CN107202649B - 一种高精度宽输出电压的温度传感器 - Google Patents
一种高精度宽输出电压的温度传感器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明特别涉及一种高精度宽输出电压的温度传感器,包括温度信号生成电路、温度信号放大电路、电压动态抬升电路和放大器直流偏置消除电路,温度信号生成电路用于根据检测到的温度生成对应的温度信号;温度信号放大电路用于对所述温度信号进行放大;电压动态抬升电路用于提高所述温度信号放大电路的放大倍数以增加所述温度信号的放大范围;放大器直流偏置消除电路用于将放大后的温度信号中的直流偏置调制到高频,以通过接收所述温度信号的模数转换器所带的滤波器进行滤除。本发明不仅提高了温度传感器输出电压的电压范围,同时解决了直流偏置的干扰,提高了温度传感器的精度。
Description
技术领域
本发明涉及传感器领域,特别涉及一种高精度宽输出电压的温度传感器。
背景技术
温度传感器作为感知芯片环境温度的模块,是集成电路里一个应用广泛的组成部分。现有技术中,既有专门的温度传感器芯片,也可以集成在各类型通用集成电路里,比如集成在通用处理器(MCU)、工业控制芯片、各类计量芯片等。其作用除了显示当前温度之外,还可以根据芯片温度,对一些参数如晶体频率、时钟频率、计量增益等进行温度补偿和校正。现有技术中,一个典型的温度传感器如图1所示,由一个电流源I0、NPN三极管Q0和一个缓冲运放A0组成,当电流I0恒定时,NPN三极管Q0基极与发射极之间的电压与温度T呈线性关系,因此可以通过电压的变化来反映温度的变化,如图2所示,为图1所示温度传感器的电压-温度曲线图。而A0则作为缓冲级,可以保证该温度传感器能够驱动后续的ADC电路。采用上述结构或者类似结构的温度传感器,有以下不足之处:
(1)温度曲线的线性度不足,电压和温度的拟合公式里含有较高的二次以上分量系数,给计算带来较大复杂度;
(2)温度曲线的系数受集成电路工艺参数的偏差影响较大,在批量生产的时候无法很好保证一致性;
(3)温度传感器产生的信号幅度不足,如图2所示,在-40~120℃范围内,温度信号的电压范围在550mV~850mV之间,只有300mV,或1.875mV/℃,这对温度传感器后面的ADC精度提出了很高的要求。
发明内容
本发明旨在至少解决常规温度传感器输出电压信号小、电压-温度曲线参数受集成电路生产工艺影响大等问题。
为此,本发明的一个目的在于提出一种高精度宽输出电压的温度传感器,该温度传感器输出电压范围较大,且精度高。
为了实现上述目的,本发明的一个实施例提出了一种高精度宽输出电压的温度传感器,包括温度信号生成电路、温度信号放大电路、电压动态抬升电路和放大器直流偏置消除电路,
所述温度信号生成电路用于根据检测到的温度生成对应的温度信号;
所述温度信号放大电路用于对所述温度信号进行放大;
所述电压动态抬升电路用于提高所述所述温度信号放大电路的放大倍数以增加所述温度信号的放大范围;
所述放大器直流偏置消除电路用于将放大后的温度信号中的直流偏置调制到高频。
根据本发明实施例的温度传感器,不仅可以通过温度信号放大电路对生成的温度信号,即电压信号进行一次放大,从而提高输出电压的电压范围,同时采用了电压动态抬升电路,提高了温度信号放大电路的放大倍数,从而进一步增加了所述电压信号的放大范围;不仅如此,本实施例的温度传感器还设置了放大器直流偏置消除电路,解决了直流偏置的干扰,提高了温度传感器的精度。
另外,根据本发明上述实施例的高精度宽输出电压的温度传感器还可以具有如下附加的技术特征:
