SRAM數據存儲原理

靜態RAM的基本構造塊是SRAM存儲單元。通過升高字線的電平觸發存儲單元，再通過位線對所觸發的存儲單元進行讀出或寫入。在靜態CMOS存儲器中，存儲單元陣列將會占去整個存儲器晶元面積的一半以上，在一些大容量的SRAM中，這個比例還要更大一些。因而減小存儲單元出的面積變得尤為重要。一方面我們希望單元面積越小越好；而另一方面隨著存儲單元面積的減小，單元的穩定性又會逐漸變差。那麼所謂的存儲器它是靠什麼原理來存儲數據的呢？宇芯來解答。

 
我們可以在同一坐標系中做出兩個反相器的電壓傳輸特性曲線，如圖1所示。兩條曲線共有三個交點：A、B與C，其中A、B兩點表示電路工作在穩態，而C點則意味著電路處於亞穩態（C點代表反相器電壓傳輸特性曲線上的轉折電壓）。假設此時電路偏置在C點，若雜訊使得Vin的電位值有一個很小的變化δ，由於在轉折電壓附近反相器的電壓增益大於1，這個變化值經過兩個反相器的不斷放大，會導致電路逐漸偏離C點而最終穩定在A點（或B點）。當電路處在A點（或B點）所對應的穩態時，由於電壓增益小於1，即使有很大的電位偏移，這種偏移也會逐漸減小而消失。其變化過程如圖1(b)所示。由上面的分析我們可以看出，交叉耦合的反相器構成了一個雙穩態的電路，兩個穩定狀態正好與邏輯“1”、邏輯“0”相對應。因此這種電路結構被用作數據存儲電路。它完全可以實現對數字信號的存儲與非破壞性讀出。