【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及温度传感器，特别涉及一种σδad高精度温度传感器电路。
技术介绍
1、σδad是温度传感器电路中常用的重要模块。温度传感器主要是利用通过不同电流密度的三极管发射极电压差与温度成正比的特性，σδad模块对不同δvbe进行积分量化，然后通过计数器转变成温度，主要应用场所就是检测环境温度。以往的温度传感器都是对不同的vbe进行采样，通过采样电容在模拟域做差，然后对δvbe进行量化。但是在模拟域做δvbe，无论用什么电路实现都会导致这个δvbe存在一定的误差，影响温度转换精度。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种能够在数字域实现δvbe运算的σδad高精度温度传感器，解决在模拟域做出的δvbe存在误差，进而影响温度转换精度的问题。
2、为了实现以上目的，本专利技术采用的技术方案为：一种σδad高精度温度传感器电路，其电路结构为：
3、基准电压vref接第一开关的第一端，第一开关的第二端接第二开关的第一端，第二开关的第二端接放大器负输入端，共模电压vcm接放大器正输入端；
4、第一开关的第二端通过第三开关接地、还通过第一电容接地；
5、第二开关的第二端依次通过第四开关和第五开关接地，第四开关和第五开关之间的连接点通过第二电容接地；
6、第二开关的第二端还依次通过第六开关和第七开关接输入信号端vin，第六开关和第七开关之间的连接点通过第三电容接地；
7、放大器的输出端依次通过第四电容和第九开关接放大
8、放大器的输出端接比较器负输入端，共模电压vcm接比较器正输入端；
9、比较器的输出端接d触发器的数据输入端d；
10、使能信号en和振荡器时钟信号osc分别接第一或门的两个输入端，第一或门的输出端和状态机第二控制信号cr2分别接第三与门的两个输入端，第三与门的输出端通过第二反相器接d触发器的时钟信号端；d触发器的输出端q接第四与门的一个输入端；第一或门的输出端还通过第五反相器接第四与门的另一个输入端；第四与门的输出端连接计数器的输入端；计数器由其它数字电路组成，由于采用现有技术，计数器具体电路结构本
技术实现思路
中不做过多赘述；
11、第五反相器输出端还通过第七反相器接第五与门的一个输入端，使能信号en还通过第六反相器接第五与门的另一个输入端；
12、第五与门的输出端通过第四反相器接第八与门的一个输入端，第五与门的输出端还接第九与门的一个输入端，第八与门的输出端接第九与门的另一个输入端，第九与门的输出端接第八与门的另一个输入端；
13、第八与门的输出端信号作为第五开关和第七开关的控制信号，第九与门的输出端信号作为第二开关、第四开关和第六开关的控制信号；
14、d触发器的输出端q通过第三反相器接第六与门的一个输入端，d触发器的输出端q还接第七与门的一个输入端，第八与门的输出端接第六与门和第七与门的另一个输入端；
15、第六与门的输出端信号作为第一开关的控制信号，第七与门的输出端信号作为第三开关的控制信号；
16、状态机第一控制信号cr1接第一与门的一个输入端、还通过第一反相器接第二与门的一个输入端；第一与门的输出端接第二与门的另一个输入端，第二与门的输出端接第一与门的另一个输入端；
17、第一与门的输出端信号作为第九开关的控制信号，第二与门的输出端信号作为第八开关的控制信号；
18、所述输入信号端vin接三极管vbe信号，三极管的vbe电压包括交替出现的vbe1和vbe10，其中vbe1为一倍的偏置电流流过三极管的be结产生的电压，vbe10为十倍的偏置电流流过三极管的be结的电压。
19、本专利技术的电路可实现一种新型的vbe采样技术，即数字电路控制vbe采样，通过分段采样技术，把整个采样周期分成多份，对vbe1和vbe10进行交替采样。σδad分别对vbe1和vbe10进行积分量化，其中放大器用来实现对采样电压实现电荷转移，也就是进行积分运算，比较器实现对放大器的输出信号和共模电压vcm进行比较，转换成数字信号。
20、然后在数字域通过计数器来实现两个vbe做差，计数器对vbe10产生的正脉冲计正数，每个正脉冲计数加1，对vbe1产生的正脉冲计负数，每个正脉冲计数减1。最后对计数器输出结果进行转换计算得到温度值。
