CN109841255B - 闪存参考电流的温度系数的选择方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种闪存参考电流的温度系数的选择方法及装置，包括：获取读取操作时的读取温度，以及在所述读取温度下，存储单元的读取电流的温度系数；根据所述存储单元在所述读取温度下的读取电流的温度系数，选择参考电流的温度系数，所述参考电流的温度系数与所述读取电流的温度系数相同，所述参考电流通过参考电路产生。本发明实施例提供的一种闪存参考电流的温度系数的选择方法及装置，根据存储单元的读取电流的温度系数，选择参考电流的温度系数，以使参考电流的温度系数和存储单元的读取电流的温度系数相同，来得到准确的存储单元的状态。

Description

闪存参考电流的温度系数的选择方法及装置

技术领域

本发明实施例涉及非易失性存储器技术领域，尤其涉及一种闪存参考电流的温度系数的选择方法及装置。

背景技术

随着消费电子产品市场的发展，闪存作为主要的存储器在手机、数码相机等产品中得到了广泛应用，市场规模在不断的扩大。

现有技术中的读操作实际上是选中要读的存储单元，在其栅极上加一定的电压，在漏极上加一定的电压，再将存储单元的漏极电流和参考电路产生的参考电流作对比，从而得到存储单元是编程状态和擦除状态。

由于参考电路产生的参考电流的温度系数和存储单元读取的漏极电流的温度系数不匹配，那么在读操作时，将存储单元的漏极电流和参考电路产生的参考电流作对比，得到存储单元是编程状态和擦除状态也会和存储单元实际的状态有偏差。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例里提供了一种闪存参考电流的温度系数的选择方法及装置，以使参考电流的温度系数和存储单元的读取电流的温度系数相同，来得到准确的存储单元的状态。

第一方面，本发明实施例提供了一种闪存参考电流的温度系数的选择方法，包括：

获取读取操作时的读取温度，以及在所述读取温度下，存储单元的读取电流的温度系数；

根据所述存储单元在所述读取温度下的读取电流的温度系数，选择参考电流的温度系数，所述参考电流的温度系数与所述读取电流的温度系数相同，所述参考电流通过参考电路产生。

可选的，在所述获取读取操作时的读取温度，以及在所述读取温度下，存储单元的读取电流的温度系数步骤之前还包括：

预先对存储单元进行至少一次采样读取操作，记录所述采样读取操作过程中，对所述存储单元施加的栅极电压和漏极电压、所述采样读取操作时的读取温度以及读取电流，并生成所述存储单元的读取电流的温度系数与读取温度的映射关系表。

可选的，所述获取读取操作的环境温度和在所述环境温度下，存储单元的读取电流的温度系数具体包括：

获取读取操作时的读取温度；

根据所述读取温度和所述映射关系表，获取在所述读取温度下，所述存储单元的读取电流的温度系数。

可选的，所述参考电路包括正温度系数电流模块、负温度系数电流模块和控制模块；

所述正温度系数电流模块用于产生第一电流，所述第一电流为正温度系数电流；

所述负温度系数电流模块用于产生第二电流，所述第二电流为负温度系数电流；

所述控制模块的第一端与所述正温度系数电流模块的第一端电连接，所述控制模块的第二端与所述负温度系数电流模块的第一端电连接，所述控制模块的第三端与所述负温度系数电流模块的第二端电连接，所述控制模块用于根据所述第一电流和所述第二电流，产生参考电流由所述控制模块的第四端输出，所述参考电流的温度系数为正温度系数、负温度系数或者零温度系数。

