[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
地址：	201210 上海市浦東新區中國(上***	國省代碼：	上海;31
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摘要：
搜索關鍵詞：	噪聲溫度檢測電路方法
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【說明書】：

本發明提供一種低噪聲溫度檢測電路及方法，包括：第一三極管，連接于第一PMOS管的漏極與地之間；第二三極管，連接于第一電阻第一端與地之間，第一電阻的第二端連接第二PMOS管的漏極；第一、第二PMOS管的源極連接電源電壓；運算放大器，分別連接第一、第二PMOS管的漏極，輸出端連接第一、第二PMOS管的柵極；第二電阻，一端連接第二PMOS管的漏極，另一端接地。基于第一、第二三極管及第一電阻產生正溫度系數的電流，得到與絕對溫度成正比的檢測電壓；調整第一、第二PMOS管的寬長比及第二電阻的阻值減小輸出噪聲。本發明在不需要復雜結構和額外面積的基礎上，有效的降低了溫度檢測電路的低頻噪聲，適用于低噪聲電路中。

技術領域

本發明涉及集成電路設計領域，特別是涉及一種低噪聲溫度檢測電路及方法。

背景技術

溫度是表示物體冷熱程度的物理量，人們的日常生活及工業生產無處不與溫度有關。尤其是在集成電路領域，隨著集成電路的不斷發展，對于集成電路的可靠性要求越來越高，而溫度是影響集成電路性能的重要參數，因此，我們需要對溫度進行檢測并做進一步控制，以提高集成電路的性能。

如圖1所示，為現有技術中的一種典型的溫度檢測電路，基于PTAT(Proportionalto Absolute Temperature)電路實現，基于兩個雙極晶體管，工作在不相等的電流密度下，它們的基極-發射極電壓的差值與絕對溫度成正比，進而得到正溫度系數的電壓。雙極晶體管的基極-發射極電壓V_BE可作為檢測溫度變化的電壓參考。

雙極晶體管的基極-發射極電壓V_BE的輸出噪聲可能會顯著的影響低噪聲電路的性能。例如，如果高精度的A/D轉換器采用該電壓作為基準來與模擬信號進行比較，那么基準的噪聲就直接加到輸入端；即使在輸出端與地間增加一個大電容，也無法抑制低頻1/f噪聲成分，這在低噪聲應用中是個嚴重的困難。

因此，如何減小雙極晶體管的基極-發射極電壓V_BE的輸出噪聲，已成為本領域技術人員亟待解決的問題之一。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種低噪聲溫度檢測電路及方法，用于解決現有技術中雙極晶體管的基極-發射極電壓的輸出噪聲大的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種低噪聲溫度檢測電路，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。

可選地，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。

可選地，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。