在一些示例中,所述温度信号生成电路包括并联的第一电信号生成支路和第二电信号生成支路,所述第一电信号生成支路包括串联的电流源I0和三极管Q0,所述电流源I0连接所述三极管Q0的集电极,所述三极管Q0的发射集接地,所述三极管Q0的基极和集电极短接;所述第二电信号生成支路包括串联的电流源I1和三极管Q1,所述电流源I1连接所述三极管Q1的集电极,所述三极管Q1的发射集接地,所述三极管Q1的基极和集电极短接;所述温度信号为三极管Q0发射结电压和三极管Q1发射结电压之差。
在一些示例中,所述温度信号放大电路包括放大器A0、放大器A1、电阻R0、R1、R2和R3,所述放大器A0的同相输入端连接到电流源I0和三极管Q0集电极之间,所述放大器A0的反向输入端经电阻R0连接到放大器A0的输出端,所述放大器A0输出端连接温度传感器的输出正极OUTP;所述放大器A1的同相输入端连接到电流源I1和三极管Q1集电极之间,所述放大器A1的反向输入端经电阻R3连接到放大器A1的输出端,所述放大器A1输出端连接温度传感器的输出负极OUTN;所述电阻R1一端连接到电阻R0和放大器A0反向输入端之间,所述电阻R1另一端经电阻R2连接到电阻R3和放大器A1反向输入端之间。
在一些示例中,所述放大器直流偏置消除电路包括控制器、第一开关组和第二开关组,所述第一开关组包括开关S0、开关S1、开关S2和开关S3,所述第二开关组包括开关S4、开关S5、开关S6和开关S7,
所述开关S0一端连接到电流源I1和三极管Q1集电极之间,所述开关S0另一端连接放大器A0的同相输入端,
所述开关S1一端连接到电流源I1和三极管Q1集电极之间,所述开关S1另一端连接放大器A1的同相输入端,
所述开关S2一端连接到电流源I0和三极管Q0集电极之间,所述开关S2另一端连接放大器A1的同相输入端,
所述开关S3一端连接到电流源I0和三极管Q0集电极之间,所述开关S3另一端连接放大器A0的同相输入端;
所述开关S4一端连接放大器A0的输出端,所述开关S4另一端连接温度传感器的输出正极OUTP;
所述开关S5一端连接放大器A1的输出端,所述开关S5另一端连接温度传感器的输出正极OUTP;
所述开关S6一端连接放大器A0的输出端,所述开关S4另一端连接温度传感器的输出负极OUTN;
所述开关S7一端连接放大器A1的输出端,所述开关S4另一端连接温度传感器的输出负极OUTN;
所述控制器用于采用第一时钟信号控制开关S0、S2、S4和S7,且用于采用第二时钟信号控制开关S1、S3、S5和S6,所述第一时钟信号和第二时钟信号不交叠。
在一些示例中,所述温度信号放大电路还包括放大器A3和放大器A4,所述放大器A3正向输入端连接放大器A0的输出端,所述放大器A3的反向输入端连接放大器A3的输出端,所述放大器A3输出端连接温度传感器的输出正极OUTP;所述放大器A4正向输入端连接放大器A1的输出端,所述放大器A4的反向输入端连接放大器A4的输出端,所述放大器A4输出端连接温度传感器的输出负极OUTN。
在一些示例中,所述放大器直流偏置消除电路包括控制器、第一开关组和第二开关组,所述第一开关组包括开关S0、开关S1、开关S2和开关S3,所述第二开关组包括S4、S5、S6和S7,
所述开关S0一端连接到电流源I1和三极管Q1集电极之间,所述开关S0另一端连接放大器A0的同相输入端,
所述开关S1一端连接到电流源I1和三极管Q1集电极之间,所述开关S1另一端连接放大器A1的同相输入端,
所述开关S2一端连接到电流源I0和三极管Q0集电极之间,所述开关S2另一端连接放大器A1的同相输入端,
所述开关S3一端连接到电流源I0和三极管Q0集电极之间,所述开关S3另一端连接放大器A0的同相输入端;
所述开关S4一端连接放大器A3的输出端,所述开关S4另一端连接温度传感器的输出正极OUTP;
