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1、10申请公布号CN104217744A43申请公布日20141217CN104217744A21申请号201410004768622申请日2014010613/909,18720130604USG11C7/0620060171申请人力旺电子股份有限公司地址中国台湾新竹市72发明人蔡裕雄林元泰邵启意74专利代理机构北京市柳沈律师事务所11105代理人史新宏54发明名称电流感测放大器及其感测方法57摘要一种电流感测放大器及其感测方法。该电流感测放大器的感测方法，运用于一非易失性存储器用以在一读取周期中检测一晶胞中的存储状态，该方法包括下列步骤调整一感测节点与一参考节点至一固定电压；将该感测节点连接。
2、至一数据线，以接收该晶胞所产生的一晶胞电流，并且将该参考节点连接至一参考电流源以接收该参考电流源产生的一参考电流；以及当该参考节点上的一参考电压到达一预设电压时，如果该感测节点上的一感测电压小于该预设电压，则该晶胞为一第一存储状态；如果该感测节点上的该感测电压大于该预设电压，则该晶胞为一第二存储状态。30优先权数据51INTCL权利要求书4页说明书13页附图16页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书4页说明书13页附图16页10申请公布号CN104217744ACN104217744A1/4页21一种电流感测放大器的感测方法，运用于一非易失性存储器用以在一读取周期中检测一。
3、晶胞中的存储状态，该方法包括下列步骤调整一感测节点与一参考节点至一固定电压；将该感测节点连接至一数据线，以接收该晶胞所产生的一晶胞电流，并且将该参考节点连接至一参考电流源以接收该参考电流源产生的一参考电流；以及当该参考节点上的一参考电压到达一预设电压时，如果该感测节点上的一感测电压小于该预设电压，则该晶胞为一第一存储状态；如果该感测节点上的该感测电压大于该预设电压，则该晶胞为一第二存储状态。2如权利要求1所述的感测方法，其中当该晶胞为该第一存储状态时该晶胞电流为一第一电流值，当该晶胞为该第二存储状态时该晶胞电流为一第二电流值，且该参考电流介于该第一电流值与该第二电流值之间。3如权利要求2所述的。
4、感测方法，其中当该晶胞为该第一存储状态时该晶胞具备一第一临限电压，当该晶胞为该第二存储状态时该晶胞具备一第二临限电压，且该参考电流源包括一参考晶胞，该参考晶胞具备一参考临限电压，该参考临限电压介于该第一临限电压与该第二临限电压之间。4如权利要求1所述的感测方法，其中该晶胞包括一N型存储晶体管，且该第一存储状态为一开启状态，该第二存储状态为一关闭状态。5如权利要求1所述的感测方法，其中该晶胞包括一P型存储晶体管，且该第一存储状态为一关闭状态，该第二存储状态为一开启状态。6一种电流感测放大器，运用于一非易失性存储器用以在一读取周期中检测一第一晶胞中的存储状态，该电流感测放大器包括一参考单元，包括一。
5、定电压供应电路与一比较电路连接于一参考节点，其中，该定电压供应电路根据一动作信号将该参考节点调整至一固定电压后，将该参考节点连接至一参考电流源以接收该参考电流源产生的一参考电流；以及一第一感测单元，包括一定电压供应电路与一锁存电路连接于一第一感测节点，其中，该定电压供应电路根据该动作信号将该第一感测节点充电至该固定电压后，将该第一感测节点连接至一第一数据线，以接收该第一晶胞所产生的一第一晶胞电流；其中，当该比较电路检测出该参考节点上的一参考电压到达一预设电压时，产生一锁存信号至该锁存电路，使得该锁存电路根据该第一感测节点上的一第一感测电压与该预设电压之间的关系决定该第一晶胞为一第一存储状态或者。
6、一第二存储状态。7如权利要求6所述的电流感测放大器，还包括一第二感测单元，包括一定电压供应电路与一锁存电路连接于一第二感测节点，其中，该定电压供应电路根据该动作信号将该第二感测节点调整至充电至该固定电压后，将该第二感测节点连接至一第二数据线，以接收一第二晶胞所产生的一第二晶胞电流；其中，该锁存电路收到该锁存信号时，该锁存电路根据该第二感测节点上的一第二感测电压与该预设电压之间的关系决定该第二晶胞为该第一存储状态或者该第二存储状态。8如权利要求6所述的电流感测放大器，其中，如果该第一感测节点上的一第一感测电压小于该预设电压，则该锁存电路输出一第一电平以指示该第一晶胞为该第一存储状态；以及，如果该。
