[發明專利]低噪聲溫度檢測電路及方法

在審

• 申請號: 201911413703.6
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN113125024A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 宋宇
• 申請（專利權）人: 鉅泉光電科技（上海）股份有限公司
• 主分類號: G01K7/01
• 分類號: G01K7/01
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 施婷婷

1.一種低噪聲溫度檢測電路，其特征在于，所述低噪聲溫度檢測電路至少包括：第一三極管、第二三極管、第一電阻、第一PMOS管、第二PMOS管、運算放大器及第二電阻；

所述第一三極管連接于所述第一PMOS管的漏極與地之間，所述第一PMOS管的源極連接電源電壓；

所述第二三極管連接于所述第一電阻的第一端與地之間，所述第一電阻的第二端連接所述第二PMOS管的漏極，所述第二PMOS管的源極連接所述電源電壓；

所述運算放大器的第一輸入端及第二輸入端分別連接所述第一PMOS管及所述第二PMOS管的漏極，輸出端連接所述第一PMOS管及所述第二PMOS管的柵極；

所述第二電阻的一端連接所述第二PMOS管的漏極，另一端接地；

其中，所述第一PMOS管與所述第二PMOS管的寬長比的比值為N，N為大于1的實數。

2.根據權利要求1所述的低噪聲溫度檢測電路，其特征在于：所述第一三極管及所述第二三極管為PNP三極管；所述第一三極管的基極與集電極接地，發射極連接所述第一PMOS管的漏極；所述第二三極管的基極與集電極接地，發射極連接所述第一電阻。

3.根據權利要求1所述的低噪聲溫度檢測電路，其特征在于：所述第一三極管及所述第二三極管為NPN三極管；所述第一三極管的發射極接地，基極與集電極連接所述第一PMOS管的漏極；所述第二三極管的發射極接地，基極與集電極連接所述第一電阻。

4.根據權利要求1～3任意一項所述的低噪聲溫度檢測電路，其特征在于：所述第一三極管與所述第二三極管的發射結面積比為1：n，其中，n為大于1的實數。

5.一種低噪聲溫度檢測方法，基于如權利要求1～4任意一項所述的低噪聲溫度檢測電路，其特征在于，所述低噪聲溫度檢測方法至少包括：

基于第一三極管、第二三極管及第一電阻產生正溫度系數的電流，進而得到與絕對溫度成正比的檢測電壓；

調整所述第一PMOS管與所述第二PMOS管的寬長比的比值，以及所述第二電阻的阻值以減小輸出噪聲。

6.根據權利要求5所述的低噪聲溫度檢測方法，其特征在于：所述第一PMOS管對所述第一三極管的基極-發射極電壓貢獻的噪聲滿足如下關系式：

其中，(V_BE,P1)²為所述第一PMOS管對所述第一三極管的基極-發射極電壓貢獻的噪聲，V_BE為所述第一三極管的基極-發射極電壓，P1為所述第一PMOS管，k為玻爾茲曼常數，T為開爾文絕對溫度，γ為工藝參數，Gm1為所述第一PMOS管的跨導，Gm2為所述第二PMOS管的跨導，C_ox為單位面積的柵氧化層電容，W_p1為所述第一PMOS管的溝道寬度，L_p1為所述第一PMOS管的溝道長度，f為頻率，Rx1為所述第一三極管的等效阻抗，Rx2為所述第二三極管、所述第一電阻及所述第二電阻的等效阻抗。

7.根據權利要求5所述的低噪聲溫度檢測方法，其特征在于：所述第二PMOS管對所述第一三極管的基極-發射極電壓貢獻的噪聲滿足如下關系式：

其中，(V_BE,P2)²為所述第二PMOS管對所述第一三極管的基極-發射極電壓貢獻的噪聲，V_BE為所述第一三極管的基極-發射極電壓，P2為所述第二PMOS管，k為玻爾茲曼常數，T為開爾文絕對溫度，γ為工藝參數，Gm1為所述第一PMOS管的跨導，Gm2為所述第二PMOS管的跨導，C_ox為單位面積的柵氧化層電容，W_p2為所述第二PMOS管的溝道寬度，L_p2為所述第二PMOS管的溝道長度，f為頻率，Rx1為所述第一三極管的等效阻抗，Rx2為所述第二三極管、所述第一電阻及所述第二電阻的等效阻抗。