TA)的比較來輸出MRAM數(shù)據(jù)單元108中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。由電壓鉗位信號(hào)(VCLAMP)門控的晶體管可將位線保持在期望電壓電平。字線信號(hào)(WL)從耦合到位線的多個(gè)其他數(shù)據(jù)單元(未示出)中選擇數(shù)據(jù)單元。
[0029]圖2是包括常規(guī)參考單元寫配置的MRAM電路系統(tǒng)的電路圖。MTJ寫電流被施加到參考MTJ 116、118中的每一者以配置參考電路系統(tǒng)104，使得一個(gè)參考MTJ 116處于平行磁取向狀態(tài)，且另一參考MTJ 118處于反平行磁取向狀態(tài)。在寫操作期間，RSEL信號(hào)被關(guān)閉，且寫選擇信號(hào)(WSEL)被打開。寫電路系統(tǒng)被配置成使得寫電流在參考MTJ 116、118中在相反方向上流動(dòng)。一般來說，如果寫操作的保持時(shí)間在指定的預(yù)定范圍內(nèi)，則對(duì)參考單元的一次寫入就足以寫入?yún)⒖糓TJ。
[0030]參考電平(VREF)可例如由一個(gè)參考單元生成(如圖1-2所示)，或者由合并參考單元方案中的多個(gè)參考單元生成(如圖3所示)。在合并參考單元方案中，合并參考單元電路系統(tǒng)組合了多個(gè)參考單元對(duì)。合并參考單元方案的第一示例包括參考單元電路系統(tǒng)300，其中多個(gè)參考單元對(duì)302各自包括具有平行磁取向的參考單元(RP狀態(tài)參考單元)304和具有反平行磁取向的參考單元(RAP狀態(tài)參考單元)306以生成典型參考電平(VREF)。由于合并參考單元的經(jīng)改善的統(tǒng)計(jì)變化，因此合并參考方案提高了良率。
[0031 ] 在可調(diào)諧的合并參考單元方案中，通過將一個(gè)或多個(gè)參考對(duì)中的兩個(gè)參考單元都配置成處于RP狀態(tài)以減小合并單元的參考電平、或者通過將一個(gè)或多個(gè)參考對(duì)中的兩個(gè)參考單元都配置成處于RAP狀態(tài)以增大合并單元的參考電平來調(diào)整合并參考單元的參考電平。合并參考單元方案的第二示例包括可調(diào)諧合并參考單元電路系統(tǒng)310，其中多個(gè)參考單元對(duì)312各自包括RP狀態(tài)參考單元314和RAP狀態(tài)參考單元316。在此示例中，一個(gè)參考單元對(duì)313包括兩個(gè)RAP狀態(tài)參考單元318以產(chǎn)生增大的參考電平(VREF+AV)。合并參考單元方案的第三示例包括可調(diào)諧合并參考單元電路系統(tǒng)320，其中多個(gè)參考單元對(duì)322各自包括RP狀態(tài)參考單元324和RAP狀態(tài)參考單元326。在此示例中，一個(gè)參考單元對(duì)323包括兩個(gè)RP狀態(tài)參考單元328以產(chǎn)生減小的參考電平(VREF - Δν)。可調(diào)諧合并參考方案可使用常規(guī)的MRAM數(shù)據(jù)路徑配置和常規(guī)的MRAM寫驅(qū)動(dòng)器電路系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)以對(duì)參考電平靈活地進(jìn)行編程，而無需顯著地增加芯片上的面積。
[0032]參考圖4描述根據(jù)本公開的一方面的可調(diào)諧參考單元方案。MRAM電路系統(tǒng)400包括參考單元402、數(shù)據(jù)單元404和切換電路系統(tǒng)，該切換電路系統(tǒng)被配置用于將參考單元402和/或數(shù)據(jù)單元404選擇性地耦合到共享寫驅(qū)動(dòng)器電路系統(tǒng)406。根據(jù)本公開的一方面，切換電路系統(tǒng)包括耦合在共享寫驅(qū)動(dòng)器電路系統(tǒng)406和參考單元402之間的一對(duì)參考選擇晶體管408以及耦合在該共享寫驅(qū)動(dòng)器電路系統(tǒng)406和數(shù)據(jù)單元404之間的一對(duì)寫選擇晶體管410。第一參考單元位線(REFSEL)被親合到參考選擇晶體管408中的每一者。共享寫驅(qū)動(dòng)器電路系統(tǒng)406可例如經(jīng)由輸入數(shù)據(jù)緩沖器電路系統(tǒng)414被耦合到包括接口節(jié)點(diǎn)412的輸入數(shù)據(jù)路徑。
[0033]參考單元402中的MTJ的磁取向不是固定的，并且可通過接口節(jié)點(diǎn)412被編程，這些接口節(jié)點(diǎn)412可被耦合到例如外部引腳。根據(jù)本公開的這方面，正常的MRAM數(shù)據(jù)路徑和寫驅(qū)動(dòng)器電路系統(tǒng)為數(shù)據(jù)單元寫操作和參考單元寫操作所共享。因此，可使用寫驅(qū)動(dòng)器電路系統(tǒng)406將參考單元402調(diào)諧到VREF - Δ V或VREF+ Δ V，如圖3所示。
