[發明專利]熱傳感器

有效

• 申請號: 201310367573.3
• 申請日: 2013-08-21
• 公開（公告）號: CN104236735B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 洪照俊;劉思麟;陳重輝
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: G01K7/00
• 分類號: G01K7/00;G01K7/16
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司11409
• 代理人: 章社杲,孫征

技術領域

本發明涉及熱傳感器。

背景技術

很多熱傳感器都具有缺陷。例如，在一種方法中，雙極型晶體管（BJT）被用作傳感器的一部分。BJT具有施加在BJT的基極和發射極之間的電壓Vbe降。通過BJT的操作，電壓Vbe隨著溫度改變而改變。另外，傳感器的溫度系數不是線性的。因此，不能高度準確地測量關于Vbe改變的溫度變化。

在另一種方法中，在傳感器的兩個支路中使用兩個BJT。在一些應用中，附加電路結合傳感器使用。示例性附加電路包括溫度不敏感的電流源和“消波”電路。消波電路被用于抵消噪聲和電流失配。附加電路增大傳感器的復雜性。

發明內容

為了解決現有技術中所存在的問題，根據本發明的一個方面，提供了一種電路，包括：比較器單元，被配置成接收第一電壓值、第二電壓值和電壓節點的第三電壓值，并且提供控制信號；以及開關網絡，具有所述電壓節點，并且被配置成基于所述控制信號在第一條件或第二條件下操作，其中，基于所述第一條件，所述電壓節點被配置成將電壓值增大至所述第一電壓值，并且基于所述第二條件，所述電壓節點被配置成將電壓降低至所述第二電壓值。

在所述電路中，進一步包括：至少一個電阻器件，被配置成接收第一電流并且提供所述第一電壓值和所述第二電壓值。

在所述電路中，所述至少一個電阻器件中的至少一個電阻器件形成在半導體結構層中。

在所述電路中，所述半導體結構是FinFET。

在所述電路中，進一步包括：電阻器件；第一雙極結型晶體管，被配置成在所述電阻器件的第一端提供所述第一電壓值或所述第二電壓值，所述電阻器件的第二端與所述第一雙極結型晶體管相連接；以及第二雙極結型晶體管，被配置成在所述第二雙極結型晶體管的端部提供所述第一電壓值或所述第二電壓值中的另一個值。

在所述電路中，所述第一電壓值或所述第二電壓值包括雙極結型晶體管的基極和發射極之間的壓降。

在所述電路中，進一步包括：電阻器件；第一MOS晶體管，被配置成在所述電阻器件的第一端提供所述第一電壓值或所述第二電壓值，所述電阻器件的第二端與所述第一MOS晶體管相連接；以及第二MOS晶體管，被配置成在所述第二MOS晶體管的端部提供所述第一電壓值或所述第二電壓值中的另一個電壓值。

在所述電路中，所述第一電壓值或所述第二電壓值包括MOS晶體管的柵極和源極之間的壓降。

在所述電路中，所述電壓節點與電容器件電連接；并且所述開關網絡包括：第一開關，被選擇性地配置成將第一電流提供至所述電容器件，以對所述電壓節點充電；以及第二開關，被選擇性地配置成將第二電流提供至所述電容器件，以對所述電壓節點放電。

在所述電路中，所述開關網絡包括第一開關和第二開關；所述電壓節點與所述第一開關和所述第二開關相連接；在所述第一條件下，所述第一開關閉合而所述第二開關打開；并且在所述第二條件下，所述第一開關打開而所述第二開關閉合。

根據本發明的另一方面，提供了一種電路，包括：電阻支路，被配置成接收電流并且提供第一電壓值和第二電壓值；比較器單元，被配置成接收所述第一電壓值、所述第二電壓值和電壓節點的電壓值，并且提供控制信號；以及開關網絡，具有所述電壓節點，并且被配置成基于所述控制信號在第一條件下或第二條件下操作，其中，基于所述第一條件，所述電壓節點被配置成將電壓值增大至所述第一電壓值，并且基于所述第二條件，所述電壓節點被配置成將電壓降低至所述第二電壓值。

在所述電路中，所述開關網絡包括第一開關和第二開關；所述電壓節點與所述第一開關和所述第二開關相連接；在所述第一條件下，所述第一開關閉合而所述第二開關打開；并且在所述第二條件下，所述第一開關打開而所述第二開關閉合。

在所述電路中，所述電阻支路的電阻器件形成在半導體結構層中。

在所述電路中，所述電阻支路的電阻器件形成FinFET半導體結構層中。

在所述電路中，進一步包括：第一電流源，被配置成提供所述電流；第二電流源，被配置成提供充電電流，以對所述電壓節點充電；以及第三電流源，被配置成提供放電電流，以對所述電壓節點放電。

在所述電路中，所述電流的值、所述充電電流的值和所述放電電流的值基本相同。

在所述電路中，所述電壓節點與電容器件電連接；并且所述開關網絡包括：第一開關，被選擇性地配置成將第一電流提供給所述電容器件，以對所述電壓節點充電；以及第二開關，被選擇性地配置成將第二電流提供給所述電容器件，以對所述電壓節點放電。