[發明專利]溫度測量裝置、集成電路及溫度測量方法

有效

• 申請號: 201510088732.5
• 申請日: 2015-02-26
• 公開（公告）號: CN104949767B
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發明（設計）人: 宮崎敬史;濱野寬之
• 申請（專利權）人: 株式會社索思未來
• 主分類號: G01K7/01
• 分類號: G01K7/01
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 康建峰;陳煒

本發明提供了溫度測量裝置、集成電路及溫度測量方法。在第一電流相對于第一半導體元件的pn結正向流動并且幅值與第一電流不同的第二電流相對于第二半導體元件的pn結正向流動的第一感測狀態下，第一半導體元件的pn結的正向電壓與第二半導體元件的pn結的正向電壓之間的差由計算機轉換成數字值并且獲取該數字值作為第一數字值。在第二電流相對于第一半導體元件的pn結正向流動并且第一電流相對于第二半導體元件的pn結正向流動的第二感測狀態下，第一半導體元件的pn結的正向電壓與第二半導體元件的pn結的正向電壓之間的差由計算機轉換成數字值并且獲取該數字值作為第二數字值。由計算機基于第一數字值和第二數字值的平均值來計算溫度測量值。

技術領域

本文中所討論的實施例涉及溫度測量裝置、集成電路及溫度測量方法。

背景技術

已知一種溫度測量裝置，其利用了由互不相同的發射極電流供電的一對雙極型晶體管的基極-發射極間的電壓差與絕對溫度之比的特性。在這種類型的溫度測量裝置中，溫度測量值上的誤差是由一對雙極型晶體管之間的不匹配(特性的相對變化)等造成的。使用動態元件匹配，作為使由一對雙極型晶體管之間的不匹配等造成的溫度測量值誤差最小化的方法。

[相關的非專利文獻]

“ISSCC 2005/SESSION 13/SENSORS/13.1A CMOS Temperature Sensor with a3σ Inaccuracy of±0.1℃ from-55℃ to 125℃by Michiel Pertijs,Kofi Makinwaand Johan Huijsing.”

在溫度測量裝置中，需要增加每個元件的表面面積，以便使一對雙極型晶體管之間的不匹配最小化。然而，在這樣的情況下，擴大了溫度測量裝置的電路表面面積。

此外，在動態元件匹配中，擴大模擬電路的規模，以便對模擬電壓執行求平均處理以得到溫度值。雖然電路元件的小型化隨著半導體制造技術的改進而進步，但是模擬電路的小型化由于伴隨模擬電路的特性上的惡化如響應時間的降低而變得困難。因此，由于在利用動態元件匹配的溫度測量裝置中擴大了電路表面面積，所以功耗相應地增加。

發明內容

因此，本文中所公開的技術的一個方面的目標是提高溫度測量裝置中的溫度測量精度，同時抑制電路表面面積的擴大。

根據實施例的一個方面，溫度測量裝置包括：包括各自的pn結的第一半導體元件和第二半導體元件；第一電流輸出部，其被配置成根據提供至電流控制端的控制電壓來輸出第一電流和幅值與第一電流不同的第二電流；第一連接切換部，其被配置成切換第一半導體元件和第二半導體元件與第一電流輸出部的連接，以便給出第一電流相對于第一半導體元件的pn結正向流動并且第二電流相對于第二半導體元件的pn結正向流動的第一感測狀態或第一電流相對于第二半導體元件的pn結正向流動并且第二電流相對于第一半導體元件的pn結正向流動的第二感測狀態中的任一種狀態；AD轉換器，其被配置成在第一感測狀態下將第一半導體元件的pn結的正向電壓與第二半導體元件的pn結的正向電壓之間的差轉換成數字值并且將所轉換的數字值作為第一數字值輸出，并且被配置成在第二感測狀態下將第一半導體元件的pn結的正向電壓與第二半導體元件的pn結的正向電壓之間的差轉換成數字值并且將所轉換的數字值作為第二數字值輸出；以及計算部，其被配置成基于第一數字值和第二數字值的平均值來計算溫度測量值。

附圖說明

圖1是例示根據本文中所公開的技術的示例性實施例的溫度測量裝置的配置的框圖。

圖2是例示根據本文中所公開的技術的示例性實施例的溫度測量裝置的詳細配置的框圖。

圖3是例示根據本文中所公開的技術的示例性實施例的數字運算部的配置的框圖。

圖4是例示根據本文中所公開的技術的示例性實施例的控制器的配置的框圖。