所述开关S5一端连接放大器A4的输出端,所述开关S5另一端连接温度传感器的输出正极OUTP;
所述开关S6一端连接放大器A3的输出端,所述开关S4另一端连接温度传感器的输出负极OUTN;
所述开关S7一端连接放大器A4的输出端,所述开关S4另一端连接温度传感器的输出负极OUTN;
所述控制器用于采用第一时钟信号控制开关S0、S2、S4和S7,且用于采用第二时钟信号控制开关S1、S3、S5和S6,所述第一时钟信号和第二时钟信号不交叠。
在一些示例中,所述电压动态抬升电路包括与所述第一电信号生成支路和第二电信号生成支路并联的电压抬升支路,所述电压抬升支路包括串联的电流源I2和三极管Q2,所述电流源I2连接所述三极管Q2的集电极,所述三极管Q2的发射集接地,所述三极管Q2的基极和集电极短接;所述电流源I2和三极管Q2集电极的公共端通过导线连接到电阻R1和电阻R2之间。
在一些示例中,所述电压动态抬升电路还包括放大器A2,所述放大器A2的同相输入端连接到电流源I2和三极管Q2集电极之间,所述放大器A2的反向输入端连接放大器A2的输出端,且所述放大器A2的输出端连接到电阻R1和电阻R2之间。
在一些示例中,所述三极管Q0、三极管Q1和三极管Q2为PNP三极管或者NPN三极管。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1为现有技术温度传感器的电路结构图;
图2为图1所示的温度传感器的电压-温度曲线图;
图3为本发明实施例1提供的高精度宽输出电压的温度传感器的连接示意图;
图4为本发明实施例2提供的高精度宽输出电压的温度传感器的电路结构图;
图5为本发明实施例2中第一时钟信号CK和第二时钟信号CK_N的波形图;
图6为本发明实施例3提供的高精度宽输出电压的温度传感器的电路结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下结合附图描述根据本发明实施例的高精度宽输出电压的温度传感器
图3为本发明实施例1提供的高精度宽输出电压的温度传感器的连接示意图,如图3所示,包括温度信号生成电路、温度信号放大电路、电压动态抬升电路和放大器直流偏置消除电路,
所述温度信号生成电路用于根据检测到的温度生成对应的温度信号;
所述温度信号放大电路用于对所述温度信号进行放大;
所述电压动态抬升电路用于提高所述温度信号放大电路的放大倍数以增加所述温度信号的放大范围;
所述放大器直流偏置消除电路用于将放大后的温度信号中的直流偏置调制到高频。
根据本发明实施例的温度传感器,不仅可以通过温度信号放大电路对生成的温度信号,即电压信号进行一次放大,从而提高输出电压的电压范围,同时采用了电压动态抬升电路,提高了温度信号放大电路的放大倍数,从而进一步增加了所述电压信号的放大范围;不仅如此,本实施例的温度传感器还设置了放大器直流偏置消除电路,将放大后的温度信号中的直流偏置调制到高频,以通过接收所述温度信号的模数转换器所带的滤波器进行滤除,解决了直流偏置的干扰,提高了温度传感器的精度。
图4为本发明实施例2提供的高精度宽输出电压的温度传感器的电路结构图,如图4所示,所述温度信号生成电路包括并联的第一电信号生成支路和第二电信号生成支路,所述第一电信号生成支路包括串联的电流源I0和三极管Q0,所述电流源I0连接所述三极管Q0的集电极,所述三极管Q0的发射集接地,所述三极管Q0的基极和集电极短接;所述第二电信号生成支路包括串联的电流源I1和三极管Q1,所述电流源I1连接所述三极管Q1的集电极,所述三极管Q1的发射集接地,所述三极管Q1的基极和集电极短接;所述温度信号为三极管Q0发射结电压和三极管Q1发射结电压之差。上述实施例中,Q0和Q1是NPN类型,但使用PNP类型的三极管同样是可以的。
