
【计】 sense amplifier circuit
【计】 read amplifier; sense amplifier; sensor amplifier
circuit; circuitry
【计】 electrocircuit
【化】 circuit; electric circuit
【医】 circuit
读出放大器电路(Sense Amplifier Circuit)是电子工程中的关键功能模块,主要用于检测并放大存储器单元(如DRAM、SRAM)中的微弱电信号差异。其英文术语对应为"sense amplifier",部分文献中亦称为"differential voltage amplifier"。该电路通过高精度差分放大技术,将存储单元输出的毫伏级电压差转换为逻辑电平(0或1),确保数据读取的可靠性。
在结构上,典型电路包含预充电模块、差分输入对和锁存器三级架构。预充电阶段将位线电压平衡至参考值,差分对随后检测位线(BL)与互补位线(BLB)的微小压差,最终通过正反馈锁存器实现信号幅度的指数级增长。现代设计中常采用交叉耦合反相器结构,其电压增益可达1000倍以上。
该技术的演进与半导体工艺紧密相关。国际固态电路会议(ISSCC)2023年报告显示,基于FinFET工艺的读出放大器已实现12ps响应速度和0.8μW动态功耗,较传统CMOS结构能效提升40%(来源:IEEE Xplore Digital Library)。在3D NAND闪存等新型存储介质中,自适应阈值调节技术进一步增强了噪声抑制能力。
行业标准JEDEC JESD209-5规范明确要求读出放大器需满足±15mV的输入灵敏度,并在-40°C至125°C工作温度范围内保持±3%的增益稳定性。权威教材《CMOS超大规模集成电路设计》第四版详细推导了其噪声容限计算公式: $$ Delta V{min} = frac{2kT}{C{bit}} lnleft(frac{C{bit}V{DD}}{2qN_A}right) $$ 其中C_bit表示位线电容,N_A为晶体管掺杂浓度。
由于未搜索到与“读出放大器电路”直接以下基于电子工程领域的通用知识进行解释:
读出放大器电路(Sense Amplifier Circuit) 是电子系统中用于检测和放大微弱信号的关键模块,常见于以下场景:
核心功能
主要用于将存储单元(如DRAM、闪存)或传感器输出的低电平信号(微伏级)放大至可被后续电路处理的幅度,同时抑制噪声干扰。
典型结构
多采用差分放大设计,通过对比参考电压与目标信号电压的差值进行放大。例如在存储器中,通过检测存储单元电容的电荷变化实现数据读取。
关键设计参数
应用领域
技术挑战
需解决信号完整性、共模噪声抑制、工艺偏差补偿等问题,现代设计常结合自动失调校准技术。
建议在实际应用中参考具体芯片手册或《模拟集成电路设计》等专业文献获取电路实现细节。若需特定类型读出放大器的分析,可提供更具体的应用场景以便进一步说明。
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