可选的，所述控制模块包括第一电流镜像单元、第二电流镜像单元、第三电流镜像单元和运算单元；

所述第一电流镜像单元包括第一PMOS管和第二PMOS管；

所述第二电流镜像单元包括第三PMOS管和至少一个第四PMOS管；

所述第三电流镜像单元包括所述第一PMOS管和至少一个第五PMOS管；

所述运算单元包括所述第四PMOS管和所述第五PMOS管；

所述第一PMOS管的栅极和所述第二PMOS的栅极电连接；

所述第三PMOS管的栅极和所述第四PMOS管的栅极电连接；

所述第一PMOS管的栅极和所述第五PMOS管的栅极电连接；

所述第一PMOS管的源极、所述第二PMOS管的源极、所述第三PMOS管的源极、所述第四PMOS管的源极和所述第五PMOS管的源极分别与第一电源电连接；

所述第一PMOS管的漏极作为所述控制模块的第一端，与所述正温度系数电流模块的第一端电连接；

所述第二PMOS管的漏极作为所述控制模块的第二端，与所述负温度系数电流模块的第一端电连接；

所述第三PMOS管的漏极作为所述控制模块的第三端，与所述负温度系数电流模块的第二端电连接；

至少一个所述第四PMOS管的漏极和至少一个所述第五PMOS管的漏极电连接，作为所述控制模块的第四端，用于输出所述参考电流；

所述第五PMOS管的沟道对应的宽长比与所述第一PMOS管的沟道对应的宽长比的比值为第一权重值；

所述第四PMOS管的沟道对应的宽长比与所述第三PMOS管的沟道对应的宽长比的比值为第二权重值；

所述参考电流为所述第一电流与所述第一权重值的乘积和所述第二电流与所述第二权重值的乘积之和。

可选的，所述正温度系数电流模块包括第一电阻和第一NMOS管；

所述第一NMOS管的漏极分别与所述第一PMOS管的漏极和栅极电连接；

所述第一NMOS管的源极与所述第一电阻的第一端电连接；

所述第一电阻的第二端接地；

所述第一NMOS管的栅极与基准电压源电连接，所述基准电压源为零温度系数电压源，所述基准电压源提供的基准电压使得所述第一NMOS管处于亚阈值区。

可选的，所述负温度系数电流模块包括第二NMOS管、第三NMOS管和第二电阻；

所述第二NMOS管的源极接地，所述第二NMOS管的漏极分别与所述第二PMOS管的漏极和所述第三NMOS管的栅极电连接；

所述第三NMOS管的漏极分别与所述第三PMOS管的栅极和漏极电连接；

所述第三NMOS管的源极分别与所述第二NMOS管的栅极和所述第二电阻的第一端电连接；

所述第二电阻的第二端接地；

所述第三NMOS管处于饱和区。

可选的，所述控制模块还包括处理单元，所述处理单元的第一端与至少一个所述第四PMOS管的栅极和至少一个所述第五PMOS管的栅极电连接，用于根据所述存储单元在所述读取温度下的读取电流的温度系数，通过控制所述第四PMOS管的处于导通状态的数量和/或所述第五PMOS管处于导通状态的数量，以调整所述参考电流的温度系数；

所述处理单元的第二端与所述第一电阻电连接，所述处理单元的第三端与所述第二电阻电连接，所述处理单元还用于根据所述存储单元在所述读取温度下的读取电流的温度系数，通过调整所述第一电阻的阻值和/或所述第二电阻的阻值，以调整所述参考电流的温度系数。

第二方面，本发明实施例提供了一种闪存参考电流的温度系数的选择装置，包括：获取模块，所述获取模块用于获取读取操作时的读取温度，以及在所述读取温度下，存储单元的读取电流的温度系数；

选择模块，所述选择模块与所述获取模块电连接，用于根据所述存储单元在所述读取温度下的读取电流的温度系数，所述参考电流的温度系数与所述读取电流的温度系数相同，所述参考电流通过参考电路产生。

可选的，还包括预设模块，所述预设模块分别与存储单元和所述获取模块电连接，用于预先对存储单元进行至少一次采样读取操作，记录所述采样读取操作过程中，对所述存储单元施加的栅极电压和漏极电压、所述采样读取操作时的读取温度以及读取的漏极电流，并生成所述存储单元的读取电流的温度系数与读取温度的映射关系表。

本发明实施例里提供了一种闪存参考电流的温度系数的选择方法及装置，根据存储单元的读取电流的温度系数，选择参考电流的温度系数，以使参考电流的温度系数和存储单元的读取电流的温度系数相同，来得到准确的存储单元的状态。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种闪存参考电流的温度系数的选择方法的流程示意图；

图2为本发明实施例二提供的一种闪存参考电流的温度系数的选择方法的流程示意图；

图3为本发明实施例三提供的一种闪存参考电流的温度系数的选择方法的流程示意图；

图4为本发明实施例三提供的一种闪存参考电路的结构示意图；

图5为本发明实施例四提供的又一种闪存参考电路的结构示意图；

图6为本发明实施例四提供的又一种闪存参考电路的结构示意图；

图7为本发明实施例四提供的又一种闪存参考电路的结构示意图；

图8为本发明实施例四提供的又一种闪存参考电路的结构示意图；

图9为本发明实施例四提供的现有技术的闪存读取电路的结构示意图；

图10为本发明实施例五提供的一种闪存参考电流的温度系数的选择装置的结构示意图；

图11为本发明实施例五提供的又一种闪存参考电流的温度系数的选择装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例提供的一种闪存参考电流的温度系数的选择方法的流程示意图，该方法可以由一种闪存参考电流的温度系数的选择装置来执行，其中，该装置可由硬件和/或软件来实现，具体包括如下步骤：

步骤110、获取读取操作时的读取温度，以及在读取温度下，存储单元的读取电流的温度系数。

步骤120、根据存储单元在读取温度下的读取电流的温度系数，选择参考电流的温度系数，参考电流的温度系数与读取电流的温度系数相同，参考电流通过参考电路产生。

温度系数是材料的物理属性随着温度变化而变化的速率。温度系数(temperaturecoefficient)是指在温度变化1K时，特定物理量的相对变化。电流温度系数指在温度每变化1K，电流的相对变化。需要说明的是，现有技术中的读操作实际上是选中要读的存储单元，在其栅极上加一定的电压，在漏极上加一定的电压，再将存储单元的漏极电流和参考电路产生的参考电流作对比，从而得到存储单元是编程状态和擦除状态。

