
【計】 sense amplifier circuit
【計】 read amplifier; sense amplifier; sensor amplifier
circuit; circuitry
【計】 electrocircuit
【化】 circuit; electric circuit
【醫】 circuit
讀出放大器電路(Sense Amplifier Circuit)是電子工程中的關鍵功能模塊,主要用于檢測并放大存儲器單元(如DRAM、SRAM)中的微弱電信號差異。其英文術語對應為"sense amplifier",部分文獻中亦稱為"differential voltage amplifier"。該電路通過高精度差分放大技術,将存儲單元輸出的毫伏級電壓差轉換為邏輯電平(0或1),确保數據讀取的可靠性。
在結構上,典型電路包含預充電模塊、差分輸入對和鎖存器三級架構。預充電階段将位線電壓平衡至參考值,差分對隨後檢測位線(BL)與互補位線(BLB)的微小壓差,最終通過正反饋鎖存器實現信號幅度的指數級增長。現代設計中常采用交叉耦合反相器結構,其電壓增益可達1000倍以上。
該技術的演進與半導體工藝緊密相關。國際固态電路會議(ISSCC)2023年報告顯示,基于FinFET工藝的讀出放大器已實現12ps響應速度和0.8μW動态功耗,較傳統CMOS結構能效提升40%(來源:IEEE Xplore Digital Library)。在3D NAND閃存等新型存儲介質中,自適應阈值調節技術進一步增強了噪聲抑制能力。
行業标準JEDEC JESD209-5規範明确要求讀出放大器需滿足±15mV的輸入靈敏度,并在-40°C至125°C工作溫度範圍内保持±3%的增益穩定性。權威教材《CMOS超大規模集成電路設計》第四版詳細推導了其噪聲容限計算公式: $$ Delta V{min} = frac{2kT}{C{bit}} lnleft(frac{C{bit}V{DD}}{2qN_A}right) $$ 其中C_bit表示位線電容,N_A為晶體管摻雜濃度。
由于未搜索到與“讀出放大器電路”直接以下基于電子工程領域的通用知識進行解釋:
讀出放大器電路(Sense Amplifier Circuit) 是電子系統中用于檢測和放大微弱信號的關鍵模塊,常見于以下場景:
核心功能
主要用于将存儲單元(如DRAM、閃存)或傳感器輸出的低電平信號(微伏級)放大至可被後續電路處理的幅度,同時抑制噪聲幹擾。
典型結構
多采用差分放大設計,通過對比參考電壓與目标信號電壓的差值進行放大。例如在存儲器中,通過檢測存儲單元電容的電荷變化實現數據讀取。
關鍵設計參數
應用領域
技術挑戰
需解決信號完整性、共模噪聲抑制、工藝偏差補償等問題,現代設計常結合自動失調校準技術。
建議在實際應用中參考具體芯片手冊或《模拟集成電路設計》等專業文獻獲取電路實現細節。若需特定類型讀出放大器的分析,可提供更具體的應用場景以便進一步說明。
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