一次性可编程(OTP)存储器作为微电子家族中的一员,发展异常迅速。随着工艺水平不断提高,器件特征尺寸不断减小,OTP存储器在不断增大容量的同时其性能也在不断改善。本论文从提高存储器芯片良率的角度出发,在阐述了OTP存储器的结构和工作原理的基础上,结合电路仿真工具Spectre对OTP存储器的重要模块—灵敏放大器的设计技术进行研究。灵敏放大器(Sense Amplifier, SA)的设计主要需要考虑良率、速度、面积等性能的折衷,本论文通过理论分析和Spectre模拟对反相器型、锁存结构型、电流镜型及改进的运放型等四种结构类型的SA电路进行了性能比较,通过改变器件尺寸及类型对电路进行了优化。其中,反相器型SA和锁存型SA结构简单,面积小,比较依赖于工艺稳定性；电流镜型SA不依赖工艺稳定性,能准确且高速的读出存储信息,但易受外界干扰：改进的运放型SA速度快,可检测电阻临界值Rcritical可调范围宽,且结构稳定,缺点是占用面积大。所以在不同的工艺下,根据存储器性能的特殊要求,可以选择不同类型的SA电路。最后设计了不同结构SA的版图及OTP存储器整体结构版图,并通过了DRC及LVS规则检查。