上述实施例2中,通过设置I0、I1不一样的电流大小,以及Q0、Q1不同的面积尺寸,使得两个三极管单位面积上的电流大小不一样,即电流密度不同,则两个三极管的发射结电压V_be之差具有正的温度系数,即
其中M是Q0、Q1的发射级面积之比,N是I1、I0的电流之比,M和N可以都取>1的值,也可以M=1,N>1或者N=1,M>1,从而使具有正的温度系数。
但是通常来说的信号比较小,在-40~120℃范围内,温度信号的电压范围在70mV~108mV之间,只有38mV,因此必须放大。本实施例温度信号放到电路的放大功能通过放大器A0、A1和电阻R0、R1、R2、R3组成的仪表放大器结构实现。具体的,所述温度信号放大电路包括放大器A0、放大器A1、电阻R1、R2、R3和R4,所述放大器A0的同相输入端连接到电流源I0和三极管Q0集电极之间,所述放大器A0的反向输入端经电阻R0连接到放大器A0的输出端,所述放大器A0输出端连接温度传感器的输出正极OUTP;所述放大器A1的同相输入端连接到电流源I1和三极管Q1集电极之间,所述放大器A1的反向输入端经电阻R3连接到放大器A1的输出端,所述放大器A1输出端连接温度传感器的输出负极OUTN;所述电阻R1一端连接到电阻R0和放大器A0反向输入端之间,所述电阻R1另一端经电阻R2连接到电阻R3和放大器A1反向输入端之间。此时放大倍数为:
放大倍数仍然不能设得太大,原因是虽然Q0、Q1的温度系数为正,但两个V_be自身的温度系数为负,因此A1的输出电压随着温度升高是变小的,在放大倍数增加到一定程度,高温时的A1的输出电压即接近0V,从而引起截止失真,因此即使采用温度信号放大电路对输出电压进行放大,当放大倍数达到最大时,在-40~120℃范围内,放大后的温度信号的电压范围在0.67V~1.11V之间,只有440mV,即2.75mV/℃,仍然不算大。当然,在其他实施例中,也可以采用其他连接形式的放大电路对温度信号进行放大,均在本发明的保护范围以内。
为解决A1输出电压在高温下接近0V,从而限制温度信号最大信号范围的问题,本发明引入电压动态抬升电路,如图4所示,所述电压动态抬升电路包括与所述第一电信号生成支路和第二电信号生成支路并联的电压抬升支路,所述电压抬升支路包括串联的电流源I2和三极管Q2,所述电流源I2连接所述三极管Q2的集电极,所述三极管Q2的发射集接地,所述三极管Q2的基极和集电极短接;所述电流源I2和三极管Q2集电极的公共端通过导线连接到电阻R1和电阻R2之间。通过设置I2的电流、Q2的发射级面积等参数,使得Q2的V_be比Q0和Q1的V_be更低,从而通过仪表放大器放大的时候,A0、A1的输出电压都会有相应的电压抬升,抬升的幅度为:
由于Q2的V_be也具有随温度升高而下降的特性,并且通过参数设置,可以使其下降的速度比Q0、Q1的V_be更快,因此能够随温度动态的抬高放大器A0、A1的输出电压水平,使其不会因为输出接近0V而限制温度信号放大倍数的提高。通过设置该电压动态抬升电路,当放大倍数达到最大时,在-40~120℃范围内,放大后的温度信号的电压范围在1.71V~2.86V之间,即放大到1.15V,即7.19mV/℃,是未经抬升的2.6倍,从而大大降低了对后续ADC精度的要求。
上述实施例2中,所述放大器直流偏置消除电路包括控制器、第一开关组和第二开关组,所述第一开关组包括开关S0、开关S1、开关S2和开关S3,所述第二开关组包括开关S4、开关S5、开关S6和开关S7,
所述开关S0一端连接到电流源I1和三极管Q1集电极之间,所述开关S0另一端连接放大器A0的同相输入端,
所述开关S1一端连接到电流源I1和三极管Q1集电极之间,所述开关S1另一端连接放大器A1的同相输入端,