本发明实施例里提供了一种闪存参考电流的温度系数的选择方法，根据存储单元的读取电流的温度系数，选择参考电流的温度系数，以使参考电流的温度系数和存储单元的读取电流的温度系数相同，来得到准确的存储单元的状态。本实施例的技术方案解决了现有技术中，由于参考电路产生的参考电流的温度系数和存储单元读取的漏极电流的温度系数不匹配，那么在读操作时，将存储单元的漏极电流和参考电路产生的参考电流作对比，得到存储单元是编程状态和擦除状态也会和存储单元实际的状态有偏差。

实施例二

在上述实施例的基础上，本发明实施例提供了一种闪存参考电流的温度系数的选择方法的流程示意图，参见图2，具体包括如下步骤：

步骤210、预先对存储单元进行至少一次采样读取操作，记录采样读取操作过程中，对存储单元施加的栅极电压和漏极电压、采样读取操作时的读取温度以及读取电流，并生成存储单元的读取电流的温度系数与读取温度的映射关系表。

在本实施例中，预先对存储单元进行多次的采样读取操作，来获得存储单元的读取电流的温度系数与读取温度的映射关系表，一方面，次的采样读取操作使得存储单元的读取电流的温度系数与读取温度的映射关系表的结果更加可靠，另一方面，生成存储单元的读取电流的温度系数与读取温度的映射关系表以便于后续的步骤中，从映射关系表中，获取与读取温度对应的读取电流的温度系数。

步骤220、获取读取操作时的读取温度，以及在读取温度下，存储单元的读取电流的温度系数。

步骤230、根据存储单元在读取温度下的读取电流的温度系数，选择参考电流的温度系数，参考电流的温度系数与读取电流的温度系数相同，参考电流通过参考电路产生。

在上述实施例的基础上，本发明实施例介绍了存储单元的读取电流的温度系数的产生过程，以便于根据存储单元的读取电流的温度系数，选择参考电流的温度系数，以使参考电流的温度系数和存储单元的读取电流的温度系数相同，来得到准确的存储单元的状态。

实施例三

在上述实施例的基础上，本发明实施例提供了一种闪存参考电流的温度系数的选择方法的流程示意图，参见图3，具体包括如下步骤：

步骤310、预先对存储单元进行至少一次采样读取操作，记录采样读取操作过程中，对存储单元施加的栅极电压和漏极电压、采样读取操作时的读取温度以及读取电流，并生成存储单元的读取电流的温度系数与读取温度的映射关系表。

步骤320、获取读取操作时的读取温度。

步骤330、根据读取温度和映射关系表，获取在读取温度下，存储单元的读取电流的温度系数。

需要说明的是，在本实施例中，在根据读取温度和映射关系表，获取在读取温度下，存储单元的读取电流的温度系数，此时，还需要核对，在当前的读取操作过程中，对存储单元施加的栅极电压和漏极电压是否和预先采样读取操作过程的对存储单元施加的栅极电压和漏极电压是一致的。如果是一致的，这样获取的温度系数是比较准确的。

步骤340、根据存储单元在读取温度下的读取电流的温度系数，选择参考电流的温度系数，需要首先获取读取操作时的读取温度，然后根据读取温度和映射关系表，获取在读取温度下，存储单元的读取电流的温度系数。

在上述实施例的基础上，本发明实施例的技术方案进一步限定了存储单元的读取电流的温度系数的产生之后，根据读取操作时的读取温度，根据读取温度和映射关系表，获取在读取温度下，存储单元的读取电流的温度系数，以便于根据存储单元的读取电流的温度系数，选择参考电流的温度系数，以使参考电流的温度系数和存储单元的读取电流的温度系数相同，来得到准确的存储单元的状态。

可选的，在上述技术方案的基础上，参见图4，参考电路包括正温度系数电流模块100、负温度系数电流模块200和控制模块300；正温度系数电流模块100用于产生第一电流，第一电流为正温度系数电流；负温度系数电流模块200用于产生第二电流，第二电流为负温度系数电流；控制模块300的第一端与正温度系数电流模块100的第一端电连接，控制模块300的第二端与负温度系数电流模块200的第一端电连接，控制模块300的第三端与负温度系数电流模块200的第二端电连接，控制模块300用于根据第一电流和第二电流，产生参考电流由控制模块300的第四端输出，参考电流的温度系数为正温度系数、负温度系数或者零温度系数。

在本实施例中，正温度系数电流的含义是电流的数值会随着温度的升高而升高；负温度系数电流的含义是电流的数值会随着温度的升高而降低；零温度系数电流的含义是电流的数值随着温度的变化，基本保持不变。示例性的，第一电流为正温度系数电流，那么第一电流的数值随着温度的升高而升高，第二电流为负温度系数电流，那么第二电流的数值随着温度的升高而降低。第一电流和第二电流被控制模块进行处理之后，可以得到参考电流，本实施例中的参考电路可以产生不同温度系数的参考电流。控制模块对第一电流和第二电流进行处理完成之后，示例性的，可以通过调整参考电流中第一电流和第二电流的比例，来产生不同温度系数的参考电流。

