CN107367336B

CN107367336B - 用于温度感测的系统和方法

Info

Publication number: CN107367336B
Application number: CN201710333444.0A
Authority: CN
Inventors: E.巴赫; 钟观雄; P.格雷科; M.施塔贝尔; A.魏斯鲍尔
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2016-05-12
Filing date: 2017-05-12
Publication date: 2020-02-18
Anticipated expiration: 2037-05-12
Also published as: DE102017208021A1; CN107367336A; US20170328790A1; US10228294B2

Abstract

本申请涉及用于温度感测的系统和方法，其中所述方法包括：对被分组成多个集合的多个温度传感器进行后处理。对于多个集合中的每个集合，耦合到对应的温度传感器的后处理系统接收由对应的温度传感器生成的多个输出信号。对于多个集合中的每个集合，基于由对应的温度传感器生成的输出信号，后处理系统计算表示与绝对温度成比例（PTAT）电压的值和表示内部参考电压的值。对于多个集合中的每个集合，后处理系统计算表示PTAT电压的值的平均值和相关PTAT电压变化系数。对于多个集合中的每个集合，后处理系统使用相关PTAT电压变化系数计算表示校正的PTAT电压的值。

Description

用于温度感测的系统和方法

技术领域

本公开内容一般涉及一种用于电子设备的系统和方法，并且在特定实施例中，涉及一种用于温度感测的系统和方法。

背景技术

温度传感器常用于各种各样的应用中，所述应用包括供家庭并且供工业使用的恒温器、安全系统、汽车系统、以及各种自监控电子系统。例如，温度传感器可以被包括在与其它电子电路相同的管芯（die）上，以便检测周围温度的增加。当使用这样的温度传感器检测到超过特定界限的高温时，系统可以采取保护动作，诸如关闭整个系统或者系统的部分。温度传感器可以进一步被包括在诸如CPU之类的集成电路中，以出于热管理的目的为整个IC提供温度信息。该信息可以由集成电路用于调整参数，以改进电路在特定温度范围内的性能。

温度传感器可以按各种各样的方式构造。例如，温度传感器可以使用双金属条（使用具有不同热膨胀系数的两种金属）构造。这样的双金属条的机械偏斜度（deflection）充当对于双金属条的温度的指示。

用于实施温度传感器的另一方式是电子地使用固态电路。例如，二极管的结电压（其具有与负斜率的几乎线性的温度相关性）可以用于提供对温度的测量。在另一示例中，在具有两个电流密度的两个二极管之间的电压差也可以用于测量温度。使用这样的电压差的电路常被称为与绝对温度成比例（PTAT）生成器，并且产生具有与正斜率的线性温度相关性的输出信号。

一种方法包括对被分组成多个集合的多个温度传感器进行后处理。对于多个集合中的每个集合，耦合到对应的温度传感器的后处理系统接收由对应的温度传感器生成的多个输出信号。对于多个集合中的每个集合，基于由对应的温度传感器生成的输出信号，后处理系统计算表示与绝对温度成比例（PTAT）电压的值和表示内部参考电压的值。对于多个集合中的每个集合，后处理系统计算表示PTAT电压的值的平均值和相关的PTAT电压变化系数。对于多个集合中的每个集合，后处理系统使用相关的PTAT电压变化系数计算表示校正的PTAT电压的值。

附图说明

为了更完整地理解本公开内容和其优点，现在，对以下结合附图进行的描述做出参考，在附图中：

图1图示了实施例的温度感测系统的示例方框图；

图2图示了实施例的处理系统的示例方框图；

图3和图4图示了实施例的温度感测电路；

图5图示了实施例的温度感测系统的示例方框图；

图6图示了实施例的校准方法的流程图；

图7图示了实施例的温度感测方法的流程图；以及

图8图示了实施例的校准方法的流程图。

除非以其它方式进行指示，在不同附图中的对应数字和符号一般指代对应的部分。附图被绘制为清楚图示优选实施例的相关方面，并且不一定按比例绘制。为了更清楚图示特定实施例，指示相同结构、材料或者工艺步骤的变化的字母可以跟在图号之后。

