本文關(guān)鍵詞：面向相變存儲(chǔ)器測(cè)試的精密電流源設(shè)計(jì)　出處：《華中科技大學(xué)》2012年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 相變存儲(chǔ)器 精密脈沖電流源 瞬態(tài)電流測(cè)量 電流鏡

【摘要】：相變存儲(chǔ)器是以相變材料為存儲(chǔ)介質(zhì)的新型非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，它利用電脈沖產(chǎn)生的焦耳熱使相變材料產(chǎn)生較大阻值差異的可逆相變實(shí)現(xiàn)信息存儲(chǔ)，因此脈沖電流源是相變存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)信息存儲(chǔ)的關(guān)鍵器件，本文采用兩種方案對(duì)用于相變存儲(chǔ)器測(cè)試的精密脈沖電流源進(jìn)行研究設(shè)計(jì)。 本文根據(jù)相變存儲(chǔ)器的工作原理以及其對(duì)測(cè)試用脈沖電流源的要求，采用模塊化設(shè)計(jì)思想，利用現(xiàn)有集成度高的成熟芯片設(shè)計(jì)了用于相變存儲(chǔ)器測(cè)試的超寬帶精密電流源。納秒級(jí)窄脈沖產(chǎn)生電路采用數(shù)字電路方法，利用CPLD芯片作為脈沖產(chǎn)生電路的邏輯控制單元，在精密可編程延遲芯片DS1020的作用下產(chǎn)生脈沖寬度步進(jìn)可調(diào)的納秒級(jí)窄脈沖,脈沖幅值控制電路是由D/A轉(zhuǎn)換芯片產(chǎn)生的模擬電壓控制，最后電流驅(qū)動(dòng)部分采用激光二極管驅(qū)動(dòng)芯片EL6257實(shí)現(xiàn)，脈沖電流的幅值和寬度可以通過上位機(jī)設(shè)置。 本文針對(duì)相變存儲(chǔ)器高速低功耗測(cè)試的需要，，對(duì)一種基于MOS管的低功耗精密電流鏡進(jìn)行了研究分析，并利用Pspice仿真軟件，建立仿真模型，基于TSMC0.18μmCMOS，BSIM3，Level49工藝對(duì)此電流鏡的性能進(jìn)行仿真驗(yàn)證，仿真結(jié)果表明此電路輸出電流精確度高穩(wěn)定性好，并且可以達(dá)到很寬的帶寬，適合用作相變存儲(chǔ)器測(cè)試的激勵(lì)脈沖源。 同時(shí)本文針對(duì)脈沖電流源的具體應(yīng)用，介紹了相變存儲(chǔ)單元瞬態(tài)電流的測(cè)量方法，并根據(jù)測(cè)量電路等效電路模型分析影響測(cè)量的因素，最終實(shí)現(xiàn)了相變存儲(chǔ)單元瞬態(tài)電流，R-I特性曲線的精確測(cè)量。 研究結(jié)果表明，本論文研究設(shè)計(jì)的精密電流源在脈沖寬度和脈沖幅值上可精確可調(diào)，為相變存儲(chǔ)器的測(cè)試奠定了基礎(chǔ)。
[Abstract]:Phase change memory (PCM) is a new type of nonvolatile semiconductor memory with phase change material as the storage medium. It uses the Joule heat produced by electric pulse to make phase change material produce large difference in resistance value to realize the information storage. Therefore, pulse current source is the key device of phase change memory to realize information storage. In this paper, two schemes are adopted to study and design the precise pulse current source used for phase change memory testing. According to the working principle of phase change memory and the requirement of pulse current source for testing, the modular design idea is adopted in this paper. An ultra-wideband precise current source for phase change memory testing is designed by using existing mature chips with high integration. The nanosecond narrow pulse generation circuit adopts digital circuit method. Using the CPLD chip as the logic control unit of the pulse generation circuit, the pulse width step adjustable nanosecond narrow pulse is generated under the action of the precision programmable delay chip DS1020. The pulse amplitude control circuit is controlled by analog voltage generated by D / A conversion chip, and the final current drive part is realized by laser diode driver chip EL6257. The amplitude and width of the pulse current can be set by the upper computer. In order to meet the need of high speed and low power test of phase change memory, a kind of low power precision current mirror based on MOS transistor is studied and analyzed in this paper, and the simulation model is established by using Pspice simulation software. The performance of the current mirror is verified by simulation based on TSMC0.18 渭 m CMOS / BSIM3 / Level49 process. The simulation results show that the output current accuracy of this circuit is high and stable. It can be used as an exciting pulse source for phase change memory testing because of its wide bandwidth. At the same time, according to the specific application of pulse current source, this paper introduces the measurement method of transient current in phase change memory cell, and analyzes the factors that affect the measurement according to the equivalent circuit model of measurement circuit. Finally, the accurate measurement of the transient current and R-I characteristic curve of the phase change memory cell is realized. The results show that the precision current source designed in this paper can be accurately adjustable in pulse width and pulse amplitude, which lays a foundation for the testing of phase change memory.
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TN782

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本文編號(hào)：1416449