CN101832822B - 与绝对温度成比例的温度感测装置及方法 - Google Patents

与绝对温度成比例的温度感测装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种与绝对温度成比例的温度感测装置及方法,可减少因电路组件的不匹配所产生的感测误差。该PTAT温度感测装置包含控制单元、感测单元及计算单元。感测单元包含至少一对具有匹配关系的电路组件,该对电路组件互换连接关系,以产生第一连接组态与第二连接组态。感测单元分别在第一与第二连接组态下感测一绝对温度,以产生对应的第一与第二电压值。计算单元可依据第一与第二电压值,产生一PTAT电压值。控制单元可产生一控制信号至感测单元,以控制感测单元在第一与第二连接组态间作切换。

Description

与绝对温度成比例的温度感测装置及方法
技术领域
本发明涉及温度感测电路,尤指一种与绝对温度成比例(PTAT)的感测装置及方法。
背景技术
与绝对温度成比例(proportional to absolute temperature,PTAT)的感测电路是常用的温度感测电路,适用于需精确侦测温度的情形。例如,在全球卫星定位(GPS)装置中,本地振荡器(localoscillator)的振荡频率需要非常准确,才能维持定位的准度,但振荡频率会随温度高低而变化,因此GPS装置需能精确地感测温度,以助于本地振荡器产生适当的振荡频率。
习用的PTAT温度感测电路系利用一对双载子接面晶体管(bipolar junction transistor,BJT)来进行温度感测,如图1所示。在图1的PTAT温度感测电路10中,当晶体管Q4与Q5的集电极电流密度不同时,Q4与Q5两者的射-集电极电压差(即ΔVEB)满足以下式子:
ΔVEB=VTln[(IC4/A4)/(IC5/A5)]式(1)
其中,VT=kT/q,VT为热电压(thermal voltage),k为波兹曼常数(Boltzmann’s constant),T为绝对温度,q为电子的电荷;IC4、IC5分别为Q4与Q5的集电极电流,A4、A5分别为Q4与Q5的发射极面积,而IC4/A4、IC5/A5即分别为Q4与Q5的集电极电流密度。因此,式(1)可显示射-集电极电压差ΔVEB与绝对温度T之间的关系。进一步,PTAT温度感测电路10的其它部分可将ΔVEB加以放大,而得到一PTAT电压VPTAT。经由简单的电路分析,可得:
VPTAT=ΔVEB*2*(M4/M3)*(R11/R9)
将式(1)代入,即得:
VPTAT=VTln[(IC4/A4)/(IC5/A5)]*2*(M4/M3)*(R11/R9)式(2)
其中,M4/M3为晶体管M3、M4所形成的电流镜的电流比例。藉由式(2),可建立PTAT电压与绝对温度间的对应关系,因此,在PTAT温度感测电路10进行感测时,依据所产生的PTAT电压,即可得知所感测的绝对温度为多少。
然而,PTAT温度感测电路10会因电路组件间的不匹配,而造成误差,特别是,当PTAT温度感测电路10是以集成电路(IC)来实施时,IC制程的因素必然造成电路组件间无法完全匹配,使误差更加难以避免。以图1为例,不匹配的电路组件可能出现在晶体管Q4与Q5、放大器11的两输入端(亦即,将输入端视为电路组件)、晶体管M3与M4、电阻R8与R10、电阻R9与R11。举例而言,假设前述五对电路组件原本的匹配关系如下:
Q4与Q5的发射极面积比A5/A4=8;放大器11的两输入端间无电压偏移量;M3、M4形成的电流镜的电流比例M4/M3=1.5;R10/R8=1;R11/R9=1。
