本发明涉及信号处理，具体为带有前置放大器的输入输出感应放大器的信号转换方法。
背景技术：
1、在现有的io读出放大器方式中，在不工作的区间，即预充电时，放大器输入端信号通过pmos元器件被强制处于vdd预充电电平；而在工作区间，即评估时，其电平根据存储单元的数据而变化。当单元数据为逻辑高时，则输入信号保持与预充电状态相同的状态，而另一方面，差分输入信号会朝着电平下降的方向缓慢移动；此时，定义输入信号和差分输入信号的电压电平差值，当形成适当的电压电平差值时，iosaen信号变为逻辑高状态而使能，从而放大输入端信号之间的微小差值，输出全摆幅的输出端信号。定义的电压电平差值量可以根据存储器架构进行不同的配置，其会根据输入端信号的c负载而具有不同的值，要使这种c负载值变小，只能是存储器架构发生变化且硬件增加的方向。
2、如果通过减少硬件开销来减小芯片尺寸，就会形成电容负载增加方向的架构。在现有的io读出放大器方式中，必须设计成使得输入端信号的电压水平差值至少具有比iosa的失调电压更多的裕量；即使满足最小失调，iosa的感应速度也会存在问题，较小的电压电平差值会使iosa的响应速度也变慢。因此，如果电压电平差值达不到基准值，就必须向电容负载减小的方向改变架构，这就导致芯片尺寸只能向增大的方向发展。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供带有前置放大器的输入输出感应放大器的信号转换方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：带有前置放大器的输入输出感应放大器的信号转换方法，该方法包括以下步骤：
3、s1、构建带有前置放大器的输入输出感应放大器框架；
4、s2、lio、liob信号通过开关mp8、mn8、mp9、mn9传输到前置放大器输入端intlio、intliob；
5、s3、mn7导通，前置放大器mn5、mn6开始工作，快速放大intlio和intliob的电位差；
6、s4、mp2、mp3导通，将mao、maob信号预充电至vdd电平；mp4导通，使mao、maob信号均衡化；
7、s5、mp2、mp3截止，停止对mao、maob的预充电；mp4截止，停止均衡化过程；mn4导通，调节流向vss的电流量，限制mn2、mn3的总电流；根据intlio、intliob信号的差异，通过mn2、mn3的电流变化，进一步放大信号，输出mao和maob；
8、s6、mn7截止，切断电流，前置放大器停止工作；
9、s7、输出放大后的全摆幅数字信号mao、maob。
10、在步骤s1中，所述带有前置放大器的输入输出感应放大器框架包括：数据开关部分、前置放大器部分、预充电和均衡化部分、基本放大器部分以及控制信号部分；
11、所述数据开关部分用于连接和传输lio、liob信号到前置放大器输入端以及通过始终处于导通状态的开关mp8、mn8/mp9、mn9将lio和liob信号连接到intlio和intliob；所述前置放大器部分用于对intlio和intliob的电位差进行快速放大；所述预充电和均衡化部分用于在非评估区间对mao、maob和lio、liob信号进行预充电和均衡化；所述基本放大器部分用于进一步放大前置放大器输出的信号，生成全摆幅的数字信号；所述控制信号部分用于控制放大器各部分的启用和关闭。
12、所述数据总线部分包括元器件mp8、mn8、mp9以及mn9；
13、开关导通电阻较大，产生分离效果，使前置放大器的电容性负载较小，从而快速地对intlio、lio的电位差进行放大，从前置放大器动作的时间点接着iosaen时间点来看，产生放大后的intlio、intliob的电位差作为基本放大器输入的效果；
14、当前置放大器动作使得intlio与lio或intliob与liob信号之间的电位差变得非常大，即开关的pmos/nmos处于饱和区域时，则分离效果变差；但intlio、intliob信号的电位差已经处于扩大的状态，因此不会对后续动作产生影响。
15、所述前置放大器部分包括元器件mn5、mn6以及mn7；
16、mn5和mn6以交叉耦合的形式连接，mn5的漏极与mn6的栅极连接，mn6的漏极与mn5的栅极连接；mn5的漏极与intlio连接，mn5的漏极与intliob连接；mn5、mn6的源极与mn7的漏极连接；电流大小由mn7决定，当流经mn5晶体管的电流增加时，流经mn6的电流减少，从而形成intlio、intliob的电位差；相反，当流经mn6晶体管的电流增加时，流经mn5的电流减少。
17、所述预充电和均衡化单元包括元器件mp2、mp3、mp4、mp5、mp6和mp7；