7、第一感测节点上的该第一感测电压大于该预设电压，则该锁存电路输出一权利要求书CN104217744A2/4页3第二电平以指示该第一晶胞为该第二存储状态。9如权利要求8所述的电流感测放大器，其中该第一晶胞包括一N型存储晶体管，且该第一存储状态为一开启状态，该第二存储状态为一关闭状态。10如权利要求8所述的电流感测放大器，其中该第一晶胞包括一P型存储晶体管，且该第一存储状态为一关闭状态，该第二存储状态为一开启状态。11如权利要求6所述的电流感测放大器，其中当该第一晶胞为该第一存储状态时该第一晶胞电流为一第一电流值，当该第一晶胞为该第二存储状态时该第一晶胞电流为一第二电流值，且该参考电流介于该第一电流。
8、值与该第二电流值之间。12如权利要求6所述的电流感测放大器，其中当该第一晶胞为该第一存储状态时该晶胞具备一第一临限电压，当该第一晶胞为该第二存储状态时该晶胞具备一第二临限电压，且该参考电流源包括一参考晶胞，该参考晶胞具备一参考临限电压，该参考临限电压介于该第一临限电压与该第二临限电压之间。13如权利要求6所述的电流感测放大器，其中该参考单元中的该定电压供应电路包括一第一P型晶体管，具有一源极接收一电源电压，具有一栅极接收该动作信号，以及具有一漏极连接至该参考节点，且该固定电压为该电源电压。14如权利要求13所述的电流感测放大器，其中该第一感测单元中的该定电压供应电路包括一第二P型晶体管，具有一。
9、源极接收该电源电压，具有一栅极接收该动作信号，以及具有一漏极连接至该第一感测节点。15如权利要求14所述的电流感测放大器，其中该参考单元中的该比较电路包括一第一反相器，该第一反相器的输入端连接至该参考节点；一第二反相器，该第二反相器受控于该锁存信号，该第二反相器的输入端连接至该第一反相器的输出端，该第二反相器的输出端连接至该第一反相器的输入端；以及一第三反相器，该第三反相器的输入端连接至该第一反相器的输出端，该第三反相器的输出端产生该锁存信号；其中，该第一反相器的一转态电压为该预设电压。16如权利要求15所述的电流感测放大器，其中该第一感测单元中的该锁存电路包括一第四反相器，该第四反相器的输入。
10、端连接至该第一感测节点；一第五反相器，该第五反相器受控于该锁存信号，该第五反相器的输入端连接至该第四反相器的输出端，该第五反相器的输出端连接至该第四反相器的输入端；以及一第六反相器，该第六反相器的输入端连接至该第四反相器的输出端，该第六反相器的输出端产生一第一输出信号，用以指示该第一晶胞为该第一存储状态或者该第二存储状态；其中，该第四反相器的该转态电压为该预设电压。17如权利要求14所述的电流感测放大器，其中该参考单元中的该比较电路包括一第一预设电压产生器，用以产生该预设电压；一第一比较器，该第一比较器的第一输入端连接至该参考节点，该第一比较器的第二输入端接收该预设电压；一第一开关，该第一开关。
11、受控于该锁存信号，该第一开关的第一端连接至该第一比较权利要求书CN104217744A3/4页4器的输出端；一第一反相器，该第一反相器的输入端连接至该第一开关的第二端；一第二反相器，该第二反相器受控于该锁存信号，该第二反相器的输入端连接至该第一反相器的输出端，该第二反相器的输出端连接至该第一反相器的输入端；一第三反相器，该第三反相器的输入端连接至该第一反相器的输出端；一第四反相器，该第四反相器的输入端连接至该第三反相器的输出端；以及一与非门，该与非门的第一输入端连接至该第四反相器的输出端，该与非门的第二输入端接收该动作信号，该与非门的输出端产生该锁存信号。18如权利要求17所述的电流感测放大器。
12、，其中该第一感测单元中的该锁存电路包括一第二预设电压产生器，用以产生该预设电压；一第二比较器，该第二比较器的第一输入端连接至该第一感测节点，该第二比较器的第二输入端接收该预设电压；一第二开关，该第二开关受控于该锁存信号，该第二开关的第一端连接至该第二比较器的输出端；一第五反相器，该第五反相器的输入端连接至该第二开关的第二端；一第六反相器，该第六反相器受控于该锁存信号，该第六反相器的输入端连接至该第五反相器的输出端，该第六反相器的输出端连接至该第五反相器的输入端；以及一第七反相器，该第七反相器的输入端连接至该第五反相器的输出端，该第五反相器输出端产生一第一输出信号，用以指示该第一晶胞为该第一存储。