由于IC制程或其它因素,可能导致前述匹配关系无法完全成立,而产生如下情形:A5/A4=8*(1+ΔA4);放大器11的两输入端间有电压偏移量Voffset(T),其随着绝对温度T而改变;M4/M3=1.5*(1+ΔM4);R10/R8=1+ΔR8;R11/R9=1+ΔR9;其中,ΔA4、Voffset(T)、ΔM4、ΔR8、ΔR9分别代表各对电路组件间不匹配的程度。
前述不匹配的情形,会导致式(2)所得的VPTAT产生误差,影响PTAT温度感测电路10的准确度,而进一步经由实验可发现,晶体管Q4与Q5间以及放大器11的两输入端间的不匹配,为PTAT温度感测电路10的感测误差的主要来源。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种与绝对温度成比例的温度感测装置及方法,可减少因电路组件之不匹配所产生的感测误差。
为了解决以上技术问题,本发明提供了如下技术方案:
本发明提供了一种PTAT温度感测装置,其包含控制单元、感测单元及计算单元。控制单元可产生一控制信号。感测单元耦接至控制单元,并包含:一放大器,具有一第一输入端、一第二输入端及一输出端;一第一晶体管与一第二晶体管,该第一晶体管的一集电极与该第二晶体管的一集电极相耦接,该第一晶体管的一发射极与该第二晶体管的一发射极分别耦接至该第一输入端与该第二输入端;一第一切换单元,耦接于该输出端、该第一晶体管及该第二晶体管之间,用以依据该控制信号,在一第一连接组态与一第二连接组态间作切换,其中该第一连接组态为该第一晶体管的一基极耦接至一偏压电压,该第二晶体管的一基极耦接至该输出端,而该第二连接组态为该第一晶体管的该基极耦接至该输出端,该第二晶体管的该基极耦接至该偏压电压;以及一电流模块,于该第一连接组态下分别提供一第一电流与一第二电流至该第一晶体管的该发射极与该第二晶体管的该发射极,于该第二连接组态下分别提供该第二电流与该第一电流至该第一晶体管的该发射极与该第二晶体管的该发射极;其中,该感测单元分别在该第一连接组态与该第二连接组态下感测一绝对温度,以产生对应的一第一电压值与一第二电压值。计算单元耦接至感测单元,可依据第一电压值与第二电压值,产生一PTAT电压值。
本发明另提供了一种PTAT温度感测装置,其包含控制单元、感测单元及计算单元。控制单元可产生一控制信号。感测单元耦接至控制单元,并包含:一放大器,具有一第一输入端、一第二输入端及一输出端;一第一晶体管与一第二晶体管,该第一晶体管的一集电极与该第二晶体管的一集电极相耦接,该第一晶体管的一基极耦接至一偏压电压,该第二晶体管的一基极耦接至该输出端;一切换单元,耦接于该第一输入端、该第二输入端、该第一晶体管及该第二晶体管之间,用以依据该控制信号,在一第一连接组态与一第二连接组态间作切换,其中该第一连接组态为该第一晶体管的该发射极与该第二晶体管的该发射极分别耦接至该第一输入端与该第二输入端,该第二连接组态为该第一晶体管的该发射极与该第二晶体管的该发射极分别耦接至该第二输入端与该第一输入端;以及一电流模块,分别提供一第一电流与一第二电流至该第一晶体管的该发射极与该第二晶体管的该发射极;其中,该感测单元分别在该第一连接组态与该第二连接组态下感测一绝对温度,以产生对应的一第一电压值与一第二电压值
本发明更提供了一种PTAT温度感测装置,其包含:感测单元,包含至少一对具有匹配关系的电路组件,该对电路组件互换连接关系,以产生第一连接组态与第二连接组态,其中,感测单元分别在第一连接组态与第二连接组态下感测一绝对温度,以产生对应的第一电压值与第二电压值;计算单元,耦接至感测单元,用以依据第一电压值与第二电压值,产生一PTAT电压值;以及控制单元,用以产生一控制信号至感测单元,以控制感测单元在第一连接组态与第二连接组态间作切换。