具体实施方式

以下详细讨论了做出和使用各种实施例。然而，应该领会的是，本文描述的各种实施例可适用于多种多样的具体上下文。所讨论的具体实施例仅仅图示了用于做出和使用各种实施例的具体方式，并且不应该以限制性的范围被解读。

参考具体上下文中的各种实施例做出描述，所述各种实施例即是温度感测系统，并且更特别地是包括作为温度感测元件的固态电路的温度感测系统。本文描述的各种实施例包括温度感测系统，其包括被配置成处理来自温度感测电路的输出信号的后处理系统，其中，后处理系统可以是硬件、软件或者其组合。此外，本文描述的各种实施例进一步包括用于温度感测系统的校准和温度感测方法。本公开内容的各种实施例也可以应用于利用温度感测电路和其它感测电路的各种系统。

在一个实施例中，温度感测系统利用了后处理系统，该后处理系统被配置成校正由于温度感测电路的特性的统计扩散、温度感测电路的工艺角（process corner）变化和带隙电压V _bg的曲率造成的误差，该误差在整个以下描述中也可以分别被称为扩散、角和曲率误差。在一个实施例中，角和曲率误差通过将线性校正项添加到估计的温度而被校正。在一个实施例中，扩散误差通过对多个温度感测电路的响应取平均而被校正。

常规温度传感器可以通过测量PTAT电压 V _ptat来感测温度，PTAT电压V _ptat与以下各项成比例，即：跨两个二极管或者具有不同电流密度的双极型晶体管的两个基极-发射极结的电压之间的电压差ΔV _be，或者跨单个二极管或者双极型晶体管的单个基极-发射极结在不同电流密度处的电压之间的电压差ΔV _be。该PTAT电压V _ptat可以与诸如带隙电压V _bg之类的参考电压相比较。由于二极管结和/或双极型晶体管的基极-发射极电压V _be的非线性温度相关性，带隙电压V _bg具有对于温度的非线性相关性（曲率）。

一种用于补偿温度传感器的扩散误差的方式是对多个温度传感器的PTAT电压V _ptat取平均，所述多个温度传感器在将晶圆切割成单个温度传感器之前在晶圆上彼此相邻形成。基于平均PTAT电压，校正系数被获取并且多个温度传感器的PTAT电压V _ptat被校正。在一个实施例中，与未校正的PTAT电压相比，已校正的PTAT电压的统计扩散被减小。

一种用于补偿温度传感器的角误差的方式是将在参考温度T _ref 处的跨二极管结的电压或者基极-发射极电压V _be (T _ref )与目标电压V _{be_target}相比较。基于在V _be (T _ref )与V _{be_target}之间的差，获取角校正系数K _{ptat_corner}。

一种用于补偿曲率误差的方式是将带隙电压 V _bg 的中心移动到温度传感器的目标温度范围之外，以使得带隙电压V _bg以线性的方式近似取决于目标温度范围内的温度。带隙电压V _bg的线性变化通过获取曲率校正系数K _{ptat_curvature}而被校正。在一个实施例中，角校正系数K _{ptat_corner}和曲率校正系数K _{ptat_curvature}被组合成组合的校正系数K _ptat。在一个实施例中，角和曲率误差引入了估计的温度中的线性误差。在这样的实施例中，组合的校正系数K _ptat是角校正系数K _{ptat_corner}和曲率校正系数K _{ptat_curvature}的总和。

图1图示了包括耦合到后处理系统103的温度传感器101的实施例温度感测系统100的示意性方框图。温度传感器101包括耦合到模拟数字转换器（ADC）107的温度感测电路105。在一个实施例中，ADC107使用1比特sigma-delta调制器实施。在可替换实施例中，也可以使用除了sigma-delta调制器之外的其它ADC架构。温度传感器101进一步包括耦合在ADC107的输出和后处理系统103的输入之间的抽选滤波器109。在可替换实施例中，抽选滤波器109可以被省略，或者可以被包括在后处理系统103中。