本发明实施例的技术方案通过获得不同温度系数的参考电流，以使在对存储单元进行读取操作时，参考电流的温度系数和读取电流的温度系数能够保持一致。解决了现有技术中由于温度或者读取电路和参考电路中包括的器件不同等诸多因素，会造成参考电路产生的参考电流的温度系数和存储单元读取的漏极电流的温度系数不匹配，那么在读操作时，将存储单元的漏极电流和参考电路产生的参考电流作对比，得到存储单元是编程状态和擦除状态也会和存储单元实际的状态有偏差的问题。

可选的，参加图5，在上述技术方案的基础上，控制模块300包括第一电流镜像单元301、第二电流镜像单元302、第三电流镜像单元303和运算单元304。镜像单元包括镜像电路，镜像电路一般都是分离器件搭建的，主要是三极管或MOS管，输出主要是电流，镜像电流输出恒定，一般用于电流源，因为输出管是控制反馈管的镜像，因此输出电流在一定负载下不随负载变化而变化。

需要说明的是图6和图7中示例性的，只是示出了一个第四PMOS管和一个第五PMOS管的情况。图8示例性的示出了两个第四PMOS管和两个第五PMOS管的情况。参见图6，第一电流镜像单元301包括第一PMOS管3011和第二PMOS管3012。第二电流镜像单元302包括第三PMOS管3021和至少一个第四PMOS管3022。第三电流镜像单元303包括第一PMOS管3011和至少一个第五PMOS管3031。运算单元304包括第四PMOS管3032和第五PMOS管3031；第一PMOS管3011的栅极和第二PMOS管3012的栅极电连接，在图6和图7中均是电气连接到Vptat；第三PMOS管3021的栅极和第四PMOS管3022的栅极电连接，在图6和图7中均是电气连接到Vctat；第一PMOS管3011的栅极和第五PMOS管3031的栅极电连接，在图6和图7中均是电气连接到Vptat；第一PMOS管3011的源极、第二PMOS管3012的源极、第三PMOS管3021的源极、第四PMOS管3022的源极和第五PMOS管3031的源极分别与第一电源400电连接；第一PMOS管3011的漏极作为控制模块300的第一端，与正温度系数电流模块100的第一端电连接；第二PMOS管3012的漏极作为控制模块300的第二端，与负温度系数电流模块200的第一端电连接；第三PMOS管3021的漏极作为控制模块的第三端，与负温度系数电流模块200的第二端电连接；至少一个第四PMOS管3022的漏极和至少一个第五PMOS管3031的漏极电连接，作为控制模块的第四端，用于输出参考电流(Iref)；第五PMOS管3031的沟道对应的宽长比与第一PMOS管的3011沟道对应的宽长比的比值为第一权重值；第四PMOS管3022的沟道对应的宽长比与第三PMOS管3021的沟道对应的宽长比的比值为第二权重值；参考电流为第一电流与第一权重值的乘积和第二电流与第二权重值的乘积之和。

由于参考电流为第一电流与第一权重值的乘积和第二电流与第二权重值的乘积之和。那么当第一电流、第一权重值、第二电流以及第二权重值中的任何一个参数发生变化时，都可能会对参考电流的数值以及温度系数产生影响。下面将分别介绍参考电流的温度系数为零温度系数、正温度系数和负温度系数的情况进行介绍。在此之前，先对正温度系数电流模块和负温度系数电流模块进行进一步的限定。

可选的，参见图7，正温度系数电流模块100包括第一电阻101和第一NMOS管102；第一NMOS管102的漏极分别与第一PMOS管3011的漏极和栅极电连接；第一NMOS管102的源极与第一电阻101的第一端电连接；第一电阻101的第二端接地；第一NMOS管102的栅极与基准电压源103电连接，基准电压源103为零温度系数电压源，基准电压源提供的基准电压使得第一NMOS管处于亚阈值区。

以NMOS管为例，其阈值电压(Vth)为0.7V，而亚阈值区就是使mos管沟道中形成反型层但是还没有形成强的反型层，即当所加栅源间电压Vgs<Vth，在本实施例中，基准电压源103提供的基准电压(Vbg)减去第一NMOS管的阈值电压(Vth)之间的值，与第一电阻101之间的比值为第一电流的数值。由于基准电压源103提供的基准电压(Vbg)零温度系数的电压，第一NMOS管的阈值电压(Vth)是负温度系数的电压，第一电阻101温度特性相对于第一NMOS管阈值电压的温度特性可以忽略不计，所以第一电流是正温度系数的电流，第一电流在图6和图7中以Iptat表示。

可选的，参见图7，负温度系数电流模块200包括第二NMOS管201、第三NMOS管202和第二电阻203；第二NMOS管201的源极接地，第二NMOS管201的漏极分别与第二PMOS管3012的漏极和第三NMOS管3021的栅极电连接；第三NMOS管202的漏极分别与第三PMOS管3021的栅极和漏极电连接；第三NMOS管202的源极分别与第二NMOS管201的栅极和第二电阻203的第一端电连接；第二电阻203的第二端接地；第三NMOS管202处于饱和区。

