預(yù)充電時(shí)間緊接于所述第一預(yù)充電時(shí)間之后；

于所述第一預(yù)充電時(shí)間結(jié)束進(jìn)入所述第二預(yù)充電時(shí)間時(shí)，所述第二控制電壓由所述第二高電位轉(zhuǎn)換為所述第三高電位。

上述的優(yōu)化方法，其中，所述存儲(chǔ)單元串提供一電流輸入點(diǎn)，所述位線提供一電流輸出點(diǎn)，所述電流輸入點(diǎn)連接所述電流輸出點(diǎn)當(dāng)所述第二MOS管在所述第二高電位的控制下時(shí)，在所述電流輸出點(diǎn)上產(chǎn)生一第六高電位；

當(dāng)所述第二MOS管在所述第三高電位的控制下時(shí)，在所述電流輸出點(diǎn)上產(chǎn)生低于所述第六高電位的電壓。

上述的優(yōu)化方法，其中，所述鎖存電路包括一預(yù)放大電路和一鎖存器，所述預(yù)放大電路的反相輸入端形成所述輸入點(diǎn)，所述預(yù)放大電路的正相輸入端接收一參考電壓，所述預(yù)放大電路的輸出端連接所述鎖存器；

所述預(yù)放大電路還包括一使能端，于所述使能端工作時(shí)，并且所述反相輸入端接收到的電壓小于所述參考電壓時(shí)，所述預(yù)放大電路通過所述輸出端進(jìn)行放大輸出。

上述的優(yōu)化方法，其中，所述鎖存器在一第三控制電壓的控制下進(jìn)行工作。

上述的優(yōu)化方法，其中，所述放電時(shí)間緊接于所述鎖存時(shí)間之后。

上述的優(yōu)化方法，其中，所述鎖存時(shí)間緊接于所述感應(yīng)時(shí)間之后。

有益效果：本發(fā)明提出的讀操作的優(yōu)化方法在第一預(yù)充電時(shí)間內(nèi)讓有讀操作的存儲(chǔ)單元串保持非導(dǎo)通的狀態(tài)，以及采用較高的第二高電位對讀操作選中的存儲(chǔ)單元串進(jìn)行預(yù)充電，并且在感應(yīng)時(shí)間結(jié)束時(shí)將第一MOS管和第二MOS管關(guān)斷，使得鎖存時(shí)間內(nèi)第一電容上的電壓保持平穩(wěn)，從而保證了鎖存電路的鎖存操作

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例中讀操作的優(yōu)化方法的步驟流程圖；

圖2為本發(fā)明一實(shí)施例中讀取電路的電路原理圖；

圖3為本發(fā)明一實(shí)施例中存儲(chǔ)單元串的電路原理圖；

圖4為本發(fā)明一實(shí)施例中讀操作的時(shí)間周期中各晶體管及信號(hào)的時(shí)序圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明。

在一個(gè)較佳的實(shí)施例中，如圖1所示，提出了一種讀操作的優(yōu)化方法，應(yīng)用于閃存的讀取電路；讀取電路的電路結(jié)構(gòu)可以是如圖2所示的結(jié)構(gòu)，包括一位線BL，一鎖存電路10和一第一電容C_SO；

位線BL上依次串接有一第一MOS管M_PCH和一第二MOS管M_SEL，鎖存電路10提供一輸入點(diǎn)(在圖2中為預(yù)放大電路的反相輸入端)，輸入點(diǎn)與第一電容C_SO分別連接至第一MOS管M_PCH和第二MOS管M_SEL的串聯(lián)節(jié)點(diǎn)，第一MOS管用于在處于第一高電位V_TH的一第一控制電壓PCH的控制下對第一電容C_SO進(jìn)行預(yù)充電，第二MOS管M_SEL用于在處于第二高電位V_PRE1的一第二控制電壓SEL的控制下為至少一個(gè)存儲(chǔ)單元串20供電；每個(gè)讀操作在一時(shí)間周期內(nèi)完成，每個(gè)時(shí)間周期按時(shí)間順序依次包括預(yù)充電時(shí)間(T_PRE1+T_PRE2)，感應(yīng)時(shí)間T_EVA，鎖存時(shí)間T_LAT以及放電時(shí)間T_DIS；進(jìn)行讀操作的存儲(chǔ)單元串20根據(jù)存儲(chǔ)單元串20的存儲(chǔ)情況在第一電容C_SO上產(chǎn)生一續(xù)電狀態(tài)(實(shí)線)或一降壓狀態(tài)(虛線)；其中，