13、状态或者该第二存储状态。19如权利要求14所述的电流感测放大器，其中该参考单元中的该比较电路包括一第一预设电压产生器，用以产生该预设电压；一第一比较器，该第一比较器的第一输入端连接至该参考节点，该第一比较器的第二输入端接收该预设电压；一第一反相器，该第一反相器的输入端连接至该第一比较器的输出端；以及一第二反相器，该第二反相器的输入端连接至该第一反相器的输出端，该第二反相器的输出端产生该锁存信号。20如权利要求19所述的电流感测放大器，其中该第一感测单元中的该锁存电路包括一第二预设电压产生器，用以产生该预设电压；一第二比较器，该第二比较器的第一输入端连接至该第一感测节点，该第二比较器的第二输入端。
14、接收该预设电压；一第一开关，该第一开关受控于该锁存信号，该第一开关的第一端连接至该第二比较器的输出端；一第三反相器，该第三反相器的输入端连接至该第一开关的第二端；一第四反相器，该第四反相器受控于该锁存信号，该第四反相器的输入端连接至该第三反相器的输出端，该第四反相器的输出端连接至该第三反相器的输入端；以及一第五反相器，该第五反相器的输入端连接至该第三反相器的输出端，该第三反相器权利要求书CN104217744A4/4页5输出端产生一第一输出信号，用以指示该第一晶胞为该第一存储状态或者该第二存储状态。21如权利要求6所述的电流感测放大器，其中该参考单元中的该定电压供应电路包括一第一N型晶体管，具。
15、有一源极接收一接地电压，具有一栅极接收该动作信号，以及具有一漏极连接至该参考节点，且该固定电压为该接地电压。22如权利要求21所述的电流感测放大器，其中该第一感测单元中的该定电压供应电路包括一第二N型晶体管，具有一源极接收该接地电压，具有一栅极接收该动作信号，以及具有一漏极连接至该第一感测节点。23如权利要求22所述的电流感测放大器，其中该参考单元中的该比较电路比较该参考电压与该预设电压之间的关系，当该参考电压小于该预设电压时，该比较电路输出的该锁存信号为一第一电平；以及，当该参考电压大于该预设电压时，该比较电路输出的该锁存信号为一第二电平。24如权利要求23所述的电流感测放大器，其中该第一感。
16、测单元中的该锁存电路受控于该锁存信号，当该锁存信号为该第一电平时，该锁存电路无法正常运作；以及，当该锁存信号为该第二电平时，该锁存电路正常运作；其中，在该锁存电路正常运作时，当该第一感测电压小于该预设电压时，该锁存电路输出的一第一输出信号为该第一电平，代表该第一晶胞为该第一存储状态；以及，当该第一感测电压大于该预设电压时，该锁存电路输出的该第一输出信号为该第二电平，代表该第一晶胞为该第二存储状态。25如权利要求6所述的电流感测放大器，其中该参考单元与第一感测单元的结构完全相同。权利要求书CN104217744A1/13页6电流感测放大器及其感测方法技术领域0001本发明涉及一种电流感测放大器，。
17、且特别涉及一种运用于非易失性存储器NONVOLATILEMEMORYDEVICE的电流感测放大器及其感测方法。背景技术0002众所周知，非易失性存储器NONVOLATILEMEMORYDEVICE已经非常广泛地应用于各种电子产品。例如SD卡、固态硬盘等等。基本上，在非易失性存储器内的存储器阵列MEMORYARRAY中包括多个晶胞CELL。而每个晶胞中皆会有一个浮动门晶体管FLOATINGGATETRANSISTOR。其中，浮动门晶体管中的浮动栅极FLOATINGGATE可以存储热载子HOTCARRIER，而根据热载子存储量的多寡即可决定该浮动门晶体管的存储状态。再者，浮动门晶体管也可称为存储晶。
18、体管STORAGETRANSISTOR。0003一般来说，当热载子注入浮动门晶体管后，浮动门晶体管的临限电压THRESHOLDVOLTAGE，简称VTH会根据热载子注入的数量而改变。因此，具有较高的临限电压的浮动门晶体管需要较高的栅极电压GATEVOLTAGE来开启TURNON浮动门晶体管；反之，具有较低的临限电压的浮动门晶体管则可以用较低的栅极电压来开启浮动门晶体管。0004在非易失性存储器的编程周期PROGRAMCYCLE，又称之为“程序周期”时，可控制注入浮动栅极的热载子量，进而改变浮动门晶体管的临限电压。而在读取周期READCYCLE时，提供一读取电压READVOLTAGE至浮动门晶体。
19、管，便可以产生晶胞电流CELLCURRENT，或称为读取电流READCURRENT。而根据晶胞电流的大小，即可得知该浮动门晶体管的存储状态为开启状态ONSTATE或者关闭状态OFFSTATE。0005举例来说，当读取电压提供至具备低临限电压的浮动门晶体管，则此浮动门晶体管会成为开启状态，进而产生较高的晶胞电流。反之，当读取电压提供至具备高临限电压的浮动门晶体管，则此浮动门晶体管会无法开启而成为关闭状态，进而产生近于零的晶胞电流。也就是说，在读取周期时，开启状态的晶胞产生较高的晶胞电流；而关闭状态的晶胞产生较低的晶胞电流。0006当然，非易失性存储器中还需要提供一电流感测放大器CURRENTSE。
