[發(fā)明專利]信號發(fā)生電路和溫度傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410443119.6
• 申請日: 2014-09-02
• 公開（公告）號: CN104423410B
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 大林茂樹;島野裕樹;南正隆;小崎浩司
• 申請（專利權(quán)）人: 瑞薩電子株式會社
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56;G01K7/01
• 代理公司: 中原信達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11219
• 代理人: 韓峰,孫志湧

1.一種溫度傳感器，包括：

信號發(fā)生電路，所述信號發(fā)生電路輸出與絕對溫度成比例的電壓；以及

放大器電路，所述放大器電路放大所述信號發(fā)生電路的輸出電壓，

其中，所述放大器電路包括：

運(yùn)算放大器，所述運(yùn)算放大器的非反相輸入端接收所述信號發(fā)生電路的輸出電壓；以及

分壓電路，所述分壓電路對所述運(yùn)算放大器的輸出電壓進(jìn)行分壓，并且將分壓提供給所述運(yùn)算放大器的反相輸入端，

其中，所述運(yùn)算放大器包括：

包括第一P型晶體管和第二P型晶體管的差分放大器以及包括第一N型晶體管和第二N型晶體管的差分放大器，所述第一P型晶體管的源極和所述第二P型晶體管的源極被彼此連接并且接收第一恒流，并且所述第一P型晶體管的柵極和所述第二P型晶體管的柵極分別用作所述非反相輸入端和所述反相輸入端，所述第一N型晶體管的漏極被連接到所述第一P型晶體管的漏極，所述第一N型晶體管的源極被連接到接地電壓，所述第二N型晶體管的漏極被連接到所述第二P型晶體管的漏極，并且所述第二N型晶體管的源極被連接到接地電壓，并且所述第一N型晶體管的柵極和所述第二N型晶體管的柵極被連接到所述第二P型晶體管的漏極；

源極接地放大器，所述源極接地放大器包括第三N型晶體管，所述第三N型晶體管的柵極連接至所述第一P型晶體管的漏極，所述第三N型晶體管的漏極接收第二恒流，并且所述第三N型晶體管的源極接收所述接地電壓；

源極跟隨放大器，所述源極跟隨放大器包括第四N型晶體管，所述第四N型晶體管的柵極連接至所述第三N型晶體管的漏極，所述第四N型晶體管的漏極接收電源電壓，并且所述第四N型晶體管的源極和背柵極用作所述運(yùn)算放大器的輸出端；以及

相位補(bǔ)償電路，所述相位補(bǔ)償電路包括串聯(lián)連接在所述第三N型晶體管的漏極和所述第一P型晶體管的漏極之間的變抗器電容元件和第一電阻元件。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度傳感器，

其中，所述變抗器電容元件包括：

N型半導(dǎo)體襯底，所述N型半導(dǎo)體襯底經(jīng)由所述第一電阻元件連接至所述第一P型晶體管的漏極；以及

柵電極，所述柵電極經(jīng)由柵絕緣膜形成在所述N型半導(dǎo)體襯底的表面上方，并且連接至所述第三N型晶體管的漏極。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的溫度傳感器，

其中，所述相位補(bǔ)償電路還包括并聯(lián)連接至所述變抗器電容元件的電容器，以及

其中，所述電容器包括第一和第二電極，所述第一和第二電極在所述柵電極之上使用相同金屬布線層來被形成，并且在中間留有間隙的情況下彼此相鄰設(shè)置。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度傳感器，還包括可變電導(dǎo)電路，所述可變電導(dǎo)電路的電導(dǎo)在所述運(yùn)算放大器的輸出端的電壓高于要被建立的電壓期間內(nèi)增大，所述可變電導(dǎo)電路被連接在所述運(yùn)算放大器的輸出端和第一基準(zhǔn)電壓的線路之間。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的溫度傳感器，

其中，所述可變電導(dǎo)電路包括二極管，所述二極管的陽極連接至所述運(yùn)算放大器的輸出端，并且所述二極管的陰極連接至所述第三N型晶體管的漏極。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的溫度傳感器，

其中，所述放大器電路還包括開關(guān)，該開關(guān)的一側(cè)端子連接至所述運(yùn)算放大器的輸出端，該開關(guān)的另一側(cè)端子用作所述溫度傳感器的輸出端，并且該開關(guān)響應(yīng)于輸出使能信號而導(dǎo)通，以及

其中，所述可變電導(dǎo)電路包括第五N型晶體管，所述第五N型晶體管連接在所述運(yùn)算放大器的輸出端和所述第一基準(zhǔn)電壓的線路之間，并且所述第五N型晶體管響應(yīng)于所述輸出使能信號而在預(yù)定時間內(nèi)導(dǎo)通。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的溫度傳感器，

其中，所述可變電導(dǎo)電路包括：

第五N型晶體管，所述第五N型晶體管連接在所述運(yùn)算放大器的輸出端和所述第一基準(zhǔn)電壓的線路之間；

電壓發(fā)生電路，所述電壓發(fā)生電路基于所述信號發(fā)生電路的輸出電壓，來產(chǎn)生高于要由所述運(yùn)算放大器輸出的電壓的第二基準(zhǔn)電壓；以及

比較器電路，所述比較器電路在所述運(yùn)算放大器的輸出端的電壓高于所述第二基準(zhǔn)電壓時導(dǎo)通所述第五N型晶體管。

8.根據(jù)權(quán)利要求1的溫度傳感器，

其中，所述信號發(fā)生電路包括：

第一二極管，所述第一二極管的陽極連接至第二節(jié)點(diǎn)；

第二電阻元件，所述第二電阻元件的一側(cè)端子連接至第一節(jié)點(diǎn)；

第二二極管，所述第二二極管的陽極連接至所述第二電阻元件的另一側(cè)端子，所述第二二極管的陰極連接至所述第一二極管的陰極，并且所述第二二極管具有大于所述第一二極管的電流驅(qū)動能力；

電流源，所述電流源致使所述第一和第二節(jié)點(diǎn)具有相同電壓，并且將相同值的電流饋送至所述第一和第二二極管；以及

輸出電路，所述輸出電路連接在所述第一和第二二極管的陰極和接地電壓的線路之間，并且基于流經(jīng)所述第一和第二二極管的電流之和的電流，來輸出與絕對溫度成比例的電壓。