將預(yù)充電時(shí)間按順序劃分一第一預(yù)充電時(shí)間T_PRE1和一第二預(yù)充電時(shí)間T_PRE2；包括：

步驟S1，在第一預(yù)充電時(shí)間T_PRE1內(nèi)將發(fā)生讀操作的存儲(chǔ)單元串20保持為非導(dǎo)通的狀態(tài)，并且將第一控制電壓PCH保持在第一高電位V_TH以及將第二控制電壓SEL保持在第二高電位V_PRE1；

步驟S2，在第二預(yù)充電時(shí)間T_PRE2內(nèi)，將發(fā)生讀操作的存儲(chǔ)單元串20設(shè)置為導(dǎo)通的狀態(tài)以在有讀操作的存儲(chǔ)單元串20上產(chǎn)生一導(dǎo)通電流I_CELL，并且將第二控制電壓SEL保持在低于第二高電位V_PRE1的一第三高電位V_PRE；

步驟S3，在第二預(yù)充電時(shí)間T_PRE2結(jié)束并進(jìn)入感應(yīng)時(shí)間T_EVA時(shí)，將第一控制電壓PCH降低并保持在低于第一高電位V_TH的一第四高電位V_SAFE，以使得處于所述降壓狀態(tài)時(shí)的第一電容C_SO上的電壓平穩(wěn)下降，但不會(huì)低至影響存儲(chǔ)單元串20的飽和工作狀態(tài)的程度；

步驟S4，在感應(yīng)時(shí)間T_EVA結(jié)束時(shí)將第一MOS管M_PCH和第二MOS管M_SEL關(guān)斷，以將第一電容C_SO上的電壓保持在一第五高電位。

具體地，存儲(chǔ)單元串20的電路結(jié)構(gòu)可以如圖3所示，各管腳及信號(hào)的時(shí)序圖可以如圖4所示；存儲(chǔ)單元串20上的電流平穩(wěn)后達(dá)到一個(gè)閾值I_READTH；MOS管M_HV可以是在控制信號(hào)HV的控制下起保護(hù)作用；優(yōu)選地，第一預(yù)充電時(shí)間T_PRE1和第二預(yù)充電時(shí)間T_PRE2的時(shí)間之和小于或等于現(xiàn)有技術(shù)中讀取電路的讀操作的時(shí)間周期中的預(yù)充電時(shí)間；預(yù)充電過程還對選中的存儲(chǔ)單元串進(jìn)行預(yù)充電，預(yù)充電過程中第一MOS管M_PCH，第二MOS管M_SEL和用作保護(hù)的MOS管M_HV均導(dǎo)通。

在一個(gè)較佳的實(shí)施例中，每個(gè)存儲(chǔ)單元串20包括一第三MOS管M_SLS；

通過控制第三MOS管M_SLS的導(dǎo)通和關(guān)斷來控制存儲(chǔ)單元串20的導(dǎo)通和非導(dǎo)通的狀態(tài)。

具體地，第三MOS管M_SLS的控制信號(hào)為BSG。

在一個(gè)較佳的實(shí)施例中，第二預(yù)充電時(shí)間T_PRE2緊接于第一預(yù)充電時(shí)間T_PRE1之后；

于第一預(yù)充電時(shí)間T_PRE1結(jié)束進(jìn)入第二預(yù)充電時(shí)間T_PRE2時(shí)，第二控制電壓SEL由第二高電位V_PRE1轉(zhuǎn)換為第三高電位V_PRE。