本发明还提供了一种产生PTAT电压的方法,其包含:将用以感测一绝对温度的电路分别切换至复数个连接组态,以分别产生对应该绝对温度的复数个电压值,其中,该复数个连接组态系将该电路中至少一对具有匹配关系的电路组件互换连接关系所产生;以及依据该复数个电压值,产生一PTAT电压值。
最后,本发明提供了一种PTAT温度感测装置,其包含控制单元、感测单元及计算单元。控制单元可产生一控制信号。感测单元耦接至控制单元,并包含:一放大器,具有一第一输入端、一第二输入端、一第一输出端及一第二输出端;一第一晶体管与一第二晶体管,该第一晶体管的一集电极与该第二晶体管的一集电极相耦接,该第一晶体管的一发射极与该第二晶体管的一发射极分别耦接至该第一输入端与该第二输入端;一切换单元,耦接于该第一输出端、该第二输出端、该第一晶体管及该第二晶体管之间,用以依据该控制信号,在一第一连接组态与一第二连接组态间作切换,其中该第一连接组态为该第一晶体管的一基极耦接至该第一输出端,该第二晶体管的一基极耦接至该第二输出端,而该第二连接组态为该第一晶体管的该基极耦接至该第二输出端,该第二晶体管的该基极耦接至该第一输出端;以及一电流模块,于该第一连接组态下分别提供一第一电流与一第二电流至该第一晶体管的该发射极与该第二晶体管的该发射极,于该第二连接组态下分别提供该第二电流与该第一电流至该第一晶体管的该发射极与该第二晶体管的该发射极;其中,该感测单元分别在该第一连接组态与该第二连接组态下感测一绝对温度,以产生对应的一第一电压值与一第二电压值。计算单元耦接至感测单元,可依据第一电压值与第二电压值,产生一PTAT电压值。
本发明采用的与绝对温度成比例的温度感测装置及方法,可减少因电路组件之不匹配所产生的感测误差。
附图说明
图1为现有的PTAT温度感测电路的电路图。
图2为本发明的PTAT温度感测装置的一实施例的示意图。
图3(a)与图3(b)分别为第一与第二连接组态的示意图。
图4(a)与图4(b)分别为第三与第四连接组态的示意图。
图5为图2的感测单元的放大器的一较佳实施例的电路图。
图6为图2的感测单元的放大单元的一较佳实施例的电路图。
图7为图2的感测单元的电流模块的一较佳实施例的电路图。
图8为本发明的PTAT温度感测方法的一实施例的流程图。
【主要组件符号说明】
10:PTAT温度感测电路
11、221、61、62、63:放大器
20:PTAT温度感测装置
21:控制单元
22:感测单元
222、223、2242、51、601、602、611、612、621、622、631、632:切换单元
224:电流模块
2241:电流源
225、226:输入端
227:输出端
228:放大单元
23:计算单元
60:仪器放大器
80~81:PTAT温度感测方法的一实施例的流程
具体实施方式
如先前技术所述,在感测绝对温度时,电路组件间的不匹配会造成感测误差,因此,在本发明的PTAT温度感测装置中,对于具有匹配关系的一对或数对电路组件,利用可切换电路的连接组态,使得该对或该数对电路组件可互换连接关系。在本发明中,一对电路组件A与B互换连接关系,意指该对电路组件相互取代,即A取代B,B取代A。PTAT温度感测装置在各个不同的连接组态下分别进行温度感测以得到一对应的电压值,再依据所得的各个电压值来产生最后的PTAT电压值,例如,可计算各个电压值的平均值,以作为PTAT电压值。因此,若原本具有匹配关系的电路组件因制程或其它因素而导致实际上并不匹配,则藉由本发明的设计,便能大幅降低不匹配所造成的感测误差。