在本实施例中，第二NMOS管的栅源电压约为第二NMOS管的阈值电压。第二NMOS管201的阈值电压(Vth)与第二电阻203的比值为第二电流的值。第二NMOS管201的阈值电压(Vth)是负温度系数的电压，第二电阻101温度特性相对于第一NMOS管阈值电压的温度特性可以忽略不计，所以第二电流是负温度系数的电流。第二电流在图7中以Ictat表示。

需要说明的是，上述技术方案是针对，图6和图7示出的运算单元只包括一个第四PMOS管3022和一个第五PMOS管3031的情况。图8示例性的，示出运算单元包括两个第四PMOS管3022和两个第五PMOS管3031管的情况。

本发明实施例对于第二电流镜像单元中第四PMOS管3022的具体数量不作限定，相关技术人员可以根据需要具体情况确定第四PMOS管3022的数量。本发明实施例对于第三电流镜像单元中第五PMOS管3031的具体数量不作限定，相关技术人员可以根据需要具体情况确定第五PMOS管3031的数量。

可选的，在上述技术方案的基础上，控制模块还包括处理单元，处理单元的第一端与至少一个第四PMOS管的栅极和至少一个第五PMOS管的栅极电连接，用于根据存储单元在读取温度下的读取电流的温度系数，通过控制第四PMOS管的处于导通状态的数量和/或第五PMOS管处于导通状态的数量，以调整参考电流的温度系数；处理单元的第二端与第一电阻电连接，处理单元的第三端与第二电阻电连接，处理单元还用于根据存储单元在读取温度下的读取电流的温度系数，通过调整第一电阻的阻值和/或第二电阻的阻值，以调整参考电流的温度系数。

在本实施例中，处理单元可以是单片机等集成电路芯片。处理单元根据存储单元在读取温度下的读取电流的温度系数，通过控制第四PMOS管的处于导通状态的数量，可以调节第二权重比的数值，第四PMOS管的处于导通状态的的数量越多，第二权重比的数值越大，调整第五PMOS管处于导通状态的数量可以调整第一权重比的数值，第五PMOS管处于导通状态的数量越多，第一权重比的数值越大。处理单元还用于根据存储单元在读取温度下的读取电流的温度系数，通过调整第一电阻的阻值，可以改变第一电流的数值，通过调整第二电阻的阻值，可以改变第二电流的数值，以调整参考电流的温度系数。

可选的，参见图6和图7，在上述方案的基础上，当第四PMOS管和第五PMOS管均只有一个时，第一PMOS管的沟道对应的长度与第五PMOS管的沟道对应的长度相等；第三PMOS管的沟道对应的长度与第四PMOS管的沟道对应的长度相等；第一NMOS管的阈值电压与第一电阻的阻值之间的比值为第三电流；第二NMOS管的阈值电压与第二电阻的阻值的比值为第四电流；第三电流与第一权重值的乘积等于第四电流与第二权重值的乘积时，参考电流的温度系数为零温度系数。第三电流与第一权重值的乘积大于第四电流与第二权重值的乘积时，参考电流的温度系数为正温度系数。第三电流与第一权重值的乘积小于第四电流与第二权重值的乘积时，参考电流的温度系数为负温度系数。

示例性的，第一PMOS管3011的沟道对应的长度与第五PMOS管3031的沟道对应的长度相等；第一PMOS管3011的沟道对应的宽度与第五PMOS管3031的沟道对应的宽度相等；第三PMOS管3021的沟道对应的长度与第四PMOS管3022的沟道对应的长度相等，第三PMOS管3021的沟道对应的宽度与第四PMOS管3022的沟道对应的宽度相等；可以通过调节第一电阻以及第二电阻的阻值大小，使得第一NMOS管102的阈值电压与第一电阻的阻值之间的比值(第三电流)和第二NMOS管201的阈值电压与第二电阻的阻值的比值(第四电流)相等；参考电流的温度系数为零温度系数。第一PMOS管的沟道对应的长度与第五PMOS管的沟道对应的长度相等；第一PMOS管的沟道对应的宽度与第五PMOS管的沟道对应的宽度相等，即第一电流通过第一PMOS管，镜像到第五PMOS管，从第五PMOS管的漏极流出的电流和第一电流的数值相等，即第一权重值为1。同理，从第四PMOS管的漏极流出的电流和第二电流的数值相等，第二权重值为1。

其中，第一NMOS管102的阈值电压与第一电阻的阻值之间的比值(第三电流)和第二NMOS管201的阈值电压与第二电阻的阻值的比值(第四电流)相等，保证了最终从运算单元的第四PMOS管3022和第五PMOS管3031的漏极流出的电流为基准电压Vbg与第一电阻的比值，因此，在此种情况下，第三电流与第一权重值的乘积等于第四电流与第二权重值的乘积，参考电流的温度系数为零温度系数。