所述开关S2一端连接到电流源I0和三极管Q0集电极之间,所述开关S2另一端连接放大器A1的同相输入端,
所述开关S3一端连接到电流源I0和三极管Q0集电极之间,所述开关S3另一端连接放大器A0的同相输入端;
所述开关S4一端连接放大器A0的输出端,所述开关S4另一端连接温度传感器的输出正极OUTP;
所述开关S5一端连接放大器A1的输出端,所述开关S5另一端连接温度传感器的输出正极OUTP;
所述开关S6一端连接放大器A0的输出端,所述开关S4另一端连接温度传感器的输出负极OUTN;
所述开关S7一端连接放大器A1的输出端,所述开关S4另一端连接温度传感器的输出负极OUTN;
所述控制器用于采用第一时钟信号控制开关S0、S2、S4和S7,且用于采用第二时钟信号控制开关S1、S3、S5和S6,所述第一时钟信号和第二时钟信号不交叠,即两个时钟信号频率相同,且第一时钟信号的低电平对应第二时钟信号的高电平。
上述实施例2中,A0和A1的直流偏置(offset)会出现在温度传感器的输出信号中。为解决直流偏置的干扰,本实施例引入了放大器直流偏置消除电路,由放大器输入端的开关S0、S1、S2、S3和放大器输出端的开关S4、S5、S6、S7组成。这些开关由2个不交叠的第一时钟信号CK和第二时钟信号CK_N控制,其中开关S0、S2、S4、S7由第一时钟信号CK控制,开关S1、S3、S5、S6由第二时钟信号CK_N控制。本实施例中,第一时钟信号CK和第二时钟信号CK_N的波形如图5所示,通过第一时钟信号CK和第二时钟信号CK_N的调制,可将放大器的offset调制到高频,进而由ADC所带的滤波器滤除。
图6为本发明实施例3提供的高精度宽输出电压的温度传感器的电路结构图,如图6所示,所述温度信号放大电路还包括放大器A3和放大器A4,所述放大器A3正向输入端连接放大器A0的输出端,所述放大器A3的反向输入端连接放大器A3的输出端,所述放大器A3输出端连接温度传感器的输出正极OUTP;所述放大器A4正向输入端连接放大器A1的输出端,所述放大器A4的反向输入端连接放大器A4的输出端,所述放大器A4输出端连接温度传感器的输出负极OUTN。由于A0、A1放大器有信号放大功能,因此其带宽相应的较窄,如果后续要驱动的ADC工作频率太快,会存在驱动能力不足的问题,因此放大器A3、A4作为温度信号的缓冲级,可以提供更强的驱动能力。当然如果后续的ADC工作频率一般,则A3、A4可以省去。此时,所述放大器直流偏置消除电路包括控制器、第一开关组和第二开关组,所述第一开关组包括开关S0、开关S1、开关S2和开关S3,所述第二开关组包括S4、S5、S6和S7,如图6所示,
所述开关S0一端连接到电流源I1和三极管Q1集电极之间,所述开关S0另一端连接放大器A0的同相输入端;
所述开关S1一端连接到电流源I1和三极管Q1集电极之间,所述开关S1另一端连接放大器A1的同相输入端;
所述开关S2一端连接到电流源I0和三极管Q0集电极之间,所述开关S2另一端连接放大器A1的同相输入端;
所述开关S3一端连接到电流源I0和三极管Q0集电极之间,所述开关S3另一端连接放大器A0的同相输入端;
所述开关S4一端连接放大器A3的输出端,所述开关S4另一端连接温度传感器的输出正极OUTP;
所述开关S5一端连接放大器A4的输出端,所述开关S5另一端连接温度传感器的输出正极OUTP;
所述开关S6一端连接放大器A3的输出端,所述开关S4另一端连接温度传感器的输出负极OUTN;
所述开关S7一端连接放大器A4的输出端,所述开关S4另一端连接温度传感器的输出负极OUTN;