18、所述元器件mp2、mp3和mp4用于对放大器的输出端mao、maob信号进行预充电和均衡化；所述元器件mp5、mp6和mp7用于在非评估区间时将lio、liob信号预充电和均衡到vdd电位；
19、mp2、mp3的源极端子与工作电源vdd连接，漏极端子分别与maob、mao连接，栅极端子与iosaen信号连接。
20、所述基本放大器部分包括元器件mp0、mp1、mn0、mn1、mn2、mn3和mn4；
21、输入信号intlio、intliob信号分别与mn2、mn3的栅极端连接，iosaen信号与mn4的栅极端连接；mn2、mn3的源极端与mn4的漏极端连接，流向放大器的vss端的电流量由mn4调节；
22、通过mn4流动的电流量受到限制，所以通过mn2、mn3流动的电流总和是一定的；当通过mn2流动的电流量增加，即intlio电压电平大于intliob电压电平时，相反通过mn3流动的电流量减少；mn2的漏极端子的电位降低，相反mn3的漏极端的电位升高，从而对相互以锁存类型连接的mp0、mn0以及mp1、mn1产生影响，maob信号变为逻辑“低”，mao信号变为逻辑“高”状态，从而对小差异信号量，即intlio与intliob的差值进行放大，放大为逻辑“低、高”信号。
23、所述控制信号部分包括iosaen、preampen以及ioprechb信号；
24、iosaen信号处于逻辑“低”期间，放大器的输出端mao、maob信号被预充电至vdd电平，同时通过mp4元件进行同等电平的均衡化；在需要放大动作的区间，iosaen信号变为逻辑“高”，从而根据放大器的输入信号mao、maob信号进行切换；
25、preampen信号：在逻辑“高”时，启用前置放大器；在逻辑“低”时，关闭前置放大器；
26、ioprechb信号在非评估区间时处于逻辑“低”状态，以将lio、liob信号维持在vdd电位；在评估区间时将ioprechb信号变为逻辑“高”状态，从而与电压vdd断开，以便其他装置使用。
27、所述元器件mn0、mn1、mn2、mn3、mn4、mn5、mn6、mn7、mn8和mn9为n型moseft；n型mosfet是电流流动从漏极到源极通过电子进行的晶体管，当栅极电压高于阈值电压时导通；
28、所述元器件mp0、mp1、mp2、mp3、mp4、mp5、mp6、mp7、mp8和mp9为p型mosfet；p型mosfet是电流流动从源极到漏极通过空穴进行的晶体管，当栅极电压低于阈值电压时导通。
29、所述vdd表示电源电压，为电路提供工作电源；所述vss表示接地，为电路提供参考电压。
30、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明能够在电压差较小的情况下实现稳定的传感动作以及满足高速响应特性；本发明的架构硬件开销较少，能够有效减少布局面积、提高芯片密度、减小芯片尺寸以及降低产品成本，确保了产品的竞争力。
1.带有前置放大器的输入输出感应放大器的信号转换方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的带有前置放大器的输入输出感应放大器的信号转换方法，其特征在于：在步骤s1中，所述带有前置放大器的输入输出感应放大器框架包括：数据开关部分、前置放大器部分、预充电和均衡化部分、基本放大器部分以及控制信号部分；
3.根据权利要求2所述的带有前置放大器的输入输出感应放大器的信号转换方法，其特征在于：所述数据总线部分包括元器件mp8、mn8、mp9以及mn9；
4.根据权利要求3所述的带有前置放大器的输入输出感应放大器的信号转换方法，其特征在于：所述前置放大器部分包括元器件mn5、mn6以及mn7；
5.根据权利要求4所述的带有前置放大器的输入输出感应放大器的信号转换方法，其特征在于：所述预充电和均衡化单元包括元器件mp2、mp3、mp4、mp5、mp6和mp7；
6.根据权利要求5所述的带有前置放大器的输入输出感应放大器的信号转换方法，其特征在于：所述基本放大器部分包括元器件mp0、mp1、mn0、mn1、mn2、mn3和mn4；
7.根据权利要求6所述的带有前置放大器的输入输出感应放大器的信号转换方法，其特征在于：所述控制信号部分包括iosaen、preampen以及ioprechb信号；
8.根据权利要求7所述的带有前置放大器的输入输出感应放大器的信号转换方法，其特征在于：所述元器件mn0、mn1、mn2、mn3、mn4、mn5、mn6、mn7、mn8和mn9为n型moseft；n型mosfet是电流流动从漏极到源极通过电子进行的晶体管，当栅极电压高于阈值电压时导通；
9.根据权利要求8所述的带有前置放大器的输入输出感应放大器的信号转换方法，其特征在于：所述vdd表示电源电压，为电路提供工作电源；所述vss表示接地，为电路提供参考电压。