20、NSINGAMPLIFIER，用以接收晶胞产生的晶胞电流，并区别晶胞中的存储状态。0007请参照图1，其所绘示为已知电流感测放大器示意图。电流感测放大器包括晶体管M1、晶体管M2、晶体管M3、运算放大器OP与比较器CMP。晶体管M1与运算放大器OP的连接形成一箝位电路CLAMPCIRCUIT，其中晶体管M1的漏极连接至数据线DATALINE，DL以接收晶胞输出的晶胞电流ICELL，晶体管M1的栅极连接至运算放大器OP输出端，晶体管M1的源极连接至低电压源VSS。再者，运算放大器OP的第一输入端接收一输入电压VDL，运算放大器OP的第二输入端连接至晶体管M1的漏极。因此，在正常运作下箝位电路中晶。
21、体管M1漏极上的电压V1等于输入电压VDL。0008再者，晶体管M3的栅极接收一偏压电压VBIAS，形成一电流源CURRENTSOURCE并产生一参考电流IREF。而晶体管M2的漏极接收参考电流IREF，晶体管M2的栅极连接至说明书CN104217744A2/13页7晶体管M1的栅极，晶体管M2的源极连接至低电压源VSS。比较器CMP的第一输入端连接至晶体管M2的漏极以接收晶体管M2的漏极电压V2，第二输入端接收输入电压VDL，输出端产生输出数据DOUT。0009在读取周期时，数据线DL会连接至晶胞并且接收晶胞电流。当晶胞为开启状态时，晶胞电流ICELL会大于参考电流IREF，晶体管M2的漏极。
22、电压V2会小于输入电压VDL，因此比较器CMP输出第一逻辑电平例如低电平。反之，当晶胞为关闭状态时，晶胞电流ICELL会小于参考电流IREF，晶体管M2的漏极电压V2会大于输入电压VDL，因此比较器CMP输出第二逻辑电平例如高电平。0010由以上的说明可知，电流感测放大器根据晶胞产生的晶胞电流ICELL来判断该晶胞的存储状态。然而，已知电流感测放大器需要有运算放大器OP。而运算放大器OP在正常运作时皆需要提供一直流偏压DCBIASCURRENT，因此造成电流感测放大器的耗电量较高。发明内容0011本发明涉及一种电流感测放大器的感测方法，运用于一非易失性存储器用以在一读取周期中检测一晶胞中的存储。
23、状态，该方法包括下列步骤调整一感测节点与一参考节点至一固定电压；将该感测节点连接至一数据线，以接收该晶胞所产生的一晶胞电流，并且将该参考节点连接至一参考电流源以接收该参考电流源产生的一参考电流；以及当该参考节点上的一参考电压到达一预设电压时，如果该感测节点上的一感测电压小于该预设电压，则该晶胞为一第一存储状态；如果该感测节点上的该感测电压大于该预设电压，则该晶胞为一第二存储状态。0012本发明还提出一种电流感测放大器，运用于一非易失性存储器用以在一读取周期中检测一第一晶胞中的存储状态，该电流感测放大器包括一参考单元，包括一定电压供应电路与一比较电路连接于一参考节点，其中，该定电压供应电路根据一。
24、动作信号将该参考节点调整至一固定电压后，将该参考节点连接至一参考电流源以接收该参考电流源产生的一参考电流；以及一第一感测单元，包括一定电压供应电路与一锁存电路连接于一第一感测节点，其中，该定电压供应电路根据该动作信号将该第一感测节点充电至该固定电压后，将该第一感测节点连接至一第一数据线，以接收该第一晶胞所产生的一第一晶胞电流；其中，当该比较电路检测出该参考节点上的一参考电压到达一预设电压时，产生一锁存信号至该锁存电路，使得该锁存电路根据该第一感测节点上的一第一感测电压与该预设电压之间的关系决定该第一晶胞为一第一存储状态或者一第二存储状态。0013为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特。
25、举优选实施例，并配合附图，作详细说明如下附图说明0014图1所绘示为已知电流感测放大器示意图。0015图2所绘示为本发明电流感测方法的流程图。0016图3所绘示为本发明电流感测放大器的电路方块图。0017图4A图4C所绘示为本发明电流感测放大器的第一实施例及相关信号示意图。说明书CN104217744A3/13页80018图5A图5C所绘示为本发明电流感测放大器的第二实施例及相关信号示意图。0019图6A图6C所绘示为本发明电流感测放大器的第三实施例及相关信号示意图。0020图7A图7C所绘示为本发明电流感测放大器的第四实施例及相关信号示意图。0021图8，其所绘示为本发明另一实施例电流感测方。