[0034]參考圖5描述根據(jù)本公開的另一方面的可調(diào)諧參考單元方案，在該方案中，一個(gè)參考單元與兩個(gè)或更多個(gè)數(shù)據(jù)單元共享寫電路系統(tǒng)。每一分開的寫驅(qū)動(dòng)器電路系統(tǒng)都是在參考單元和數(shù)據(jù)單元之間共享的。MRAM電路系統(tǒng)500包括參考單元502、兩個(gè)或更多個(gè)數(shù)據(jù)單元504、505、以及切換電路系統(tǒng)，該切換電路系統(tǒng)被配置用于將參考單元502和/或數(shù)據(jù)單元504、505選擇性地耦合到第一共享寫驅(qū)動(dòng)器電路系統(tǒng)506和第二共享寫驅(qū)動(dòng)器電路系統(tǒng)507。根據(jù)本公開的這方面，切換電路系統(tǒng)包括耦合在第一共享寫驅(qū)動(dòng)器電路系統(tǒng)506和參考單元502之間的第一參考選擇晶體管508以及耦合在第二共享寫驅(qū)動(dòng)器電路系統(tǒng)507和參考單元502之間的第二參考選擇晶體管509。第一參考單元位線(REFSEL)被耦合到參考選擇晶體管508、509中的每一者。第一寫選擇晶體管510被耦合在第一共享寫驅(qū)動(dòng)器電路系統(tǒng)506和第一數(shù)據(jù)單元504之間，并且第二寫選擇晶體管511被耦合在第二共享寫驅(qū)動(dòng)器電路系統(tǒng)507和第二數(shù)據(jù)單元505之間。
[0035]參考圖6描述根據(jù)本公開的另一方面的可調(diào)諧參考單元方案，在該方案中，一個(gè)參考單元與超過兩個(gè)數(shù)據(jù)單元共享寫電路系統(tǒng)。例如，三個(gè)寫驅(qū)動(dòng)器電路系統(tǒng)中的兩個(gè)寫驅(qū)動(dòng)器電路系統(tǒng)在參考單元和兩個(gè)數(shù)據(jù)單元之間共享。第三寫驅(qū)動(dòng)器電路系統(tǒng)被耦合到數(shù)據(jù)單元，而不與參考單元共享。
[0036]根據(jù)此方面，MRAM電路系統(tǒng)600包括參考單元602、三個(gè)數(shù)據(jù)單元604、606、608、以及切換電路系統(tǒng)，該切換電路系統(tǒng)被配置用于將參考單元602和/或數(shù)據(jù)單元604、606、608選擇性地耦合到共享寫驅(qū)動(dòng)器電路系統(tǒng)610、612、614。切換電路系統(tǒng)包括耦合在第一共享寫驅(qū)動(dòng)器電路系統(tǒng)610和參考單元602之間的第一參考選擇晶體管616以及耦合在第二共享寫驅(qū)動(dòng)器電路系統(tǒng)612和參考單元602之間的第二參考選擇晶體管618。第一參考單元位線(REFSEL)被親合到第一參考選擇晶體管616和第二參考選擇晶體管618。第一寫選擇晶體管620被耦合在第一共享寫驅(qū)動(dòng)器電路系統(tǒng)610和第一數(shù)據(jù)單元604之間，且第二寫選擇晶體管622被耦合在第二共享寫驅(qū)動(dòng)器電路系統(tǒng)612和第二數(shù)據(jù)單元606之間。根據(jù)這方面，第三寫選擇晶體管624被耦合在第三寫驅(qū)動(dòng)器電路系統(tǒng)614和第三數(shù)據(jù)單元608之間。第三寫驅(qū)動(dòng)器電路系統(tǒng)614不被耦合到參考單元602。
[0037]參考圖7描述根據(jù)本公開的另一方面的可調(diào)諧參考單元方案。MRAM電路系統(tǒng)700包括參考單元702、數(shù)據(jù)單元704和切換電路系統(tǒng)，該切換電路系統(tǒng)被配置用于將參考單元702和/或數(shù)據(jù)單元704選擇性地耦合到共享寫驅(qū)動(dòng)器電路系統(tǒng)706。根據(jù)本公開的一方面，切換電路系統(tǒng)包括耦合在共享寫驅(qū)動(dòng)器電路系統(tǒng)706和參考單元702之間的一對(duì)參考選擇晶體管708、709以及耦合在該共享寫驅(qū)動(dòng)器電路系統(tǒng)706和數(shù)據(jù)單元704之間的寫選擇晶體管710。第一參考單元位線(REFSEL1)被耦合到一個(gè)參考選擇晶體管708，并且第二參考單元位線(REFSEL2)被耦合到另一參考選擇晶體管709。根據(jù)本公開的這方面，正常的MRAM數(shù)據(jù)路徑和寫驅(qū)動(dòng)器電路系統(tǒng)為數(shù)據(jù)單元寫操作和參考單元寫操作所共享。由于兩個(gè)參考選擇晶體管708、709被耦合到同一共享寫驅(qū)動(dòng)器電路系統(tǒng)706，在這方面，第一參考單元位線(REFSEL1)控制該參考電路系統(tǒng)中的第一參考MTJ(未示出)，且分開的第二參考單元位線(REFSEL2)控制該參考電路系統(tǒng)中的第二 MTJ(未示出)。
[0038]參考圖8描述根據(jù)本公開的另一方面的可調(diào)諧參考單元方案。MRAM電路系統(tǒng)800包括固定參考單元801、冗余的可調(diào)諧參考單元802、數(shù)據(jù)單元804和切換電路系統(tǒng)，該切換電路系統(tǒng)被配置用于將可調(diào)諧參考單元802和/或數(shù)據(jù)單元804選擇性地耦合到共享寫驅(qū)動(dòng)器電路系統(tǒng)806。根據(jù)本公開的一