[發明專利]一種片上溫度傳感器專用芯片電路

無效

• 申請號: 201010153008.3
• 申請日: 2010-04-22
• 公開（公告）號: CN102235918A
• 公開（公告）日: 2011-11-09
• 發明（設計）人: 楊軍;付永文;緱剛
• 申請（專利權）人: 楊軍;付永文;緱剛
• 主分類號: G01K7/00
• 分類號: G01K7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：本發明涉及一種具有溫度傳感及測量的全新芯片電路，其特征在于它由溫度傳感電路、溫度測量電路構成，對芯片外部環境溫度進行準確測量。

背景技術：在各種工業控制以及汽車控制系統中，需要對外部環境溫度進行測量。傳統的測量方式多數采用外置的專用溫度傳感器進行溫度測量，這種方式不便于安裝，接口較多。

發明內容：為了克服現有技術存在的缺點，本發明提出的具有溫度傳感及測量的全新芯片電路，是一個片上溫度計，結構簡單，測量準確。本發明的特征在于采用了BJT?Vbe電壓與溫度成負線形關系的溫度傳感電路，以及由過采樣調制器、數字濾波電路構成的溫度測量電路。

附圖說明：

圖1為該芯片結構框圖

圖2為溫度傳感電路結構

圖3為溫度測量電路結構

圖4為數字濾波電路結構

具體實施方式：

本發明的芯片實現結構框圖如圖1所示。溫度傳感電路101根據溫度變化，得到一個與溫度成負線形系數的電壓信號Vbe，以及成呈微弱的正線形系數關系的ΔVbe.溫度測量電路102根據Vbe電壓大小，同時利用ΔVbe進行補償，可以得到一個精度較高的溫度值；

本發明的溫度傳感電路結構如圖2所示，201及202作為電流源，提供給兩個基極面積不同的三極管202、203。由于半導體器件的特殊性質，204的發射極電壓Vbe會隨溫度成負線形變化，同時203、204的發射極電壓差ΔVbe呈微弱的正溫度線形變化。

圖3是溫度測量電路結構圖，它由一個過采樣調制器301和一格數字濾波電路302共同構成。過采樣調制器對Vbe進行ADC轉換，同時ΔVbe對調制器的基準電壓進行微調，得到精度更高的單比特數據流。數字濾波電路對該單比特數據流進行降采樣和濾波，最后得到溫度值；1、圖4是數字濾波電路的結構圖，CIC梳狀濾波器單元401對單比特數據流進行梳狀濾波，

抽取器1再進行降采樣，得到多比特較低速率的數據信號。CFIR單元403對抽取器1的輸出進行增益補償，使得在通帶內的紋波盡量小。抽取器2單元404，半帶濾波器405以及抽取器3單元406將通帶進一步壓縮，同時進行了降采樣，使得盡量靠近直流頻點的有效信號得到放大，其余頻率分量則盡量大地衰減，從而最終得到穩定、高精度的溫度值。同時采樣率進一步下降，降低時鐘對系統要求和功耗。