图2为本发明的PTAT温度感测装置20的一实施例的示意图,其包含控制单元21、感测单元22及计算单元23。PTAT温度感测装置20可感测一绝对温度,并输出一对应的PTAT电压值。控制单元21可产生一控制信号,以控制感测单元22于对应的复数个电路组态间作切换(详后文)。感测单元22包含放大器221、切换单元222与223、晶体管Q1、Q2及Q3、电流模块224以及放大单元228,其中Q1、Q2及Q3为BJT晶体管。放大器221具有输入端225、226及输出端227;晶体管Q1的集电极与晶体管Q2的集电极相耦接,晶体管Q1的发射极与晶体管Q2的发射极均耦接至切换单元223及电流模块224,晶体管Q1的基极与晶体管Q2的基极均耦接至切换单元222及放大单元228。在感测单元22中,须提供晶体管Q1及Q2的基极端一偏压,用于使相关电路正常工作,该偏压值系依据相关电路的工作电压所决定,例如:放大器221的输出电压与放大单元228的工作电压。在本实施例中,晶体管Q3系作为偏压电路,以提供该偏压。Q3的发射极耦接至切换单元222,集电极与基极则共接至Q1与Q2的集电极。偏压电路的另一可行作法是,利用串联电阻(图未显示)分压提供一偏压给晶体管Q1及Q2。
切换单元222耦接于输出端227、晶体管Q1、Q2及Q3之间,可依据控制单元21所提供的控制信号,在第一连接组态与第二连接组态间作切换,其中,第一连接组态为晶体管Q1的基极耦接至晶体管Q3的发射极,晶体管Q2的基极耦接至输出端227,如图3(a)所示;而第二连接组态为晶体管Q1的基极耦接至输出端227,晶体管Q2的基极耦接至晶体管Q3的发射极,如图3(b)所示。在图2的实施例中,晶体管Q1与Q2系设计成一对具有匹配关系的电路组件,例如Q1与Q2的发射极面积相同,而第一与第二连接组态即为Q1与Q2互换连接关系所产生。再者,为了使流经Q1与Q2的电流亦能互换,电流模块224在第一连接组态下分别提供第一电流与第二电流至晶体管Q1的发射极与晶体管Q2的发射极,在第二连接组态下则分别提供第二电流与第一电流至晶体管Q1的发射极与晶体管Q2的发射极。
切换单元223耦接于输入端225、226、晶体管Q1及Q2之间,可依据控制单元21提供的控制信号,在第三连接组态与第四连接组态间作切换,其中,第三连接组态为晶体管Q1的发射极与晶体管Q2的发射极分别耦接至输入端225与226,如图4(a)所示;而第四连接组态为晶体管Q1的发射极与晶体管Q2的发射极分别耦接至输入端226与225,如图4(b)所示。放大器221的两输入端225、226亦可视为具有匹配关系的电路组件,而第三与第四连接组态即为输入端225与226互换连接关系所产生。
藉由控制单元21产生的控制信号,切换单元222可切换产生第一与第二连接组态,而切换单元223可切换产生第三与第四连接组态,因此,感测单元22可依据该控制信号产生出四种(即2×2种)不同的电路组态。该控制信号可为一具有两个位值的数字信号,位值00、01、10及11分别代表四种电路组态。
感测单元22可分别在此四种电路组态下感测一绝对温度,以产生四个对应的模拟电压值,送至计算单元23;计算单元23包含一模拟至数字转换器(图未显示),以将感测单元22所送来的四个模拟电压值分别转换成数字电压值。接着,计算单元23再计算此四个数字电压值的平均值,即为PTAT电压值。
以下以切换单元222与223分别切换至第一与第三连接组态为例(请参阅图3(a)与图4(a)),来说明感测单元22的运作:
