[發明專利]溫度傳感器電路

有效

• 申請號: 201610364860.2
• 申請日: 2016-05-27
• 公開（公告）號: CN107436199B
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 李鵬;陳寧;丁學欣
• 申請（專利權）人: 上海貝嶺股份有限公司
• 主分類號: G01K7/01
• 分類號: G01K7/01
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 薛琦;王聰

本發明公開了一種溫度傳感器電路，包括：感溫電路、模數轉換電路和數字電路，感溫電路與模數轉換電路連接，模數轉換電路還與數字電路連接；感溫電路包括第一PNP管和第二PNP管，感溫電路用于測量第一電壓差信號并輸出第一電壓信號，第一電壓信號與第一電壓差信號成線性關系，第一電壓差信號為第一PNP管和第二PNP管的電壓差，第一電壓差信號隨著溫度的變化而線性變化；模數轉換電路用于量化第一電壓信號并輸出至數字電路，數字電路用于計算溫度值。本發明彌補了現有的溫度傳感器電路精度不高的不足，通過測量出偏置在不同電流下的PNP管的電壓差信號，計算出實際的溫度值，具有精度高的優點。

技術領域

本發明涉及一種溫度傳感器電路，屬于電子技術領域。

背景技術

傳統的溫度傳感器用鉑電阻或水銀等作為感溫材料，連續變化的溫度值需用獨立于感溫材料的模擬/數字轉換器(ADC)電路轉換為數字碼提供給芯片做溫度計量值，用獨立的感溫材料不易于集成到芯片中。集成在芯片上的CMOS溫度傳感器用CMOS工藝中的寄生PNP三極管作為感溫元件，利用寄生PNP三極管的V_BE(基極與集電極之間的電壓)隨溫度線性下降的特性可以得到與溫度變化相關的電壓值，然后通過ADC(模擬/數字轉換器)量化V_BE電壓得到溫度的數字讀出值。由于CMOS集成電路中寄生PNP三極管電參數的離散性很大，V_BE隨溫度變化不是嚴格意義的線性關系，因此無法得到高精度溫度讀出值。

發明內容

本發明要解決的技術問題是如何克服現有技術中利用寄生PNP三極管的V_BE隨溫度線性下降的特性檢測溫度所導致的精度低的缺陷，提供一種能夠準確檢測溫度的溫度傳感器電路。

本發明是通過以下技術方案解決上述技術問題的：

本發明提供一種溫度傳感器電路，其特點是，包括：感溫電路、模數轉換電路和數字電路，所述感溫電路與所述模數轉換電路連接，所述模數轉換電路還與所述數字電路連接；

所述感溫電路包括至少一第一PNP管和至少一第二PNP管，所述感溫電路用于測量第一電壓差信號并輸出第一電壓信號，所述第一電壓信號與所述第一電壓差信號成線性關系，所述第一電壓差信號為所述第一PNP管和所述第二PNP管的電壓差，所述第一電壓差信號隨著溫度的變化而線性變化；

所述模數轉換電路用于量化所述第一電壓信號并將量化后的第一電壓信號輸出至所述數字電路，所述數字電路用于利用量化后的第一電壓信號計算溫度值。

較佳地，所述感溫電路還包括：第三PNP管、第一差分放大器、第二差分放大器、第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、兩個第一電阻、第二電阻、兩個第三電阻和兩個第四電阻；

所述第一差分放大器的第一輸入端分別與所述第一PNP管的發射極和所述第一MOS管的漏極連接，所述第一差分放大器的第二輸入端分別與一個第一電阻的第一端和所述第二MOS管的漏極連接，所述第一差分放大器的輸出端分別與所述第一MOS管的柵極和所述第二MOS管的柵極連接；

所述第一PNP管的基極和集電極、所述第二PNP管的基極和集電極以及所述第三PNP管的基極和集電極接地，所述第二PNP管的發射極與所述一個第一電阻的第二端連接，所述第三PNP管的發射極通過所述第二電阻與另一個第一電阻的第一端連接，所述另一個第一電阻的第二端與第三MOS管的漏極連接；

所述第一MOS管的源極、所述第二MOS管的源極以及第三MOS管的源極分別接地，所述第二MOS管的襯底與所述第三MOS管的柵極連接；

所述第二差分放大器的第一輸入端通過一個第三電阻與所述第三MOS管的漏極連接，還通過一個第四電阻接地，所述第二差分放大器的第二輸入端通過另一個第三電阻接入所述另一個第一電阻與所述第二電阻之間，還通過另一個第四電阻與所述第二差分放大器的輸出端連接；