灵敏放大器(SenseAmplifier,SA)作为静态随机存储器(SRAM)电路中的关键设计,其功能为对位线间的电压差进行检测,并将检测到的电压差放大为外围电路可识别的信号,它决定着SRAM在读取操作过程中的可靠性、稳定性和功率消耗。不管怎样,半导体工艺水平的进步为集成电路的技术发展带来了巨大的革新,但是也同样带来了严峻的挑战。例如由随机掺杂波动(Random Dopant Fluctuation,RDF)引起的阈值电压失调问题对包括灵敏放大器在内的SRAM内部模块造成了极大的影响。因此为了解决这个问题,本文主要针对灵敏放大器的设计进行了讨论。本论文首先从SRAM的常用灵敏放大器以及灵敏放大器的时序控制电路进行分析和讨论,并且由此引出了灵敏放大器的失调电压问题,通过对失调电压发生的原因、带来的影响和未来的发展趋势等方面进行的讨论,总结出了电压失调问题是集成电路设计者们面临的重要难题。接下来介绍了几种传统灵敏放大器失调补偿技术,主要针对电容补偿技术和背栅效应补偿技术两方面进行了总结,并且分析了他们各自的优缺点。最后本文对传统灵敏放大器进行了优化,提出了一种具有体效应偏差补偿功能的自启动型灵敏放大器(Self-Activated Body-biased Sense Amplifier,SABBSA),这种放大器不仅能够根据位线摆动的实际状况对电位差进行放大操作,从而解决了传统放大器开启信号与实际位线放电情况不匹配的问题;而且在放大器的关键路径设计了阈值电压失调补偿电路,弥补了传统自启动灵敏放大器关键路径失调问题的缺陷。在TSMC65nm的工艺条件下通过Monte Carlo仿真验证,SABBSA可降低读取时间故障发生的概率,并有效降低了失调电压带来的影响。