【摘要】：隨著信息時(shí)代的到來，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器已經(jīng)進(jìn)入到我們每個(gè)人的學(xué)習(xí)、工作和生活中，甚至影響了整個(gè)社會(huì)的發(fā)展變革。作為半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的典型代表，EEPROM在小存儲(chǔ)、低功耗的領(lǐng)域得到非常廣泛的應(yīng)用。本文基于SMIC0.18μm2P4M工藝設(shè)計(jì)了一款8K-bit EEPROM。該EEPROM具有高速、低功耗、較大電壓工作范圍和靈活的讀寫操作等優(yōu)點(diǎn)。 首先，本文給出了EEPROM的結(jié)構(gòu)和工作機(jī)制。針對(duì)EEPROM的擦寫速度，本文給出了新型的存儲(chǔ)單元陣列，這種單元陣列同時(shí)兼顧了EEPROM按字節(jié)進(jìn)行操作的靈活性和flash按塊進(jìn)行操作的高速性。 然后，本文詳細(xì)敘述了EEPROM中關(guān)鍵電路的工作原理、優(yōu)化方案和仿真結(jié)果。高壓產(chǎn)生電路是EEPROM中功耗最大的模塊，，為了降低EEPROM的靜態(tài)功耗，本文針對(duì)高壓產(chǎn)生電路給出了低功耗的電源管理方案。針對(duì)電荷泵的大功耗問題，本文給出了前置高壓鉗位電路設(shè)計(jì)方案，并且給出了電荷泵升壓時(shí)鐘的優(yōu)化方案，提高了電荷泵升壓效率的同時(shí)，降低了升壓功耗。針對(duì)電壓型靈敏放大器的閾值損失問題，本文給出了自舉設(shè)計(jì)方案，顯著降低了讀操作時(shí)靈敏放大器的功耗，并且通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)折電平，提高了靈敏放大器的可靠性。為了降低電平轉(zhuǎn)換電路的動(dòng)態(tài)功耗，給出了低功耗結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案和限流設(shè)計(jì)方案。 最后，本文給出了EEPROM的整體仿真結(jié)果和版圖。該EEPROM的最大讀出速率為8M bit/S，最大寫入速率為32K bit/S，工作電壓范圍為2~3V，整個(gè)EEPROM最大功耗為47.87μA，信號(hào)的時(shí)序波形滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)。
【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】：2013
【分類號(hào)】：TP333

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2567154