26、法流程图。0022【符号说明】0023300、400、500、600、700参考单元0024302、312、322、402、412、502、512定电压供应电路0025602、702、712定电压供应电路0026304、404、504、604、704比较电路0027310、410、510、710第一感测单元0028314、324、414、514、714锁存电路0029320第二感测单元0030406、408、416、418反相器0031501、507、508、509、517、518、519、607、609反相器0032506、516、606预设电压产生器0033505、515、605比较器具体。
27、实施方式0034根据非易失性存储器中晶胞的特性，在读取周期时，根据晶胞中不同的存储状态将会产生大小不同的晶胞电流读取电流。假设非易失性存储器中的晶胞中的存储晶体管STORAGETRANSISTOR为N型浮动门晶体管NTYPEFLOATINGGATETRANSISTOR，且在开启状态时，晶胞会产生I1的晶胞电流，而在关闭状态时，晶胞会产生I2的晶胞电流。再者，本发明还提供一参考电流源，此参考电流源所提供的参考电流IREF的大小介于I1与I2之间，亦即I1IREFI2。0035请参照图2，其所绘示为本发明电流感测方法的流程图。首先，在读取周期时，让一感测节点SENSINGNODE以及一参考节点RE。
28、FERENCENODE同时到达一固定电压后将感测节点以及参考节点维持在浮接状态FLOATINGSTATE步骤S201。0036接着，同时将感测节点连接至一数据线以接收晶胞电流，并将参考节点连接于参考电流源以接收参考电流步骤S203，使得感测节点与参考节点上的电压开始变化。0037之后，开始比较参考节点上的参考电压与一预设电压PRESETVOLTAGE之间的关系步骤S205。0038当参考节点上的参考电压由固定电压开始变化，并到达预设电压时，则根据感测节点上的感测电压与预设电压之间的关系来决定晶胞的存储状态步骤S207。亦即，当感测节点上的感测电压小于预设电压时，则晶胞为第一存储状态例如开启状态。
29、步骤S208。反之，则晶胞为第二存储状态例如关闭状态步骤S209。以下详细介绍本发明的电流感测放大器来达成上述的感测方法。0039请参照图3，其所绘示为本发明电流感测放大器的电路方块图。电流感测放大器包括一参考单元300、一第一感测单元310与一第二感测单元320。其中，第一感测单元310与第二感测单元320电路结构完全相同。说明书CN104217744A4/13页90040参考单元300包括一定电压供应电路302与一比较电路304连接于参考节点NREF。在读取周期时，定电压供应电路302会先将参考节点NREF充电至固定电压，并且呈现浮接状态。之后，参考节点NREF连接至参考电流源以接收参考电。
30、流IREF。此时，比较电路304会开始比较参考电压VREF与预设电压VSET之间的关系。当参考电压VREF到达预设电压VSET时，则比较电路304发出一锁存信号LAT至第一感测单元310与第二感测单元320。0041再者，第一感测单元310包括一定电压供应电路312与一锁存电路314连接于第一感测节点NSEN1。在读取周期时，定电压供应电路312会先将第一感测节点NSEN1的第一感测电压VSEN1充电至固定电压，并且呈现浮接状态。之后，第一感测节点NSEN1连接至第一数据线DL1以接收第一晶胞电流ICELL1。当锁存电路314接收到锁存信号LAT时，则锁存电路314根据第一感测电压VSEN1与。
31、预设电压VSET的关系来产生第一输出信号DOUT1，以表示第一晶胞的存储状态。0042同理，第二感测单元320包括一定电压供应电路322与一锁存电路324连接于第二感测节点NSEN2。在读取周期时，定电压供应电路322会先将第二感测节点NSEN2的第二感测电压VSEN2充电至固定电压，并且呈现浮接状态。之后，第二感测节点NSEN2连接至第二数据线DL2以接收第二晶胞电流ICELL2。当锁存电路324接收到锁存信号LAT时，则锁存电路324根据第二感测电压VSEN2与预设电压VSET的关系来产生第二输出信号DOUT2，以表示第二晶胞的存储状态。其中，参考单元300、第一感测单元310与第二感测单。