所述控制器用于采用第一时钟信号控制开关S0、S2、S4和S7,且用于采用第二时钟信号控制开关S1、S3、S5和S6,所述第一时钟信号和第二时钟信号不交叠,即两个时钟信号频率相同,且第一时钟信号的低电平对应第二时钟信号的高电平。上述实施例3中,A0、A1、A3、A4的直流偏置(offset)会出现在温度传感器的输出信号中。为解决直流偏置的干扰,本实施例引入了放大器直流偏置消除电路,由放大器输入端的开关S0、S1、S2、S3和放大器输出端的开关S4、S5、S6、S7组成。这些开关由2个不交叠的第一时钟信号CK和第二时钟信号CK_N控制,其中开关S0、S2、S4、S7由第一时钟信号CK控制,开关S1、S3、S5、S6由第二时钟信号CK_N控制,通过第一时钟信号CK和第二时钟信号CK_N的调制,可将放大器的offset调制到高频,进而由ADC所带的滤波器滤除。
如图6所示,实施例3中,所述电压动态抬升电路还包括放大器A2,所述放大器A2的同相输入端连接到电流源I2和三极管Q2集电极之间,所述放大器A2的反向输入端连接放大器A2的输出端,且所述放大器A2的输出端连接到电阻R1和电阻R2之间。本实施例中,上述放大器A2的作用也是作为电压缓冲级,从而可以提供更强的驱动能力,更加适用于要求较高的场合。
应当理解,本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。
Claims (8)
1.一种高精度宽输出电压的温度传感器,其特征在于,包括温度信号生成电路、温度信号放大电路、电压动态抬升电路和放大器直流偏置消除电路,
所述温度信号生成电路用于根据检测到的温度生成对应的温度信号;
所述温度信号放大电路用于对所述温度信号进行放大;
所述电压动态抬升电路用于提高所述温度信号放大电路的放大倍数以增加所述温度信号的放大范围;
所述放大器直流偏置消除电路用于将放大后的温度信号中的直流偏置调制到高频;
所述温度信号生成电路包括并联的第一电信号生成支路和第二电信号生成支路,所述第一电信号生成支路包括串联的电流源I0和三极管Q0,所述电流源I0连接所述三极管Q0的集电极,所述三极管Q0的发射集接地,所述三极管Q0的基极和集电极短接;所述第二电信号生成支路包括串联的电流源I1和三极管Q1,所述电流源I1连接所述三极管Q1的集电极,所述三极管Q1的发射集接地,所述三极管Q1的基极和集电极短接;所述温度信号为三极管Q0发射结电压和三极管Q1发射结电压之差。
2.根据权利要求1所述的高精度宽输出电压的温度传感器,其特征在于,所述温度信号放大电路包括放大器A0、放大器A1、电阻R0、R1、R2和R3,所述放大器A0的同相输入端连接到电流源I0和三极管Q0集电极之间,所述放大器A0的反向输入端经电阻R0连接到放大器A0的输出端,所述放大器A0输出端连接温度传感器的输出正极OUTP;所述放大器A1的同相输入端连接到电流源I1和三极管Q1集电极之间,所述放大器A1的反向输入端经电阻R3连接到放大器A1的输出端,所述放大器A1输出端连接温度传感器的输出负极OUTN;所述电阻R1一端连接到电阻R0和放大器A0反向输入端之间,所述电阻R1另一端经电阻R2连接到电阻R3和放大器A1反向输入端之间。
3.根据权利要求2所述的高精度宽输出电压的温度传感器,其特征在于,所述放大器直流偏置消除电路包括控制器、第一开关组和第二开关组,所述第一开关组包括开关S0、开关S1、开关S2和开关S3,所述第二开关组包括开关S4、开关S5、开关S6和开关S7,
所述开关S0一端连接到电流源I1和三极管Q1集电极之间,所述开关S0另一端连接放大器A0的同相输入端,
所述开关S1一端连接到电流源I1和三极管Q1集电极之间,所述开关S1另一端连接放大器A1的同相输入端,
所述开关S2一端连接到电流源I0和三极管Q0集电极之间,所述开关S2另一端连接放大器A1的同相输入端,