可选的，在上述技术方案的基础上，第一PMOS管3011的沟道对应的长度与第五PMOS管3031的沟道对应的长度相等；第一PMOS管3011的沟道对应的宽度与第五PMOS管3031的沟道对应的宽度的比值大于第三PMOS管3021的沟道对应的宽度和第四PMOS管3022的沟道对应的宽度的比值；第一NMOS管102的阈值电压与第一电阻的阻值之间的比值(第三电流)和第二NMOS管201的阈值电压与第二电阻的阻值的比值(第四电流)相等；参考电流的温度系数为正温度系数。第一PMOS管3011的沟道对应的长度与第五PMOS管3031的沟道对应的长度相等；第一PMOS管3011的沟道对应的宽度与第五PMOS管3031的沟道对应的宽度的比值大于第三PMOS管3021的沟道对应的宽度和第四PMOS管3022的沟道对应的宽度的比值，说明从第五PMOS管3031的漏极流出的电流与第一电流的比值大于从第四PMOS管3022的漏极流出的电流与第二电流的比值，第一权重值大于第二权重值。

其中，第一NMOS管102的阈值电压与第一电阻的阻值之间的比值(第三电流)和第二NMOS管201的阈值电压与第二电阻的阻值的比值(第四电流)相等，保证了最终从运算单元的第四PMOS管3022和第五PMOS管3031的漏极流出的参考电流，参见公式1：

其中Iref参考电流，Vbg为基准电压，R1为第一电阻阻值，m为第一权重值，n为第二权重值，R2为第二电阻阻值，Vth1为第一NMOS管的阈值电压，Vth2为第二NMOS管的阈值电压。因此，在此种情况下，第三电流与第一权重值的乘积大于第四电流与第二权重值的乘积，参考电流的温度系数为正温度系数。

可选的，在上述技术方案的基础上，第一PMOS管3011的沟道对应的长度与第五PMOS管3031的沟道对应的长度相等；第一PMOS管3011对应的沟道的宽度与第五PMOS管3031的沟道对应的宽度的比值小于第三PMOS管3021的沟道对应的宽度和第四PMOS管3022的沟道对应的宽度的比值；第一NMOS管102的阈值电压与第一电阻的阻值之间的比值(第三电流)和第二NMOS管201的阈值电压与第二电阻的阻值的比值(第四电流)相等；参考电流的温度系数为负温度系数。第一PMOS管3011的沟道对应的长度与第五PMOS管3031的沟道对应的长度相等；第一PMOS管3011的沟道对应的宽度与第五PMOS管3031的沟道对应的宽度的比值小于第三PMOS管3021的沟道对应的宽度和第四PMOS管3022的沟道对应的宽度的比值，说明从第五PMOS管3031的漏极流出的电流与第一电流的比值小于从第四PMOS管3022的漏极流出的电流与第二电流的比值，第一权重值小于第二权重值。

其中，第一NMOS管102的阈值电压与第一电阻的阻值之间的比值和第二NMOS管201的阈值电压与第二电阻的阻值的比值相等，保证了最终从运算单元的的参考电流，参见公式1，第三电流与第一权重值的乘积小于第四电流与第二权重值的乘积，参考电流的温度系数为负温度系数。

参见图9，需要说明的是，读操作是闪存最基本，同时也是最重要的操作，而且读通路的设计也是十分复杂的，读通路设计的优劣直接决定了读操功能是否正常，读通路的性能直接决定了芯片的读取速度。闪存的存储单元由于其独特的浮栅结构可以存储数据，存储单元的浮栅所储存的电荷不同意味着不同的阈值电压。如果在存储单元的四端：控制栅、源极、漏极和体区分别上加合适的电压，对应不同阈值电压的存储单元会有不同的读取电流。根据读取电流的不同就可以将存储单元分为被编程的存储单元和被擦除的存储单元。或者说是对应的不同的逻辑值“0”和“1"。因此闪存的读操作实际是选中要读的存储单元在其控制栅上加一电压，漏极加一电压。再将该存储单元的漏极电流转化成电压，并与一标准电压通过一灵敏比较器600进行比较，从而得到一逻辑值“0”或者“1”。如图9所示，图中的Icell表示被选中的存储单元的读取电流，Iref表示参考电路产生的参考电流，Iref是一个基准参考电流，电流/电压转换模块500是用于将电流转化成电压的电路，电流/电压转换模块500将存储单元的读取电流Icell和参考电路产生的参考电流Iref两路电流转化成对应的电压。

需要说明的是，现有技术中闪存参考电路采用参考单元及其参考电流来确定存储单元在读写操作中所处的状态。然而，参考单元可能会受到各种因素的影响，例如，电源的扰动可能会造成加在参考单元上的电压的变化，从而引起参考单元电流的变化。更为严重的是，由于参考单元本身可能在多次操作之后，性能发生变化，所设计的参考电流就会发生漂移，导致存储器无法正常工作，大大降低了存储器的使用寿命。

本发明实施例提供的闪存参考电路，利用MOS管来和电阻替换参考存储单元来产生参考电流，解决了多次的读取参考存储单元的阈值电压发生变化，阈值电压变大的问题。并且本实施例中的参考电流由于是正温度系数的电流和负温度系数的电流的加和运算，还可以产生温度系数不同的参考电流，以使在对存储单元进行读取操作时，参考电流的温度系数和读取电流的温度系数能够保持一致，使得对于存储单元的读取操作更加准确。

