[實用新型]一種基于電容數字轉換器的溫度傳感器

有效

• 申請號: 201721773840.7
• 申請日: 2017-12-18
• 公開（公告）號: CN207866381U
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 黎冰;馬林發
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: G01K7/01
• 分類號: G01K7/01
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 官建紅

1.一種基于電容數字轉換器的溫度傳感器，其特征在于，包括：

用于根據溫度變化量生成第一溫度變化信號、第二溫度變化信號以及第三溫度變化信號的傳感器前端電路；

與所述傳感器前端電路連接，用于根據所述第一溫度變化信號、所述第二溫度變化信號以所述第三溫度變化信號生成數字碼的CDC讀出電路；及

與所述CDC讀出電路連接，用于對所述數字碼進行輸出的數字處理電路。

2.根據權利要求1所述的溫度傳感器，其特征在于，所述CDC讀出電路包括：

其信號輸入端與所述傳感器前端電路連接，用于消除偏移誤差的開關電容模塊；

與所述開關電容模塊的信號輸出端連接，用于對所述開關電容模塊生成的電壓比值信號進行放大的跨導放大模塊；及

輸入端與跨導放大模塊連接，用于根據所述電壓比值信號生成數字碼的一位量化模塊。

3.根據權利要求2所述的溫度傳感器，其特征在于，所述開關電容模塊包括：

與所述傳感器前端電路連接，用于根據所述第一溫度變化信號以及第一時鐘信號生成第一充電電荷的第一電容積分單元；

與所述傳感器前端電路連接，用于根據所述第一溫度變化信號以及第二時鐘信號生成第二充電電荷的第二電容積分單元；

與所述傳感器前端電路連接，用于根據所述第二溫度變化信號、所述第三溫度變化信號以及第三時鐘信號調節所述第一充電電荷與所述第二充電電荷比值的電容反饋單元；以及

第一MOS開關管，所述第一MOS開關管的漏極與所述第一電容積分單元、所述第二電容積分單元以及所述電容反饋單元連接，所述第一MOS開關管的柵極接第四時鐘信號，所述第一MOS開關管的源極為所述開關電容模塊信號輸出端。

4.根據權利要求3所述的溫度傳感器，其特征在于，所述第一電容積分單元包括：第二MOS開關管、第三MOS開關管以及第一微調電容；

所述第二MOS開關管的漏極與所述傳感器前端電路連接，所述第二MOS開關管的源極以及所述第三MOS開關管的漏極與所述第一微調電容的第一端連接，所述第三MOS開關管的源極連接至共模電平，所述第一微調電容的第二端為所述第一電容積分單元的輸出端；

其中所述第二MOS開關管的柵極以及所述第三MOS開關管的柵極接所述第一時鐘信號。

5.根據權利要求3所述的溫度傳感器，其特征在于，所述第二電容積分單元包括：第四MOS開關管、第五MOS開關管以及第二微調電容；

所述第四MOS開關管的漏極與所述傳感器前端電路連接，所述第四MOS開關管的源極、所述第五MOS開關管的漏極與所述第二微調電容的第一端連接，所述第五MOS開關管的源極連接至共模電平，所述第二微調電容的第二端為所述第二電容積分單元的輸出端；

所述第四MOS開關管的柵極以及所述第五MOS開關管的柵極接所述第二時鐘信號。

6.根據權利要求3所述的溫度傳感器，其特征在于，所述電容反饋單元包括：第六MOS開關管、第七MOS開關管、第八MOS開關管以及第三電容；

所述第六MOS開關管的漏極以及所述第七MOS開關管的漏極與所述傳感器前端電路連接，所述第六MOS開關管的源極以及所述第七MOS開關管的源極與所述第三電容的第一端連接，所述第八MOS開關管的源極連接至共模電平，所述第三電容的第二端以及所述第八MOS開關管的漏極為所述電容反饋單元的輸出端；

所述第六MOS開關管的柵極、所述第七MOS開關管的柵極以及所述第八MOS開關管的柵極接第三時鐘信號。

7.根據權利要求2所述的溫度傳感器，其特征在于，所述跨導放大模塊包括：第四電容以及跨導放大器；

所述第四電容的第一端以及所述跨導放大器的反向輸入端與所述開關電容模塊的信號輸出端連接，所述跨導放大器的同向輸入端連接至共模電平，所述第四電容的第二端與所述跨導放大器的輸出端連接，所述跨導放大器的輸出端為所述跨導放大模塊的輸出端。