在实施例中，温度感测电路105生成内部参考电压V _{ref_int}和PTAT电压V _ptat。PTAT电压V _ptat与温度感测电路105的绝对温度成比例，并且用作是ADC 107的输入。内部参考电压V _{ref_int}通过模拟复用器（AMUX）111提供给ADC 107作为参考电压V _ref。温度传感器101进一步包括参考电压生成器113，其通过AMUX 111向ADC 107提供校准参考电压V _{ref_calib}作为参考电压V _ref。参考电压生成器113耦合到测试总线115，以用于测量校准参考电压V _{ref_calib}，同时校准温度传感器101。在一些实施例中，温度传感器进一步包括开关121，该开关121被配置成将参考电压生成器113与测试总线115耦合或者从测试总线115解耦合。在校准模式期间，开关121被打开，并且校准参考电压V _{ref_calib}使用测试总线115测量。在感测模式期间，开关121被关闭，并且测试总线115从温度传感器101的剩余部分解耦合。

通过将参考电压生成器113包括在温度传感器101中，与外部参考电压源相比，校准参考电压V _{ref_calib}的准确度可以得以改进。改进校准参考电压V _{ref_calib}的准确度允许改进温度传感器101的准确度。在一些实施例中，改进的准确度可以通过使得实现校准参考电压V _{ref_calib}的高精确度测量（而不是在校准期间将外部校准参考电压强制施加到温度传感器101）来获取。通过将参考电压生成器113包括在温度传感器101中，可以减少或者避免影响在温度传感器101的内部和外部供电域之间的沉降（settling）和电压偏移，并且因此影响在校准期间的校准参考电压V _{ref_calib}的准确度的非理想因素，诸如例如串扰、噪声、串联阻抗等等。在一个实施例中，校准参考电压V _{ref_calib}的DC测量可以在参考电压生成器113从ADC107的参考电压输入终端断开的同时执行，从而允许优于大约100 µV的绝对电压精确度。在周围温度在校准期间不显著改变的假设之下，可以容忍大的绝对电压范围以及内部校准参考电压 V _{ref_calib}的温度变化，只要校准参考电压V _{ref_calib}的绝对值足够大到在校准温度传感器101的同时避免ADC过载。在一些实施例中，校准参考电压V _{ref_calib}可以在大约650mV和大约750mV之间变化。在一些实施例中，校准参考电压V _{ref_calib}可以示出温度传感器101的目标温度范围的中间温度的大约± 5 % 的温度相关性。

在实施例中，ADC 107使用PTAT电压V _ptat 和参考电压 V _ref 来生成具有与ADC 107的输入电压V _ptat 相关的脉冲密度X的比特流。比特流将输入模拟信号表示为1比特数据脉冲的流，其中1的密度表示输入模拟值。脉冲密度X可以被表达为ADC输入电压V _ptat 和ADC参考电压V _ref的比率。在所图示的实施例中，脉冲密度X可以由以下等式表达：

, (1)

其中 K _ADC是ADC 107的增益系数。

抽选滤波器109用于减小温度传感器101的输出数据流，并且输出脉冲密度X作为编码在 M-比特 2的互补表示中的脉冲密度调制百分比(PDM%)。在一些实施例中，脉冲密度X的PDM%可以在大约30%和大约80%之间。在一些实施例中，M可以在16和24之间。如以下更详细描述的，脉冲密度X被后处理系统103进一步处理，以校准温度传感器101并且计算感测的温度T _sensed。

在一些实施例中，温度传感器101可以包括耦合到后处理系统103的非易失性存储器（NVM）117。如以下更详细描述的，NVM 117可以用来存储各种校准系数和由后处理系统103用于计算感测的温度 T _sensed的后处理参数。

在一些实施例中，温度传感器101通过接口119耦合到后处理系统103。在一个实施例中，接口119可以包括适当的数字接口，诸如内部集成电路（I²C）接口、串联外围接口（SPI）、1线的数字接口、供电电压调制接口等等。通过使用接口119，后处理系统103可以引导温度传感器101进入在校准期间所要求的各种操作条件和温度传感器101的正常操作。后处理系统103可以进一步使用接口119来访问存储在NVM 117中的校准数据和后处理参数，并且从温度传感器101接收输出数据。

