[發明專利]一種低功耗、高線性度CMOS溫度傳感器

有效

• 申請號: 201410840269.0
• 申請日: 2014-12-24
• 公開（公告）號: CN105784157B
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 梅年松;張釗鋒
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海高等研究院
• 主分類號: G01K7/01
• 分類號: G01K7/01
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

1.一種低功耗、高線性度CMOS溫度傳感器，至少包括：

啟動電路，包括三個P型MOS晶體管，于系統正常工作時消耗的電流為pA級，該啟動電路用于防止系統鎖定在截止狀態；

與溫度相關的電流產生電路，與該啟動電路連接，該與溫度相關的電流產生電路利用MOS管的亞閾值特性，產生一功耗低且與溫度相關的電流；

溫度感應電路，通過電流鏡將該與溫度相關的電流產生電路所產生的電流提供給一基極-集電極短接的PNP晶體管，在該PNP晶體管發射極產生一與溫度線性相關的電壓，

所述啟動電路包括第六PMOS管、第七PMOS管以及第八PMOS管，該第六PMOS管與該第七PMOS管源極接電源電壓，該第七PMOS管漏極接該與溫度相關的電流產生電路，柵極接該第六PMOS管漏極，該第六PMOS管柵極接該與溫度相關的電流產生電路，該第八PMOS管柵漏相接組成反向二極管，該反向二極管陰極接至該第六PMOS管漏極和該第七PMOS管柵極，陽極接地。

2.如權利要求1所述的一種低功耗、高線性度CMOS溫度傳感器，其特征在于：該與溫度相關的電流產生電路包括第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第一NMOS管、電流鏡以及第五PMOS管，該第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管源極接電源電壓，該電流鏡偏置端連接該第二PMOS管漏極和第五PMOS管漏極，該電流鏡輸出端連接該第三PMOS管與第七PMOS管漏極、第五PMOS管源極以及該第一NMOS管柵極，該第一PMOS管的柵漏相接組成正向二極管，并連接至該第二PMOS管、第三PMOS管與該第六PMOS管柵極、該第一NMOS管漏極以及該溫度感應電路，該第一NMOS管源極接該電流鏡，柵極接該第三PMOS管、第七PMOS管漏極、第五PMOS管源極以及該電流鏡輸出端，該第五PMOS管柵極接地，其橫向連接在該電流鏡偏置端和輸出端之間。

3.如權利要求2所述的一種低功耗、高線性度CMOS溫度傳感器，其特征在于：該電流鏡包括第二NMOS管、第三NMOS管以及一偏置電阻，該第二NMOS管柵漏相接組成正向二極管，其源極連接該偏置電阻至地而漏極連接至該第二PMOS管以及該第五PMOS管漏極，該第三NMOS管柵極和該第二NMOS管柵極相接，其源極接地而漏極接該第三PMOS管和第七PMOS管漏極、第五PMOS管源極以及第一NMOS管的柵極。

4.如權利要求3所述的一種低功耗、高線性度CMOS溫度傳感器，其特征在于：該溫度感應電路包括第四PMOS管和一PNP三極管，該第四PMOS管源極接電源電壓，柵極接該第二PMOS管、第三PMOS管與第六PMOS管柵極、柵漏相接的第一PMOS管的柵極與漏極以及第一NMOS管的漏極，以在柵極電壓的控制下跟隨該電流產生電路的電流，該第四PMOS管漏極接該PNP三極管的發射極，該PNP三極管的基極和集電極相接組成正向二極管，其發射極為該CMOS溫度傳感器的輸出端。