21、之所以采用交替采样，是由于σδad工作周期特别长，如果不采用交替采样的工作模式会导致产生两个vbe的温度不同，影响转换精度。
22、进一步，所述第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关、第六开关、第七开关、第八开关和第九开关均是用nmos管做的开关管，控制信号为高电平时，对应的开关导通。
23、更进一步，在一个采样周期内，所述第九开关的控制信号出现10次高电平，对应的，所述第八开关的控制信号出现10次低电平，即整个采样周期分成10份。
24、进一步，所述输入信号端vin的输入电压为5*vbe-4k*vref，其中k为输入电压产生电路给定的固定比例系数，此输入电压产生电路采用现有技术的额外的模拟电路实现，本
技术实现思路
中不做过多赘述。
25、更进一步，所述第九开关的控制信号和第八开关的控制信号也交替控制所述三极管的vbe电压，当第九开关的控制信号为高电平时，十倍的偏置电流流过三极管的be结，此时输入信号端vin的输入电压为vin1＝5*vbe10-4k*vref，当第八开关的控制信号为高电平时，一倍的偏置电流流过三极管的be结，此时输入信号端vin的输入电压为vin2＝5*vbe1-4k*vref。
26、本专利技术的有益效果是：
27、通过分段采样技术，对vbe1和vbe10多次交替采样，并在数字域实现了两者做差。避免了σδad转换时间太长，造成产生两个vbe的温度不同的弊端。同时也很好的解决了在模拟域所做的δvbe不够精确，影响转换精度的问题。
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1.一种ΣΔAD高精度温度传感器电路，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种ΣΔAD高精度温度传感器电路，其特征在于：所述第一开关(S1)、第二开关(S2)、第三开关(S3)、第四开关(S4)、第五开关(S5)、第六开关(S6)、第七开关(S7)、第八开关(S8)和第九开关(S9)均是用NMOS管做的开关管，控制信号为高电平时，对应的开关导通。
3.根据权利要求2所述的一种ΣΔAD高精度温度传感器电路，其特征在于：在一个采样周期内，所述第九开关(S9)的控制信号出现10次高电平，对应的，所述第八开关(S8)的控制信号出现10次低电平。
4.根据权利要求1所述的一种ΣΔAD高精度温度传感器电路，其特征在于：所述输入信号端VIN的输入电压为5*VBE-4K*VREF，其中K为输入电压产生电路给定的固定比例系数。
5.根据权利要求4所述的一种ΣΔAD高精度温度传感器电路，其特征在于：所述第九开关(S9)的控制信号和第八开关(S8)的控制信号也交替控制所述三极管的VBE电压，当第九开关(S9)的控制信号为高电平时，十倍的偏置电流流过三极
...【技术特征摘要】
1.一种σδad高精度温度传感器电路，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种σδad高精度温度传感器电路，其特征在于：所述第一开关(s1)、第二开关(s2)、第三开关(s3)、第四开关(s4)、第五开关(s5)、第六开关(s6)、第七开关(s7)、第八开关(s8)和第九开关(s9)均是用nmos管做的开关管，控制信号为高电平时，对应的开关导通。
3.根据权利要求2所述的一种σδad高精度温度传感器电路，其特征在于：在一个采样周期内，所述第九开关(s9)的控制信号出现10次高电平，对应的，所述第八开关(s8)的控制信号出现10次低电平。
4.根据权利要求1所述的一种σδ...
【专利技术属性】
技术研发人员：乔仕超，武鹏，沈堃，廖志凯，李永凯，杨平，张婧，李向全，
申请(专利权)人：成都铭芯半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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