温度传感器电路制造技术

一种温度传感器电路，包括：被配置为产生正温度系数电流的正温度系数模块、被配置为基于正温度系数电流产生基准电压的基准电压发生模块、以及被配置为基于正温度系数电流产生感应电压的感应电压发生模块。正温度系数模块包括：第一三极管、第二三极管、第一电阻和设置在第二三极管的基极和第一公共电压端之间的补偿电路，其中，第一三极管的集电极和基极以及第二三极管的集电极均与第一公共电压端相连接，第一电阻的第一端与第二三极管的发射极相连接，且第一电阻的两端之间的电压差被设置为等于第一三极管和第二三极管的基极

【技术实现步骤摘要】
温度传感器电路


[0001]本技术涉及一种温度传感器电路。

技术介绍

[0002]随着片上系统(SoC)的发展，高精度的温度传感器的重要性越发突出。通常，系统会依赖温度传感器来监测芯片工作温度。当监测到的温度超出危险温度时，系统降频以避免芯片烧毁，而当监测到的温度较低时，系统升频以发挥其最大性能。因此，温度传感器的准确度影响着系统整体的可靠性与性能。

技术实现思路

[0003]针对以上问题，本技术至少一实施例提供了一种包括补偿电路的温度传感器电路，该补偿电路可以补偿由电路中的三极管的电流增益引入的误差，从而提高温度传感器电路的准确度。
[0004]本技术至少一实施例提供了一种温度传感器电路。该温度传感器电路包括：被配置为产生正温度系数电流的正温度系数模块、被配置为基于正温度系数电流产生基准电压的基准电压发生模块、以及被配置为基于正温度系数电流产生感应电压的感应电压发生模块。正温度系数模块包括：第一三极管、第二三极管、第一电阻和补偿电路，其中，第一三极管的集电极和基极以及第二三极管的集电极均与第一公共电压端相连接，第一电阻的第一端与第二三极管的发射极相连接，且第一电阻的两端之间的电压差被设置为等于第一三极管的基极
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发射极电压差和第二三极管的基极
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发射极电压差之间的差值。补偿电路设置在第二三极管的基极和第一公共电压端之间。该补偿电路一方面在所产生的正温度系数电压的基础上增加β相关的补偿分量，另一方面，在所产生的基准电压中引入额外的正温度系数分量以及与β相关的补偿分量，从而使得经ADC得到的温度曲线斜率μ随工艺、温度、电源电压的变化减小，提高温度传感器的准确度。并且，也无需额外的恒定电压输入，降低了成本。
[0005]例如，在本技术至少一实施例提供的温度传感器电路中，正温度系数模块还包括第一钳位模块，其中，第一钳位模块的第一输入端连接到第一节点并与第一三极管的发射极相连接，第一钳位模块的第二输入端连接到第二节点并与第一电阻的第二端相连接，并且第一钳位模块被配置为使第一节点处相对于第一公共电压端的电压与第二节点处相对于第一公共电压端的电压相同。
[0006]例如，在本技术至少一实施例提供的温度传感器电路中，第一钳位模块包括：第一比较电路、第一晶体管和第二晶体管。其中，第一比较电路的第一输入端和第二输入端分别作为第一钳位电路单元的第一输入端和第一钳位电路单元的第二输入端；第一晶体管的第一源漏极与第二公共电压端相连接，第一晶体管的第二源漏极连接到第一节点并与第一三极管的发射极相连接，第一晶体管的栅极与第一比较电路的输出端相连接；并且，第二晶体管的第一源漏极与第二公共电压端相连接，第二晶体管的第二源漏极连接到第二节点
并与第一电阻的第二端相连接，第二晶体管的栅极与第一比较电路的输出端相连接，其中，第二公共电压端不同于第一公共电压端。
[0007]例如，在本技术至少一实施例提供的温度传感器电路中，第一比较电路为第一运算放大器。
[0008]例如，在本技术至少一实施例提供的温度传感器电路中，基准电压发生模块包括：第三三极管、第二电阻、第一电流镜电路单元、以及第一基准电压产生电路。其中，第三三极管的集电极和基极与第一公共电压端相连接，第二电阻的第一端与第三三极管的发射极相连接，第一电流镜电路单元被配置为按第一比例复制正温度系数电流以得到第一复制电流的，并且第一基准电压产生电路基于第一复制电流产生基准电压。