晶体管Q1与Q2的发射极分别流入第一电流与第二电流,而Q1与Q2可感测绝对温度,使得Q1与Q2两者的集-发射极电压差(即ΔVBE)满足以下式子:
ΔVBE=VTln[(IC1/A1)/(IC2/A2)]式(3)
式(3)与式(1)类似,其中IC1、IC2分别为Q1与Q2的集电极电流,A1、A2分别为Q1与Q2的发射极面积。在本实施例中,Q1与Q2的发射极面积相同,且IC1/IC2等于Q1与Q2的发射极电流比,因此式(3)可简化为:
ΔVBE=VTln(IE1/IE2)
其中,IE1、IE2分别为Q1与Q2的发射极电流(即第一电流与第二电流)。由于Q1与Q2的发射极分别耦接至放大器221的输入端225与226,所以发射极电压可视为相等,因此:
ΔVBE=VBE1-VBE2=(VB1-VE1)-(VB2-VE2)=VB1-VB2
其中,VBE1、VBE2分别为Q1与Q2的基-发射极电压,VB1、VB2分别为Q1与Q2的基极电压,VE1、VE2分别为Q1与Q2的发射极电压。因此,ΔVBE即等于Q1与Q2的基极电压差。由于此基极电压差很小,感测单元22便将其送入放大单元228进行放大,如此便得到在第一与第三连接组态下感测该绝对温度所产生的对应电压值。同理,感测单元22在其它电路组态下,亦可利用类似前述的方式,产生对应的电压值。
在第一较佳实施例中,感测单元22的放大器221内部还包含一对具有匹配关系的电路组件以及一对应的切换单元。该切换单元同样可依据控制单元21产生的控制信号,使该对电路组件互换连接关系,以产生第五连接组态与第六连接组态。举例而言,在图5所示的放大器221中,PMOS晶体管M1与M2为具有匹配关系的电路组件,其中M1与M2的栅极相耦接;切换单元51可依据该控制信号,在第五与第六连接组态间切换,其中第五连接组态为M1的栅极耦接至M1的漏极,M2的漏极则耦接至放大器221的输出端227;第六连接组态为M2的栅极耦接至M2的漏极,M1的漏极则耦接至输出端227(图5所示为第五连接组态)。因此,在第一较佳实施例中,感测单元22依据该控制信号(此时至少需具3个位值),共可产生出23=8种不同的电路组态,并可分别在此八种电路组态下感测绝对温度,以产生八个对应的电压值,计算单元23再计算出平均值,以作为PTAT电压值。
在第二较佳实施例中,感测单元22的放大单元228为一仪器放大器(instrument amplifier)60,如图6所示,其输入电压与输出电压分别为Vin(=V+-V-)与Vout,且包含三个放大器61、62、63以及电阻R1、R2、R3、R4。如前所述,放大器的两输入端可视为一对具匹配关系的电路组件,且放大器内部亦包含一对具有匹配关系的电路组件,因此仪器放大器60还包含切换单元611、612、621、622、631、632,其中切换单元611、621、631分别用来使放大器61、62、63的两输入端可互换连接关系,而切换单元612、622、632则分别用来使放大器61、62、63内部的一对具匹配关系的电路组件可互换连接关系。此外,放大器61与62本身亦可视为一对具匹配关系的电路组件,因此仪器放大器60还包含切换单元601(含开关S1、S2)与602(含开关S3、S4、S5、S6),用来使放大器61与62互换连接关系,亦即,当放大器61与62要从图6所示的连接组态互换连接关系时,开关S1与S2分别切至P6与P5,开关S3、S4、S5、S6则分别切至P8、P7、P10、P9。仪器放大器60内的所有切换单元亦可依据控制单元21产生的控制信号,来执行切换动作,如此,仪器放大器60本身共可产生27种不同的电路组态。若将第一较佳实施例并入实施,则在第二较佳实施例中,感测单元22可产生多达23×27=210种不同的电路组态,而控制信号则至少需10个位值。