32、元320中的定电压供应电路302、312、322供应相同大小的固定电压。0043上述图3仅绘示一个参考单元300搭配二个感测单元310、320。然而本发明并不限定于感测单元的数目，在实际的运用上，一个参考单元300也可以搭配单一感测单元，或者一个参考单元300可以搭配更多的感测单元。0044请参照图4A图4C，其所绘示为本发明电流感测放大器的第一实施例及相关信号示意图。图4A仅以一参考单元400搭配一第一感测单元410来作说明。当然，本领域技术人员也可以利用一个参考单元搭配多个结构相同的感测单元来实现电流感测放大器。0045电流感测放大器包括一参考单元400、一第一感测单元410、开关SW0与。
33、开关SW1。参考单元400包括一定电压供应电路402与一比较电路404连接于参考节点NREF。其中，定电压供应电路包括一晶体管MC，其源极连接至一电源电压VDD，栅极接收一动作信号VPRE，漏极连接至参考节点NREF。再者，比较电路404包括一晶体管MA、晶体管MB、反相器406、反相器408。其中，晶体管MA源极连接至电源电压VDD，栅极连接至参考节点NREF；晶体管MB漏极连接至晶体管MA漏极，源极连接至接地电压VSS，栅极连接至参考节点NREF；反相器406的输入端连接至晶体管MB漏极，反相器406的输出端连接至参考节点NREF；反相器408的输入端连接至反相器406的输入端，反相器40。
34、8的输出端产生锁存信号LAT。再者，反相器406受控于锁存信号LAT，当锁存信号为高电平时，反相器406无法正常运作；当锁存信号为低电平时，反相器406可正常运作。0046开关SW0受控于锁存信号LAT，当锁存信号LAT为高电平时，开关SW0为闭路状态CLOSESTATE，可将参考节点NREF连接至参考电流源以接收参考电流IREF。当锁存信号LAT为低电平时，开关SW0为开路状态OPENSTATE，可切断参考节点NREF与参考电流源之间的连接关系。说明书CN104217744A5/13页100047第一感测单元410包括一定电压供应电路412与一锁存电路414连接于第一感测节点NSEN1。其中。
35、，定电压供应电路包括一晶体管M3，其源极连接至一电源电压VDD，栅极接收一动作信号VPRE，漏极连接至第一感测节点NSEN1。再者，锁存电路414包括一晶体管M1、晶体管M2、反相器416、反相器418。其中，晶体管M1源极连接至电源电压VDD，栅极连接至第一感测节点NSEN1；晶体管M2漏极连接至晶体管M1漏极，源极连接至接地电压VSS，栅极连接至第一感测节点NSEN1；反相器416的输入端连接至晶体管M2漏极，反相器416的输出端连接至第一感测节点NSEN1；反相器418的输入端连接至反相器416的输入端，反相器418的输出端产生第一输出信号DOUT1。再者，反相器416受控于锁存信号LA。
36、T，当锁存信号为高电平时，反相器416无法正常运作，所以锁存电路414无法正常运作；当锁存信号为低电平时，反相器416可正常运作，所以锁存电路414也可正常运作。0048开关SW1受控于锁存信号LAT，当锁存信号LAT为高电平时，开关SW1为闭路状态，可将第一感测节点NSEN1连接至第一数据线DL1以接收第一晶胞电流ICELL1。当锁存信号LAT为低电平时，开关SW1为开路状态，可切断第一感测节点NSEN1与第一数据线DL1之间的连接关系。0049根据本发明的第一实施例，参考单元400与第一感测单元410的结构完全相同。再者，晶体管MA与晶体管MB连接形成一反相器，而此反相器的转态电压TRAN。
37、SITIONVOLTAGE即为预设电压VSET。也就是说，当参考节点NREF的参考电压小于预设电压VSET时，反相器输出高电平；当参考节点NREF的参考电压大于预设电压VSET时，反相器输出低电平。再者，晶体管M1与晶体管MA完全相同，晶体管M2与晶体管MB完全相同。因此，晶体管M1与晶体管M2连接形成的反相器，其转态点也为预设电压VSET。众所周知，调整晶体管MA与晶体管MB的尺寸SIZE，即可调整其转态点，亦即调整预设电压VSET。以下的说明以预设电压VSET为VDD/2来解释电流感测放大器的运作原理。0050请参照图4B，其所绘示为读取周期时晶胞的存储状态为关闭状态的相关信号示意图。在时。