实施例四

在上述实施例的基础上，本发明实施例提供了一种闪存参考电流的温度系数的选择装置，参见图10，该装置包括：获取模块700，获取模块用于获取读取操作时的读取温度，以及在读取温度下，存储单元的读取电流的温度系数；选择模块800，选择模块与获取模块电连接，用于根据存储单元在读取温度下的读取电流的温度系数，参考电流的温度系数与读取电流的温度系数相同，参考电流通过参考电路产生。

本发明实施例里提供了一种闪存参考电流的温度系数的选择装置，根据存储单元的读取电流的温度系数，选择参考电流的温度系数，以使参考电流的温度系数和存储单元的读取电流的温度系数相同，来得到准确的存储单元的状态。

可选的，在上述技术方案的基础上，参见图11，还包括预设模块900，预设模块900分别与存储单元和获取模块700电连接，用于预先对存储单元进行至少一次采样读取操作，记录采样读取操作过程中，对存储单元施加的栅极电压和漏极电压、采样读取操作时的读取温度以及读取的漏极电流，并生成存储单元的读取电流的温度系数与读取温度的映射关系表。其中，预设模块900分别与存储单元的连接关系未示出。可选的，获取模块700具体用于获取读取操作时的读取温度；根据所述读取温度和所述映射关系表，获取在所述读取温度下，所述存储单元的读取电流的温度系数。

上述实施例中提供的闪存参考电流的温度系数的选择装置可执行本发明任意实施例所提供的闪存参考电流的温度系数的选择方法，具备执行该方法相应的功能模块和有益效果。未在上述实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的闪存参考电流的温度系数的选择方法。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种闪存参考电流的温度系数的选择方法，其特征在于，包括：

获取读取操作时的读取温度，以及在所述读取温度下，存储单元的读取电流的温度系数；

根据所述存储单元在所述读取温度下的读取电流的温度系数，选择参考电流的温度系数，所述参考电流的温度系数与所述读取电流的温度系数相同，所述参考电流通过参考电路产生；

所述参考电路包括正温度系数电流模块、负温度系数电流模块和控制模块；

所述正温度系数电流模块用于产生第一电流，所述第一电流为正温度系数电流；

所述负温度系数电流模块用于产生第二电流，所述第二电流为负温度系数电流；

所述控制模块的第一端与所述正温度系数电流模块的第一端电连接，所述控制模块的第二端与所述负温度系数电流模块的第一端电连接，所述控制模块的第三端与所述负温度系数电流模块的第二端电连接，所述控制模块用于根据所述第一电流和所述第二电流，产生参考电流由所述控制模块的第四端输出，所述参考电流的温度系数为正温度系数、负温度系数或者零温度系数；

所述控制模块包括第一电流镜像单元、第二电流镜像单元、第三电流镜像单元和运算单元；

所述第一电流镜像单元包括第一PMOS管和第二PMOS管；

所述第二电流镜像单元包括第三PMOS管和至少一个第四PMOS管；

所述第三电流镜像单元包括所述第一PMOS管和至少一个第五PMOS管；

所述运算单元包括所述第四PMOS管和所述第五PMOS管；

所述第一PMOS管的栅极和所述第二PMOS的栅极电连接；

所述第三PMOS管的栅极和所述第四PMOS管的栅极电连接；

所述第一PMOS管的栅极和所述第五PMOS管的栅极电连接；

所述第一PMOS管的源极、所述第二PMOS管的源极、所述第三PMOS管的源极、所述第四PMOS管的源极和所述第五PMOS管的源极分别与第一电源电连接；

所述第一PMOS管的漏极作为所述控制模块的第一端，与所述正温度系数电流模块的第一端电连接；

所述第二PMOS管的漏极作为所述控制模块的第二端，与所述负温度系数电流模块的第一端电连接；

所述第三PMOS管的漏极作为所述控制模块的第三端，与所述负温度系数电流模块的第二端电连接；

至少一个所述第四PMOS管的漏极和至少一个所述第五PMOS管的漏极电连接，作为所述控制模块的第四端，用于输出所述参考电流；

所述第五PMOS管的沟道对应的宽长比与所述第一PMOS管的沟道对应的宽长比的比值为第一权重值；

所述第四PMOS管的沟道对应的宽长比与所述第三PMOS管的沟道对应的宽长比的比值为第二权重值；

所述参考电流为所述第一电流与所述第一权重值的乘积和所述第二电流与所述第二权重值的乘积之和。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

在所述获取读取操作时的读取温度，以及在所述读取温度下，存储单元的读取电流的温度系数步骤之前还包括：

预先对存储单元进行至少一次采样读取操作，记录所述采样读取操作过程中，对所述存储单元施加的栅极电压和漏极电压、所述采样读取操作时的读取温度以及读取电流，并生成所述存储单元的读取电流的温度系数与读取温度的映射关系表。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述获取读取操作的环境温度和在所述环境温度下，存储单元的读取电流的温度系数具体包括：