由于放大器61、62、63的两输入端电压可视为相等,因此P1与P2的电压分别等于V+及V-,且P3与P4的电压相等(假设该电压为Vd)。另外,放大器63的两输入端可视为未有电流流入,所以流经R1的电流等于流经R2的电流,而流经R3的电流等于流经R4的电流,因此:
(V+-Vd)/R1=Vd/R2式(4)
(V--Vd)/R3=(Vd-Vout)/R4式(5)
由式(4)与式(5)可推得
V out = V + * 1 + R 4 R 3 1 + R 1 R 2 - V - * R 4 R 3 式(6)
以R4=20R3、R2=20R1为例,则由式(6)可得
Vout=V+*20-V-*20=20Vin
亦即,仪器放大器60(即放大单元228)的增益为20。
推广而言,当感测单元22内有m对具有匹配关系的电路组件时,若能针对每对电路组件设计有对应的切换单元,以依据控制单元21产生的控制信号(至少需具m个位值)将该对电路组件互换连接关系,而产生两种不同的连接组态,则感测单元22共可产生2m种电路组态,并可分别在此2m种电路组态下感测绝对温度,以产生2m个对应的电压值,供计算单元23计算PTAT电压值。
在第三较佳实施例中,电流模块224系包含电流源2241、电阻R5、R6、R7以及切换单元2242,如图7所示。电阻R5与R6的一端分别耦接至晶体管Q1的发射极与晶体管Q2的发射极,电阻R7则耦接于电阻R5与R6的另一端之间;切换单元2242耦接于电流源2241与电阻R7之间,可在前述的第一连接组态下,将电流源2241耦接至电阻R6与R7的耦接点;在第二连接组态下,则将电流源2241耦接至电阻R5与R7的耦接点。若电流模块224所要提供的第二电流的大小为第一电流的n倍(n为一正数),则将R5与R6的电阻值设为相同,R7的电阻值设为R5的(n-1)倍,即可达成。亦即,在第一连接组态时,流经R6而抵达Q2发射极的电流(此时为第二电流)为流经R7、R5而抵达Q1发射极的电流(此时为第一电流)的n倍;在第二连接组态时,流经R5而抵达Q1发射极的电流(此时为第二电流)为流经R7、R6而抵达Q2发射极的电流(此时第一电流)的n倍。
在第四较佳实施例中,感测单元22中的放大器221为差动输出放大器,具有输入端225、226及输出端227A、227B。放大器221的输出端227A、227B(包含在图2的227中)与切换单元222连接。切换单元222耦接于输出端227A、227B、晶体管Q1及Q2之间,可依据控制单元21所提供的控制信号,在第一连接组态与第二连接组态间作切换,其中,第一连接组态为晶体管Q1的基极耦接至放大器221的输出端227A,晶体管Q2的基极耦接至输出端227B;而第二连接组态为晶体管Q1的基极耦接至放大器221的输出端227B,晶体管Q2的基极耦接至放大器221的输出端227A。
上述实施例中,整体电路的连接关系为晶体管Q1与晶体管Q2使用PNP晶体管。当晶体管Q1与晶体管Q2以NPN晶体管置换时,可透过将整体电路倒置或仅将晶体管Q1与晶体管Q2置换成NPN晶体管等两种电路态样,达到相同的功能。在整体电路倒置的态样下,电路的连接关系并不会改变;但在仅将晶体管Q1与晶体管Q2置换成NPN晶体管的态样下,上述实施例电路中晶体管Q1与晶体管Q2的发射极改变为集电极,集电极改变成发射极,其它电路关系不变。
图8为本发明的PTAT温度感测方法的一实施例的流程图,其包含下列步骤:
步骤80:将用以感测一绝对温度的电路分别切换至复数个连接组态,以分别产生对应该绝对温度的复数个电压值,其中,该复数个连接组态系将该电路中至少一对具有匹配关系的电路组件互换连接关系所产生。