38、间点T0至时间点T2之间，参考单元400与第一感测单元410中的定电压供应电路402与412会根据动作信号VPRE来短暂开启晶体管MC与晶体管M3，使得参考节点NREF与第一感测节点NSEN1充电至电源电压VDD，亦即在时间点T2时，参考电压VREF与第一感测电压VSEN1皆为电源电压VDD。在时间点T1时，参考节点NREF与第一感测节点NSEN1充电至预设电压VSET，使得锁存信号LAT与第一输出信号DOUT1改变为高电平。在时间点T2时，动作信号VPRE即关闭晶体管MC与晶体管M3。0051同时，在时间点T1时，比较电路404的锁存信号LAT输出高电平。此时，锁存电路414无法正常运作DI。
39、SABLE，而开关SW0与开关SW1为闭路状态。因此，参考节点NREF连接至参考电流源以接收参考电流IREF，且第一感测节点NSEN1连接至第一数据线DL1以接收第一晶胞电流ICELL1。在时间点T2晶体管MC与晶体管M3被关闭时，参考节点NREF上的参考节点电压VREF以及第一感测节点NSEN1的第一感测节点电压VSEN1开始下降。0052由于晶胞的存储状态为关闭状态，因此第一晶胞电流ICELL1为I2。亦即，参考电流IREF大于第一晶胞电流ICELL1。因此，在时间点T2之后，参考节点电压VREF的下降速度会快于第一感测节点电压VSEN1的下降速度。说明书CN104217744A106/1。
40、3页110053在时间点T3，参考节点电压VREF下降至预设电压VSET，使得比较电路404的锁存信号LAT输出低电平。由于锁存信号LAT输出低电平，使得开关SW0与开关SW1为开路状态，而第一感测单元410中的锁存电路414正常运作ENABLE。由于第一感测节点电压VSEN1的下降速度较慢尚未下降至预设电压VSET，因此锁存电路414产生的第一输出信号DOUT1为高电平，代表连接于第一数据线DL1上的晶胞的存储状态为关闭状态。0054由于在时间点T3，锁存信号LAT输出低电平使得反相器406与反相器416正常动作，因此参考电压VREF变更为反相器406输出的低电平，第一感测节点电压VSEN1。
41、变更为反相器416输出的高电平。0055请参照图4C，其所绘示为读取周期时晶胞的存储状态为开启状态的相关信号示意图。在时间点T0至时间点T2之间，参考单元400与第一感测单元410中的定电压供应电路402与412会根据动作信号VPRE来短暂开启晶体管MC与晶体管M3，使得参考节点NREF与第一感测节点NSEN1充电至电源电压VDD，亦即在时间点T2时，参考电压VREF与第一感测电压VSEN1皆为电源电压VDD。在时间点T1时，参考节点NREF与第一感测节点NSEN1充电至预设电压VSET，使得锁存信号LAT与第一输出信号DOUT1改变为高电平。在时间点T2时，动作信号VPRE即关闭晶体管MC与。
42、晶体管M3。0056同时，在时间点T1时，比较电路404的锁存信号LAT输出高电平。此时，锁存电路414无法正常运作，而开关SW0与开关SW1为闭路状态。因此，参考节点NREF连接至参考电流源以接收参考电流IREF，且第一感测节点NSEN1连接至第一数据线DL1以接收第一晶胞电流ICELL1。在时间点T2晶体管MC与晶体管M3被关闭时，参考节点NREF上的参考节点电压VREF以及第一感测节点NSEN1的第一感测节点电压VSEN1开始下降。0057由于晶胞的存储状态为开启状态，因此第一晶胞电流ICELL1为I1。亦即，参考电流IREF小于第一晶胞电流ICELL1。因此，在时间点T2之后，参考节点。
43、电压VREF的下降速度会慢于第一感测节点电压VSEN1的下降速度。0058在时间点T3时，第一感测节点电压VSEN1已下降至预设电压VSET并继续下降。在时间点T4时，参考节点电压VREF下降至预设电压VSET，使得比较电路404的锁存信号LAT输出低电平。此时，开关SW0与开关SW1为开路状态，而第一感测单元410中的锁存电路414正常运作。由于第一感测节点电压VSEN1的下降速度较快且小于预设电压VSET，因此锁存电路414产生的第一输出信号DOUT1为低电平，代表连接于第一数据线DL1上的晶胞的存储状态为开启状态。0059由于在时间点T4，锁存信号LAT输出低电平使得反相器406与反相器。
44、416正常动作，因此参考电压VREF变更为反相器406输出的低电平，第一感测节点电压VSEN1变更为反相器416输出的低电平。0060由以上的说明可知，本发明提供一参考电流源以提供一参考电流IREF。而参考电流IREF介于开启状态的晶胞电流I1以及关闭状态的晶胞电流I2之间。当感测节点与参考节点预充电至一固定电压后，各别连接至数据线以及参考电流源。之后，根据感测节点电压与参考节点电压的下降速度来决定晶胞的存储状态。0061请参照图5A图5C，其所绘示为本发明电流感测放大器的第二实施例及相关信说明书CN104217744A117/13页12号示意图。图5A仅以一参考单元500搭配一第一感测单元5。