进一步参考图1，温度感测系统100的各种元件可以被形成在集成电路系统中。例如，温度传感器101可以被形成在第一集成电路（IC）管芯上，并且后处理系统103可以被形成在第二IC管芯（诸如，专用集成电路（ASIC）管芯）上。在这样的实施例中，第一IC管芯和第二IC管芯可以被结合在一起（诸如例如通过倒装芯片结合）。在另一示例实施例中，温度传感器101和后处理系统103可以被形成在整体的IC管芯上。

图2图示了实施例处理系统200的示意性方框图，所述实施例处理系统200可以被实施为图1中图示的温度感测系统100的后处理系统103。处理系统200可以例如包括中央处理单元（CPU）201、存储器203和连接到总线207的大容量存储设备205，所述处理系统200被配置成执行本文描述的方法步骤。在一些实施例中，温度传感器101的NVM 117（见图1）可以被省略，并且大容量存储设备205可以用于存储各种校准系数和由后处理系统103用于计算感测的温度T _sensed的后处理参数。如果期望或者需要的话，处理系统200可以进一步包括用于向本地显示器211提供连接性的视频适配器209，和用于提供输入/输出接口以用于一个或者多个输入/输出设备215（诸如鼠标、键盘、打印机、磁带驱动、CD驱动等等）的输入-输出（I-O）适配器213。

处理系统200也可以包括网络接口217，该网络接口217可以使用被配置成耦合到有线链路（诸如以太网电缆、USB接口等等）和/或无线/蜂窝链路以用于与网络219通信的网络适配器实施。网络接口217也可以包括适当的接收机和发射机，以用于无线通信。应该指出，处理系统200可以包括其它组件。例如，处理系统200可以包括电源、电缆、母板、可移除存储介质、外壳等等。这些其它组件虽然被未示出，但是被认为是处理系统200的一部分。

图3图示了可以被实施为温度传感器101的温度感测电路105（见图1）的实施例温度感测电路300。在图示的实施例中，温度感测电路300包括二极管301，该二极管301耦合到向二极管301提供偏置电流I _d的电流源303。在一些实施例中，二极管301可以使用二极管连接的晶体管实施，所述二极管连接的晶体管诸如是可以使用常规CMOS工艺形成的二极管连接的双极型（PNP或者NPN）晶体管。电流源303使用例如时间交错的偏置（其中I _d2 =m·I _d1）来将两个不同的偏置电流 I _d1和 I _d2应用于二极管301。在一些实施例中，m因子可以在大约4和大约20之间。在图示的实施例中，相应地跨二极管301在两个偏置电流 I _d1和 I _d2处在电压 V _be2和V _be1之间的电压差ΔV _be可以被实施为PTAT电压V _ptat，而电压V _be1可以被实施为内部参考电压V _{ref_int}。在内部参考电压V _{ref_int}是二极管连接的双极型二极管的基极发射极电压V _be1的实施例中，内部参考电压V _{ref_int}具有大约-2 mV/K的负温度系数，并且PTAT电压V _ptat可以由以下等式表达：

(2)

其中，q是电子电荷，k _B是玻尔兹曼常数，m因子是偏置电流的比率，n是取决于工艺角变化的系数，T是以开尔文（K）为单位测量的绝对温度，并且系数A ₀由以下等式表达：

(3)。

图4图示了可以被实施为温度传感器101的温度感测电路105（见图1）的实施例温度感测电路400。温度感测电路400使用两个二极管401和403来同时生成电压差ΔV _be和电压V _be1。在一些实施例中，电压差ΔV _be可以被实施为PTAT电压V _ptat，而电压V _be1可以被实施为内部参考电压V _{ref_int}。在其它实施例中，电压差ΔV _be和电压V _be1的线性组合可以被实施为内部参考电压V _{ref_int}。在一些实施例中，二极管401和403可以使用二极管连接的晶体管实施，所述二极管连接的晶体管诸如是可以使用常规CMOS工艺形成的二极管连接的双极型（PNP或者NPN）晶体管。

