0.344ns低功耗高速电流型SRAM放大器设计:速度提升9.47%,功耗减64.8%

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高速低功耗电流型灵敏放大器的设计旨在针对低电压、大容量SRAM应用的需求,提供一种具有高速度和低功耗特性的解决方案。传统的电流型灵敏放大器由四个晶体管组成,包括交叉耦合反相器单元,其工作原理涉及预充电和信号放大两个阶段。然而,这些放大器存在输入和输出共用端口的问题,导致串扰和输出误差,特别是对于大容量SRAM,位线寄生电容的存在显著增加了放大器的延迟,影响了高速性能。 为解决这些问题,设计者提出了一种改进的电流型灵敏放大器。关键改进在于添加了一对隔离管(M10和M11)到交叉耦合反相器之间,这有助于消除位线寄生电容的影响,减少了放大延迟。通过时序控制电路的优化,设计者有效地降低了功耗,使得放大器在1.2V的工作电压下,其放大延迟仅0.344ns,远低于传统设计,功耗也大幅度降低至102μW,相比于文献中的同类放大器,速度分别提升了9.47%和31.2%,而功耗分别降低了64.8%和63%。 这种新型设计采用了SMIC 0.13μm数字工艺进行HSpice仿真,确保了实际应用中的性能表现。在低电压和大容量SRAM环境中,这种高速低功耗的电流型灵敏放大器能够满足现代电子系统对速度和能源效率的严苛要求,是SRAM技术发展中一个重要的进步,对于提升整个系统的性能和能效有着显著作用。