所述开关S3一端连接到电流源I0和三极管Q0集电极之间,所述开关S3另一端连接放大器A0的同相输入端;
所述开关S4一端连接放大器A0的输出端,所述开关S4另一端连接温度传感器的输出正极OUTP;
所述开关S5一端连接放大器A1的输出端,所述开关S5另一端连接温度传感器的输出正极OUTP;
所述开关S6一端连接放大器A0的输出端,所述开关S6另一端连接温度传感器的输出负极OUTN;
所述开关S7一端连接放大器A1的输出端,所述开关S7另一端连接温度传感器的输出负极OUTN;
所述控制器用于采用第一时钟信号控制开关S0、S2、S4和S7,且用于采用第二时钟信号控制开关S1、S3、S5和S6,所述第一时钟信号和第二时钟信号不交叠。
4.根据权利要求2所述的高精度宽输出电压的温度传感器,其特征在于,所述温度信号放大电路还包括放大器A3和放大器A4,所述放大器A3正向输入端连接放大器A0的输出端,所述放大器A3的反向输入端连接放大器A3的输出端,所述放大器A3输出端连接温度传感器的输出正极OUTP;所述放大器A4正向输入端连接放大器A1的输出端,所述放大器A4的反向输入端连接放大器A4的输出端,所述放大器A4输出端连接温度传感器的输出负极OUTN。
5.根据权利要求4所述的高精度宽输出电压的温度传感器,其特征在于,所述放大器直流偏置消除电路包括控制器、第一开关组和第二开关组,所述第一开关组包括开关S0、开关S1、开关S2和开关S3,所述第二开关组包括S4、S5、S6和S7,
所述开关S0一端连接到电流源I1和三极管Q1集电极之间,所述开关S0另一端连接放大器A0的同相输入端,
所述开关S1一端连接到电流源I1和三极管Q1集电极之间,所述开关S1另一端连接放大器A1的同相输入端,
所述开关S2一端连接到电流源I0和三极管Q0集电极之间,所述开关S2另一端连接放大器A1的同相输入端,
所述开关S3一端连接到电流源I0和三极管Q0集电极之间,所述开关S3另一端连接放大器A0的同相输入端;
所述开关S4一端连接放大器A3的输出端,所述开关S4另一端连接温度传感器的输出正极OUTP;
所述开关S5一端连接放大器A4的输出端,所述开关S5另一端连接温度传感器的输出正极OUTP;
所述开关S6一端连接放大器A3的输出端,所述开关S6另一端连接温度传感器的输出负极OUTN;
所述开关S7一端连接放大器A4的输出端,所述开关S7另一端连接温度传感器的输出负极OUTN;
所述控制器用于采用第一时钟信号控制开关S0、S2、S4和S7,且用于采用第二时钟信号控制开关S1、S3、S5和S6,所述第一时钟信号和第二时钟信号不交叠。
6.根据权利要求2~5任一所述的高精度宽输出电压的温度传感器,其特征在于,所述电压动态抬升电路包括与所述第一电信号生成支路和第二电信号生成支路并联的电压抬升支路,所述电压抬升支路包括串联的电流源I2和三极管Q2,所述电流源I2连接所述三极管Q2的集电极,所述三极管Q2的发射集接地,所述三极管Q2的基极和集电极短接;所述电流源I2和三极管Q2集电极的公共端通过导线连接到电阻R1和电阻R2之间。
7.根据权利要求6所述的高精度宽输出电压的温度传感器,其特征在于,所述电压动态抬升电路还包括放大器A2,所述放大器A2的同相输入端连接到电流源I2和三极管Q2集电极之间,所述放大器A2的反向输入端连接放大器A2的输出端,且所述放大器A2的输出端连接到电阻R1和电阻R2之间。
8.根据权利要求7所述的高精度宽输出电压的温度传感器,其特征在于,所述三极管Q0、三极管Q1和三极管Q2为PNP三极管或者NPN三极管。
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