45、10来作说明。当然，本领域技术人员也可以利用一个参考单元搭配多个感测单元来实现电流感测放大器。0062电流感测放大器包括一参考单元500、一第一感测单元510、开关SW0与开关SW1。参考单元500包括一定电压供应电路502与一比较电路504连接于参考节点NREF。其中，定电压供应电路502包括一晶体管MD，其源极连接至一电源电压VDD，栅极接收一动作信号VPRE，漏极连接至参考节点NREF。再者，比较电路504包括预设电压产生器506、比较器505、开关SW2、与非门503、以及四个反相器501、507、508、509。其中，比较器505正输入端连接至参考节点NREF以接收参考电压VREF，。
46、负输入端连接至预设电压产生器506以接收预设电压VSET；开关SW2连接在比较器505输出端以及反相器507的输入端之间；反相器508的输入端连接至反相器507的输出端，反相器508的输出端连接至反相器507的输入端；反相器509的输入端连接至反相器507的输出端；反相器501的输入端连接至反相器509的输出端；再者，与非门503的第一输入端连接至反相器501的输出端，第二输入端接收动作信号VPRE，输出端产生锁存信号LAT。再者，反相器508与开关SW2受控于锁存信号LAT。当锁存信号LAT为高电平时，反相器508无法正常运作且开关SW2为闭路状态CLOSESTATE。当锁存信号LAT为低电。
47、平时，反相器508正常运作且开关SW2为开路状态OPENSTATE。0063开关SW0受控于锁存信号LAT，当锁存信号LAT为高电平时，开关SW0为闭路状态，可将参考节点NREF连接至参考电流源以接收参考电流IREF。当锁存信号LAT为低电平时，开关SW0为开路状态OPENSTATE，可切断参考节点NREF与参考电流源之间的连接关系。0064第一感测单元510包括一定电压供应电路512与一锁存电路514连接于第一感测节点NSEN1。其中，定电压供应电路512包括一晶体管M4，其源极连接至一电源电压VDD，栅极接收一动作信号VPRE，漏极连接至第一感测节点NSEN1以接收第一感测电压VSEN1。。
48、再者，锁存电路514包括预设电压产生器516、比较器515、开关SW3、以及三个反相器517、518、519。其中，比较器515正输入端连接至第一感测节点NSEN1以接收第一感测电压VSEN1，负输入端连接至预设电压产生器516以接收预设电压VSET；开关SW3连接于比较器515输出端以及反相器517的输入端之间；反相器518的输入端连接至反相器517的输出端，反相器518的输出端连接至反相器517的输入端；反相器519的输入端连接至反相器517的输出端，反相器519的输出端产生第一输出信号DOUT1。再者，反相器518与开关SW3受控于锁存信号LAT。当锁存信号LAT为高电平时，反相器518。
49、无法正常运作且开关SW3为闭路状态CLOSESTATE。当锁存信号LAT为低电平时，反相器518正常运作且开关SW3为开路状态OPENSTATE。0065开关SW1受控于锁存信号LAT，当锁存信号LAT为高电平时，开关SW1为闭路状态，可将第一感测节点NSEN1连接至第一数据线DL1以接收第一晶胞电流ICELL1。当锁存信号LAT为低电平时，开关SW1为开路状态，可切断第一感测节点NSEN1与第一数据线DL1之间的连接关系。0066根据本发明的第二实施例，参考单元500与第一感测单元510中的预设电压产生器506、516完全相同，其可供应预设电压VSET，并且可以适当地改变预设电压VSET。以下的说明将预设电压VSET调整为075VDD来解释电流感测放大器的运作原理。说明书CN104217744A128/13页130067请参照图5B，其所绘示为读取周期时晶胞的存储状态为关闭状态的相关信号示意图。在时间点T0至时间点T2之间，参考单元500与第一感测单元510中的定电压供应电路502与512会根据动作信号VPRE来短暂开启晶体管MD与晶体管M4，使得参考节点NREF与第一感测节点NSEN1充电至电源电压VDD，亦即在时间点T2时，参考电压VREF与第一感测电压VSEN1皆为电源电压VDD。在时间点T2时，动作信号VPRE即关闭晶体管MD与晶体管M4。再者，在时间点T0时。