温度测量电路制造技术

本实用新型专利技术提供了一种温度测量电路，包括温度感应电路，其输出表征温度变化的第一和第二电压，所述温度感应电路包括：偏置电流源，其包括分别输出第一和第二电流的第一和第二输出端；第一和第二MOS管，均配置为栅极和漏极相连接且接地，所述第一MOS管的源极接所述第一输出端，所述第二MOS管的源极接所述第二输出端，其中，所述第一电压为所述第一和第二MOS管的栅源电压的差值，所述第二电压为所述第一或第二MOS管的栅源电压。本实用新型专利技术的温度测量电路适用于片上集成，且具有低功耗高精度的特点，可应用于低电源电压的芯片电路系统。

【技术实现步骤摘要】
温度测量电路
本技术涉及一种温度测量电路。
技术介绍
目前，环境监测、医疗器件和高精度电子器件的市场发展，对温度测量方案提出了 低功耗、高精度、易集成的要求。为得到精确的温度值，常用的方案是使用高精密测温仪器， 但这种方法不易集成，仅适用于实验室测量等场合，不能够适用于利用RFID标签采集环境 温度等新兴领域。 现有技术，例如专利文献CN102435336A中，公开了适用于片上集成的温度测量电 路，均是利用常规的感温元件三极管进行温度测量，但其要求的电源电压较高，不利用系统 功耗。另外，现有技术中温度测量电路的模数转换精度太低，不能满足目前市场的需求。
技术实现思路
为此，本技术提供了一种温度测量电路，包括温度感应电路，其输出表征温度 变化的第一和第二电压，所述温度感应电路包括：偏置电流源，其包括分别输出第一和第二 电流的第一和第二输出端；第一和第二MOS管，均配置为栅极和漏极相连接且接地，所述第 一 MOS管的源极接所述第一输出端，所述第二MOS管的源极接所述第二输出端，其中，所述 第一电压为所述第一或第二MOS管的栅源电压，所述第二电压为所述第一和第二MOS管的 栅源电压的差值。 进一步地，所述温度测量电路还包括模数转换电路，用于将表示所述第一电压和 第二电压的比值的模拟量转化为比特流，所述模数转换电路包括SAR ADC和Sigma-Delta 调制器，其中，所述SAR ADC转化所述模拟量的整数部分，所述Sigma-Delta调制器转化所 述模拟量的小数部分。 进一步地，所述温度测量电路还包括数字处理电路，对所述比特流进行滤波和抽 取处理以得到所测量的温度值并存储该温度值。 优选地，所述第一和第二MOS管均为PMOS管。 优选地，所述第一电流为所述第二电流的5?10倍。 优选地，所述数字处理电路包括Sinc3数字滤波器以进行所述滤波和抽取处理。 本技术的温度测量电路适用于片上集成，并且利用二极管连接型MOS管的特 性产生与温度相关的电压信号，其具有低功耗的特点，可应用于低电源电压的芯片电路系 统；利用SAR ADC与Sigma-Delta调制器相结合进行模数转换，使其能够达到目前市场需求 水平。 【附图说明】 图1为本技术的温度测量电路的组成框图； 图2为本技术的温度测量电路的一个实施方式的示意图。 【具体实施方式】 下面结合附图和【具体实施方式】对本技术的温度测量电路作进一步的详细描 述，但不作为对本技术的限定。 参照图1，为本技术的温度测量电路的组成框图。在该架构中，温度测量电路 包括温度感应电路100、模数转换电路200和数字处理电路300。 其中，温度感应电路100用于输出表征温度变化的第一电压V1和第二电压V 2。该 温度感应电路100包括偏置电流源110,其具有输出第一电流I1的第一输出端，和输出第二 电流I2的第二输出端。温度感应电路100还包括第一 MOS管M1和第二MOS管M2，均配置为 二极管连接型，即两个MOS管M1和M2的栅极和漏极相连接且接地，并且，第一 MOS管M1的 源极接第一输出端，即接收第一电流I1，第二MOS管M2的源极接第二输出端，即接收第二电 流I2。温度感应电路100输出的第一电压V1为第一 MOS管M1的栅源电压Vesi或第二MOS 管M2的栅源电压Vffi2，其输出的第二电压V2为M1和M 2的栅源电压的差值，即如图2所示的 A VGS。 如图2所示，第一 MOS管M1和第二MOS管M2优选为PMOS管，第一电流I1为第二电 流I2的111倍，优选为5?10倍。由此，温度感应电路100用偏置在不同电流密度下的二极 管连接型的PMOS管，来感应外界的温度，可得到第一电压V1，即负温度系数电压Vffi (Vffil或 Ves2)，通过改变第一电流I1和第二电流I2的电流比，可以调节第二电压V 2，即正温度系数电 压AVffi，再通过后续电路就可以进行温度测量。 由于常温下MOS管的栅源电压Vffi约等于0. 3V，而常规的感温元件三极管的基 极-发射极电压Vbe约等于0. 7V，可见，MOS管的Vffi比三极管的Vbe低很多，因此其可以工 作在更低的电源电压下。与现有技术相比，该温度感应电路100利用MOS管进行感温，在简 化电路设计的同时，降低了系统的功耗。同时，由于其可以工作在更低的电源电压下，因此， 其应用范围更广。 由温度感应电路100输出的第一电压V1 (即负温度系数电压Ves)和第二电压V2 (即 正温度系数电压A Vffi)得到所测量的温度值的原理描述如下。由正温度系数电压A 和负 温度系数电压Ves，可组合成零温度系数电压Vref。而零温度系数电压Vref = Ves+c[ ? AVes， 其中，a为常数，取值14?18。 然后，根据如下公式（1)可得到与温度正相关的系数r :本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种温度测量电路，包括温度感应电路，其输出表征温度变化的第一和第二电压，所述温度感应电路包括：偏置电流源，其包括分别输出第一和第二电流的第一和第二输出端；第一和第二MOS管，均配置为栅极和漏极相连接且接地，所述第一MOS管的源极接所述第一输出端，所述第二MOS管的源极接所述第二输出端，其中，所述第一电压为所述第一或第二MOS管的栅源电压，所述第二电压为所述第一和第二MOS管的栅源电压的差值。

【技术特征摘要】
1. 一种温度测量电路，包括温度感应电路，其输出表征温度变化的第一和第二电压，所 述温度感应电路包括： 偏置电流源，其包括分别输出第一和第二电流的第一和第二输出端； 第一和第二MOS管，均配置为栅极和漏极相连接且接地，所述第一 MOS管的源极接所述 第一输出端，所述第二MOS管的源极接所述第二输出端，其中， 所述第一电压为所述第一或第二MOS管的栅源电压，所述第二电压为所述第一和第二 MOS管的栅源电压的差值。2. 根据权利要求1所述的温度测量电路，其特征在于，所述温度测量电路还包括模数 转换电路，用于将表示所述第一电压和第二电压的比值的模拟量转化为比特流，所述模数 转换电路包括SAR ADC...

【专利技术属性】
技术研发人员：张辉，李鹏，吴艳辉，
申请(专利权)人：上海贝岭股份有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31