由于V_PRE1下降至V_PRE，位線BL上的電壓因此出現(xiàn)了下降，從而能夠在第一預(yù)充電時(shí)間T_PRE1內(nèi)用較大的第二高電位V_PRE1將第二MOS管M_SEL導(dǎo)通，以對存儲(chǔ)電容串20進(jìn)行充分充電但不會(huì)產(chǎn)生對源線(或地線)的導(dǎo)通電流，進(jìn)而保證在第二充電階段，將存儲(chǔ)單元串20打開后，整個(gè)存儲(chǔ)單元串20上的電位一致；其中存儲(chǔ)單元串20可以視為在位線BL上形成了一寄生的第二電容C_BL。

在一個(gè)較佳的實(shí)施例中，第二MOS管M_SEL在第三高電位V_PRE的控制下可以工作于放大區(qū)，但這只是一種優(yōu)選的情況，不應(yīng)視為是對本發(fā)明的限制。

上述實(shí)施例中，優(yōu)選地，如圖3所示，存儲(chǔ)單元串20提供一電流輸入點(diǎn)P_IN，位線BL提供一電流輸出點(diǎn)，電流輸入點(diǎn)連接電流輸出點(diǎn)；

當(dāng)?shù)诙﨧OS管M_SEL在第二高電位V_PRE1的控制下時(shí)，在電流輸出點(diǎn)上產(chǎn)生一第六高電位；

當(dāng)?shù)诙﨧OS管M_SEL在第三高電位V_PRE的控制下時(shí)，在電流輸出點(diǎn)上產(chǎn)生低于第六高電位的電壓。

具體地，MOS管M_BLS在放電時(shí)間T_LAT之前可以一直保持高電位，其控制信號(hào)為TSG；沒有讀操作的存儲(chǔ)單元M_i-1和M_i+1等的控制信號(hào)為V_PASS，有讀操作的存儲(chǔ)單元M_i的控制信號(hào)為V_READ。

在一個(gè)較佳的實(shí)施例中，鎖存電路10包括一預(yù)放大電路11和一鎖存器12，預(yù)放大電路11的反相輸入端形成輸入點(diǎn)，預(yù)放大電路11的正相輸入端接收一參考電壓V_THSA，預(yù)放大電路11的輸出端連接鎖存器12；

預(yù)放大電路11還包括一使能端，于使能端工作于低電位時(shí)，并且反相輸入端接收到的電壓小于參考電壓時(shí)，預(yù)放大電路11通過輸出端進(jìn)行放大輸出。

具體地，圖2中為使能端接收的信號(hào)為ENA_N。

上述實(shí)施例中，優(yōu)選地，鎖存器在一第三控制電壓EN的控制下進(jìn)行工作。

在一個(gè)較佳的實(shí)施例中，放電時(shí)間T_DIS緊接于鎖存時(shí)間T_LAT之后。

在一個(gè)較佳的實(shí)施例中，鎖存時(shí)間T_LAT緊接于感應(yīng)時(shí)間T_EVA之后。

綜上所述，本發(fā)明提出的讀操作的優(yōu)化方法在第一預(yù)充電時(shí)間內(nèi)讓有讀操作的存儲(chǔ)單元串保持非導(dǎo)通的狀態(tài)，以及采用較高的第二高電位對讀操作選中的存儲(chǔ)單元串進(jìn)行預(yù)充電，并且在感應(yīng)時(shí)間結(jié)束時(shí)將第一MOS管和第二MOS管關(guān)斷，使得鎖存時(shí)間內(nèi)第一電容上的電壓保持平穩(wěn)，從而保證了鎖存電路的鎖存操作。

通過說明和附圖，給出了具體實(shí)施方式的特定結(jié)構(gòu)的典型實(shí)施例，基于本發(fā)明精神，還可作其他的轉(zhuǎn)換。盡管上述發(fā)明提出了現(xiàn)有的較佳實(shí)施例，然而，這些內(nèi)容并不作為局限。

對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，閱讀上述說明后，各種變化和修正無疑將顯而易見。因此，所附的權(quán)利要求書應(yīng)看作是涵蓋本發(fā)明的真實(shí)意圖和范圍的全部變化和修正。在權(quán)利要求書范圍內(nèi)任何和所有等價(jià)的范圍與內(nèi)容，都應(yīng)認(rèn)為仍屬本發(fā)明的意圖和范圍內(nèi)。