[0009]例如，在本技术至少一实施例提供的温度传感器电路中，第一电流镜电路单元包括第三晶体管。其中，第三晶体管的栅极与第一钳位电路单元相连接，第三晶体管的第一源漏极与第二公共电压端相连接，第三晶体管的第二源漏极与第二电阻的第二端相连接。
[0010]例如，在本技术至少一实施例提供的温度传感器电路中，第三三极管基极
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发射极电压差等于第一三极管的基极
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发射极电压差。
[0011]例如，在本技术至少一实施例提供的温度传感器电路中，第三三极管的增益是第一三极管的增益的m倍，其中，m为大于等于1的整数。
[0012]例如，在本技术至少又一实施例提供的温度传感器电路中，温度传感器电路还包括被配置为产生负温度系数电流的负温度系数模块。基准电压发生模块被配置为基于正温度系数电流和负温度系数电流产生基准电压，并且基准电压发生模块包括：第三电阻、第二电流镜电路单元、第三电流镜电路单元、以及第二基准电压产生电路。其中，第三电阻的第一端与第一公共电压端相连接；第二电流镜电路单元与正温度系数模块对应，并被配置为按第二比例复制正温度系数电流以得到第二复制电流；第三电流镜电路单元与负温度系数模块对应，并被配置为按第三比例复制负温度系数电流以得到第三复制电流；并且，第二基准电压产生电路基于第二复制电流和第三复制电流产生基准电压，其中，所述正温度系数电流为流过所述第一电阻的电流，所述负温度系数电流为流过所述第三电阻的电流。
[0013]例如，在本技术至少一实施例提供的温度传感器电路中，负温度系数模块包括：第二钳位电路单元和第四电阻。第二钳位电路单元的第一输入端连接到第三节点并与第四电阻的第一端相连接，第二钳位电路单元的第二输入端连接到第一节点并与第一三极管的发射极相连接，并且第二钳位电路单元使得第一节点处的相对于第一公共电压端的电压与第三节点处相对于第一公共电压端的电压相同。第四电阻的第二端与第一公共电压端相连接。
[0014]例如，在本技术至少一实施例提供的温度传感器电路中，第二钳位电路单元包括：第二比较电路和第四晶体管。第二比较电路的第一输入端和第二输入端分别作为第二钳位电路单元的第一输入端和第二输入端；第四晶体管的栅极与第二比较电路的输出端相连接，第四晶体管的第一源漏极与第二公共电压端相连接，第四晶体管的第二源漏极与第四电阻的第一端相连接。
[0015]例如，在本技术至少一实施例提供的温度传感器电路中，第二比较电路为第二运算放大器。
[0016]例如，在本技术至少一实施例提供的温度传感器电路中，在基准电压发生模块中：第二电流镜电路单元包括第五晶体管，其中，第五晶体管的栅极与第一钳位电路单元相连接，第五晶体管的第一源漏极与第二公共电压端相连接，第五晶体管的第二源漏极与第三电阻的第一端相连接；并且，第三电流镜电路单元包括第六晶体管，其中，第六晶体管的栅极与第二钳位电路单元相连接，第六晶体管的第一源漏极与第二公共电压端相连接，第六晶体管的第二源漏极与第三电阻的第一端相连接。
[0017]例如，在本技术至少一实施例提供的温度传感器电路中，感应电压发生模块包括：第五电阻、第四电流镜电路单元以及感应电压产生电路，其中，第五电阻的第一端与第一公共电压端相连接，第四电流镜电路单元被配置为按第四比例复制正温度系数电流以得到第四复制电流，感应电压产生电路基于第四复制电流产生感应电压。
[0018]例如，在本技术至少一实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种温度传感器电路，其特征在于，包括：正温度系数模块，被配置为产生正温度系数电流，其中，所述正温度系数模块包括：第一三极管，其中，所述第一三极管的集电极和基极与第一公共电压端相连接；第二三极管，其中，所述第二三极管的集电极与所述第一公共电压端相连接，第一电阻，其中，所述第一电阻的第一端与所述第二三极管的发射极相连接，且所述第一电阻的两端之间的电压差被设置为等于所述第一三极管的基极