步骤81:依据该复数个电压值,产生一PTAT电压值。
步骤81中,该PTAT电压值可为该复数个电压值的平均值。
以上所述系利用较佳实施例详细说明本发明,而非限制本发明的范围。凡熟知此类技艺人士皆能明了,可根据以上实施例的揭示而做出诸多可能变化,仍不脱离本发明的精神和范围。

Claims (13)

1.一种与绝对温度成比例的温度感测装置,其特征在于,包含:
一控制单元,用以产生一控制信号;
一感测单元,耦接至该控制单元,该感测单元包含:
一放大器,具有一第一输入端、一第二输入端及一输出端;
一第一晶体管与一第二晶体管,该第一晶体管的一集电极与该第二晶体管的一集电极相耦接,该第一晶体管的一发射极与该第二晶体管的一发射极分别耦接至该第一输入端与该第二输入端;
一第一切换单元,耦接于该输出端、该第一晶体管及该第二晶体管之间,用以依据该控制信号,在一第一连接组态与一第二连接组态间作切换,其中该第一连接组态为该第一晶体管的一基极耦接至一偏压电压,该第二晶体管的一基极耦接至该输出端,而该第二连接组态为该第一晶体管的该基极耦接至该输出端,该第二晶体管的该基极耦接至该偏压电压;以及
一电流模块,于该第一连接组态下分别提供一第一电流与一第二电流至该第一晶体管的该发射极与该第二晶体管的该发射极,于该第二连接组态下分别提供该第二电流与该第一电流至该第一晶体管的该发射极与该第二晶体管的该发射极;
其中,该感测单元分别在该第一连接组态与该第二连接组态下感测一绝对温度,以产生对应的一第一电压值与一第二电压值;以及
一计算单元,耦接至该感测单元,用以依据该第一电压值与该第二电压值,产生一与绝对温度成比例电压值。
2.如权利要求1所述的与绝对温度成比例的温度感测装置,其特征在于,该与绝对温度成比例电压值系该第一电压值与该第二电压值的一平均值。
3.如权利要求1所述的与绝对温度成比例的温度感测装置,其特征在于,更包含:
一偏压电路,耦接于该第一切换单元,用于提供该偏压电压;以及
一第二切换单元,耦接于该第一输入端、该第二输入端、该第一晶体管及该第二晶体管之间,用以依据该控制信号,在一第三连接组态与一第四连接组态间作切换,其中该第三连接组态为该第一晶体管的该发射极与该第二晶体管的该发射极分别耦接至该第一输入端与该第二输入端,该第四连接组态为该第一晶体管的该发射极与该第二晶体管的该发射极分别耦接至该第二输入端与该第一输入端。
4.如权利要求3所述的与绝对温度成比例的温度感测装置,其特征在于,该感测单元依据该控制信号产生对应的复数个电路组态,并在该复数个电路组态下感测该绝对温度,以产生对应的复数个电压值;该计算单元依据该复数个电压值,产生该与绝对温度成比例电压值。
5.如权利要求3所述的与绝对温度成比例的温度感测装置,其特征在于,该放大器内部包含一对具有匹配关系的电路组件,该对电路组件互换连接关系,以产生一第五连接组态与一第六连接组态。
6.如权利要求3所述的与绝对温度成比例的温度感测装置,其特征在于,该感测单元更包含:
一放大单元,耦接至该计算单元,用以放大该第一电压值与该第二电压值。
7.如权利要求6所述的与绝对温度成比例的温度感测装置,其特征在于,该放大单元系一仪器放大器。
8.如权利要求5所述的与绝对温度成比例的温度感测装置,其特征在于,该感测单元依据该控制信号产生对应的复数个电路组态,并在该复数个电路组态下感测该绝对温度,以产生对应的复数个电压值;该计算单元依据该复数个电压值,产生该与绝对温度成比例电压值。