获取读取操作时的读取温度；

根据所述读取温度和所述映射关系表，获取在所述读取温度下，所述存储单元的读取电流的温度系数。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述正温度系数电流模块包括第一电阻和第一NMOS管；

所述第一NMOS管的漏极分别与所述第一PMOS管的漏极和栅极电连接；

所述第一NMOS管的源极与所述第一电阻的第一端电连接；

所述第一电阻的第二端接地；

所述第一NMOS管的栅极与基准电压源电连接，所述基准电压源为零温度系数电压源，所述基准电压源提供的基准电压使得所述第一NMOS管处于亚阈值区。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

所述负温度系数电流模块包括第二NMOS管、第三NMOS管和第二电阻；

所述第二NMOS管的源极接地，所述第二NMOS管的漏极分别与所述第二PMOS管的漏极和所述第三NMOS管的栅极电连接；

所述第三NMOS管的漏极分别与所述第三PMOS管的栅极和漏极电连接；

所述第三NMOS管的源极分别与所述第二NMOS管的栅极和所述第二电阻的第一端电连接；

所述第二电阻的第二端接地；

所述第三NMOS管处于饱和区。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，

所述控制模块还包括处理单元，所述处理单元的第一端与至少一个所述第四PMOS管的栅极和至少一个所述第五PMOS管的栅极电连接，用于根据所述存储单元在所述读取温度下的读取电流的温度系数，通过控制所述第四PMOS管的处于导通状态的数量和/或所述第五PMOS管处于导通状态的数量，以调整所述参考电流的温度系数；

所述处理单元的第二端与所述第一电阻电连接，所述处理单元的第三端与所述第二电阻电连接，所述处理单元还用于根据所述存储单元在所述读取温度下的读取电流的温度系数，通过调整所述第一电阻的阻值和/或所述第二电阻的阻值，以调整所述参考电流的温度系数。

7.一种闪存参考电流的温度系数的选择装置，其特征在于，包括：

获取模块，所述获取模块用于获取读取操作时的读取温度，以及在所述读取温度下，存储单元的读取电流的温度系数；

选择模块，所述选择模块与所述获取模块电连接，用于根据所述存储单元在所述读取温度下的读取电流的温度系数，所述参考电流的温度系数与所述读取电流的温度系数相同，所述参考电流通过参考电路产生；

所述参考电路包括正温度系数电流模块、负温度系数电流模块和控制模块；

所述正温度系数电流模块用于产生第一电流，所述第一电流为正温度系数电流；

所述负温度系数电流模块用于产生第二电流，所述第二电流为负温度系数电流；

所述控制模块的第一端与所述正温度系数电流模块的第一端电连接，所述控制模块的第二端与所述负温度系数电流模块的第一端电连接，所述控制模块的第三端与所述负温度系数电流模块的第二端电连接，所述控制模块用于根据所述第一电流和所述第二电流，产生参考电流由所述控制模块的第四端输出，所述参考电流的温度系数为正温度系数、负温度系数或者零温度系数；

所述控制模块包括第一电流镜像单元、第二电流镜像单元、第三电流镜像单元和运算单元；

所述第一电流镜像单元包括第一PMOS管和第二PMOS管；

所述第二电流镜像单元包括第三PMOS管和至少一个第四PMOS管；

所述第三电流镜像单元包括所述第一PMOS管和至少一个第五PMOS管；

所述运算单元包括所述第四PMOS管和所述第五PMOS管；

所述第一PMOS管的栅极和所述第二PMOS的栅极电连接；

所述第三PMOS管的栅极和所述第四PMOS管的栅极电连接；

所述第一PMOS管的栅极和所述第五PMOS管的栅极电连接；

所述第一PMOS管的源极、所述第二PMOS管的源极、所述第三PMOS管的源极、所述第四PMOS管的源极和所述第五PMOS管的源极分别与第一电源电连接；

所述第一PMOS管的漏极作为所述控制模块的第一端，与所述正温度系数电流模块的第一端电连接；

所述第二PMOS管的漏极作为所述控制模块的第二端，与所述负温度系数电流模块的第一端电连接；

所述第三PMOS管的漏极作为所述控制模块的第三端，与所述负温度系数电流模块的第二端电连接；

至少一个所述第四PMOS管的漏极和至少一个所述第五PMOS管的漏极电连接，作为所述控制模块的第四端，用于输出所述参考电流；

所述第五PMOS管的沟道对应的宽长比与所述第一PMOS管的沟道对应的宽长比的比值为第一权重值；

所述第四PMOS管的沟道对应的宽长比与所述第三PMOS管的沟道对应的宽长比的比值为第二权重值；

所述参考电流为所述第一电流与所述第一权重值的乘积和所述第二电流与所述第二权重值的乘积之和。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，

还包括预设模块，所述预设模块分别与存储单元和所述获取模块电连接，用于预先对存储单元进行至少一次采样读取操作，记录所述采样读取操作过程中，对所述存储单元施加的栅极电压和漏极电压、所述采样读取操作时的读取温度以及读取的漏极电流，并生成所述存储单元的读取电流的温度系数与读取温度的映射关系表。

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