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发射极电压差和所述第二三极管的基极
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发射极电压差之间的差值，和补偿电路，设置在所述第二三极管的基极和所述第一公共电压端之间；基准电压发生模块，被配置为基于正温度系数电流产生基准电压；以及感应电压发生模块，被配置为基于正温度系数电流产生感应电压。2.根据权利要求1所述的温度传感器电路，其特征在于，所述正温度系数模块还包括第一钳位电路单元，其中，所述第一钳位电路单元的第一输入端连接到第一节点并与所述第一三极管的发射极相连接，所述第一钳位电路单元的第二输入端连接到第二节点并与所述第一电阻的第二端相连接，并且所述第一钳位电路单元被配置为使所述第一节点处相对于所述第一公共电压端的电压与所述第二节点处相对于所述第一公共电压端的电压相同。3.根据权利要求2所述的温度传感器电路，其特征在于，所述第一钳位电路单元包括第一比较电路、第一晶体管和第二晶体管，其中，所述第一比较电路的第一输入端和第二输入端分别作为所述第一钳位电路单元的第一输入端和所述第一钳位电路单元的第二输入端，所述第一晶体管的第一源漏极与第二公共电压端相连接，所述第一晶体管的第二源漏极连接到所述第一节点并与所述第一三极管的发射极相连接，所述第一晶体管的栅极与所述第一比较电路的输出端相连接，并且所述第二晶体管的第一源漏极与所述第二公共电压端相连接，所述第二晶体管的第二源漏极连接到所述第二节点并与所述第一电阻的第二端相连接，所述第二晶体管的栅极与所述第一比较电路的输出端相连接。4.根据权利要求3所述的温度传感器电路，其特征在于，所述第一比较电路为第一运算放大器。5.根据权利要求2
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4中任一所述的温度传感器电路，其特征在于，所述基准电压发生模块包括：第三三极管，其中，所述第三三极管的集电极和基极与所述第一公共电压端相连接；第二电阻，其中，所述第二电阻的第一端与所述第三三极管的发射极相连接；第一电流镜电路单元，被配置为按第一比例复制所述正温度系数电流以得到第一复制电流；和第一基准电压产生电路，基于所述第一复制电流产生所述基准电压。6.根据权利要求5所述的温度传感器电路，其特征在于，所述第一电流镜电路单元包括第三晶体管，其中，所述第三晶体管的栅极与所述第一钳位电路单元相连接，所述第三晶体管的第一源漏
极与第二公共电压端相连接，所述第三晶体管的第二源漏极与所述第二电阻的第二端相连接。7.根据权利要求5所述的温度传感器电路，其特征在于，所述第三三极管基极
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发射极电压差等于所述第一三极管的基极
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发射极电压差。8.根据权利要求5所述的温度传感器电路，其特征在于，所述第三三极管的增益是所述第一三极管的增益的m倍，其中，m为大于等于1的整数。9.根据权利要求2
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4中任一所述的温度传感器电路，其特征在于，所述温度传感器电路还包括负温度系数模块，所述负温度系数模块被配置为产生负温度系数电流；所述基准电压发生模块被配置为基于所述正温度系数电流和所述负温度系数电流产生基准电压，并且所述基准电压发生模块包括：第三电阻，其中，所述第三电...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：上海壁仞智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：