9.如权利要求1所述的与绝对温度成比例的温度感测装置,其特征在于,该计算单元包含一模拟至数字转换器,用以对该第一电压值与该第二电压值执行模拟至数字的转换。
10.如权利要求1所述的与绝对温度成比例的温度感测装置,其特征在于,该第二电流的大小为该第一电流的n倍,n为一正数,该电流模块包含:
一电流源;
一第一电阻、一第二电阻及一第三电阻,该第一电阻与该第二电阻的一端分别耦接至该第一晶体管的该发射极与该第二晶体管的该发射极,该第三电阻耦接于该第一电阻与该第二电阻的另一端之间;以及
一第三切换单元,耦接于该电流源与该第三电阻之间,用以在该第一连接组态下,将该电流源耦接至该第三电阻与该第二电阻的耦接点;在该第二连接组态下,将该电流源耦接至该第三电阻与该第一电阻的耦接点;
其中,该第一电阻值与该第二电阻值相同,该第三电阻值为该第一电阻值的(n-1)倍。
11.一种与绝对温度成比例的温度感测装置,其特征在于,包含:
一控制单元,用以产生一控制信号;
一感测单元,耦接至该控制单元,该感测单元包含:
一放大器,具有一第一输入端、一第二输入端及一输出端;
一第一晶体管与一第二晶体管,该第一晶体管的一集电极与该第二晶体管的一集电极相耦接,该第一晶体管的一基极耦接至一偏压电压,该第二晶体管的一基极耦接至该输出端;
一切换单元,耦接于该第一输入端、该第二输入端、该第一晶体管及该第二晶体管之间,用以依据该控制信号,在一第一连接组态与一第二连接组态间作切换,其中该第一连接组态为该第一晶体管的该发射极与该第二晶体管的该发射极分别耦接至该第一输入端与该第二输入端,该第二连接组态为该第一晶体管的该发射极与该第二晶体管的该发射极分别耦接至该第二输入端与该第一输入端;以及
一电流模块,分别提供一第一电流与一第二电流至该第一晶体管的该发射极与该第二晶体管的该发射极;
其中,该感测单元分别在该第一连接组态与该第二连接组态下感测一绝对温度,以产生对应的一第一电压值与一第二电压值;以及
一计算单元,耦接至该感测单元,用以依据该第一电压值与该第二电压值,产生一与绝对温度成比例电压值。
12.如权利要求11所述的与绝对温度成比例的温度感测装置,其特征在于,该与绝对温度成比例电压值系该第一电压值与该第二电压值的一平均值。
13.一种与绝对温度成比例的温度感测装置,其特征在于,包含:
一控制单元,用以产生一控制信号;
一感测单元,耦接至该控制单元,该感测单元包含:
一放大器,具有一第一输入端、一第二输入端、一第一输出端及一第二输出端;
一第一晶体管与一第二晶体管,该第一晶体管的一集电极与该第二晶体管的一集电极相耦接,该第一晶体管的一发射极与该第二晶体管的一发射极分别耦接至该第一输入端与该第二输入端;
一切换单元,耦接于该第一输出端、该第二输出端、该第一晶体管及该第二晶体管之间,用以依据该控制信号,在一第一连接组态与一第二连接组态间作切换,其中该第一连接组态为该第一晶体管的一基极耦接至该第一输出端,该第二晶体管的一基极耦接至该第二输出端,而该第二连接组态为该第一晶体管的该基极耦接至该第二输出端,该第二晶体管的该基极耦接至该第一输出端;以及
一电流模块,于该第一连接组态下分别提供一第一电流与一第二电流至该第一晶体管的该发射极与该第二晶体管的该发射极,于该第二连接组态下分别提供该第二电流与该第一电流至该第一晶体管的该发射极与该第二晶体管的该发射极;
其中,该感测单元分别在该第一连接组态与该第二连接组态下感测一绝对温度,以产生对应的一第一电压值与一第二电压值;以及
一计算单元,耦接至该感测单元,用以依据该第一电压值与该第二电压值,产生一与绝对温度成比例电压值。
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