温度感测电路400还包括耦合到二极管401和403的开关电路409和411。开关电路409和411包括由具有F_SW的频率的时钟控制的多个开关。在一些实施例中，采样频率F_SW可以与ADC（诸如图1中图示的ADC 107）的时钟同步。开关电路409允许分别连接到二极管401和403的电流源405和407的动态元件匹配（DEM）。开关电路409允许动态互换对二极管401和403进行偏置的电流I _d1 和 I _d2，以消除电流源405和407的错配。相似地，开关电路411用于动态互换二极管401和403的阳极的连接，以生成电压ΔV _be和V _be1。通过使用DEM，电压ΔV _be和V _be1跨两个二极管401和403取平均值，并且由于错配而造成的误差被减少。在一个实施例中，开关电路409和411可以被实施为ADC的相关双采样（CDS）的方案的一部分。在可替换的实施例中，开关电路409和411可以使用任何其它偏移取消电路来实施。

在一些实施例中，温度传感器（诸如图1中图示的温度传感器101）可以被形成在晶圆上，并且可以在将晶圆切割成单个温度传感器之前被校准。在这样的实施例中，温度传感器可以例如按照在晶圆上与彼此的接近度被分组成多个集合。如以下更详细描述的，对在每个集合中的温度传感器的输出信号取平均以校准温度传感器。这样的温度传感器集合在图5中图示，其中，在该集合中的多个温度传感器501₁到501_N耦合到后处理系统503。在一些实施例中，温度传感器501₁到501_N可以具有与图1中图示的温度传感器101相似的结构，后处理系统503可以与图2中图示的处理系统200相似，并且为了简明，不在本文中重复描述。在图示的实施例中，被提供给后处理系统503的温度传感器501₁到501_N的输出信号用来对温度传感器501₁到501_N校准。在一些实施例中，在每个集合N中的温度传感器的数目可以在8和128之间。在一些实施例中，平行晶圆测试可以用于在进行到下一温度传感器集合之前，获取在单次降落（touch-down）可访问的温度传感器501₁到501_N的校准数据。各温度传感器501₁到501_N的校准系数可以由处理系统503计算，并且被存储在对应的温度传感器501₁到501_N的NVM（诸如图1中图示的NVM 117）中，同时晶圆测试系统与温度传感器501₁到501_N电接触。在一些实施例中，晶圆测试系统接触晶圆上的所有温度传感器集合，并且在单次扫掠（sweep）中，校准在晶圆上的所有温度传感器，对应的校准系数被计算并且存储在对应的NVM中。

图6图示了实施例校准方法600的流程图。方法600开始于步骤601，在那时对于包括多个温度传感器的晶圆的温度使用例如热夹盘（thermal chuck）被设置为校准温度T _calib。在一些实施例中，校准温度T _calib可以被选为等于温度传感器的目标温度范围的中间温度。例如，在具有大约 -40 ℃和大约100 ℃之间的目标温度范围的实施例中，校准温度T _calib可以被设置为大约25 ℃。在步骤603，由温度传感器集合（诸如图5中图示的温度传感器 501₁到501_N）中的每个温度传感器的参考电压生成器（诸如图1中图示的参考电压生成器113）提供的校准参考电压V _{ref_calib}被测量。在一些实施例中，例如使用具有多个针的探针板并行地对温度传感器的集合执行测量。在步骤605，在温度传感器集合中的每个温度传感器的ADC（诸如图1中图示的ADC 107）从对应的温度感测电路（诸如在图3和4中分别图示的温度感测电路300和400）接收PTAT电压V _ptat 和内部参考电压V _{ref_int}。在温度感测电路包括二极管连接的双极型晶体管的实施例中，PTAT电压V _ptat 等于电压差ΔV _be，并且内部参考电压V _{ref_int}等于在低偏置电流I _d1的电压V _be1。在可替换的实施例中，内部参考电压V _{ref_int}等于在高偏置电流I _d2的电压V _be2。在步骤607，每个温度传感器生成脉冲密度X ₁，其中脉冲密度X ₁可以由以下等式表达：

(4)

其中，下标 “calib”指代PTAT电压ΔV _{be_calib}和内部参考电压V _{be1_calib}在校准时生成。脉冲密度X ₁被提供给后处理系统（诸如图5中图示的后处理系统503）以用于进一步的处理。

在步骤609，在温度传感器集合中的每个温度传感器的ADC从对应的温度感测电路接收PTAT电压V _ptat，并且从耦合到ADC的对应的参考电压源（诸如图1中图示的参考电压生成器113）接收校准参考电压V _{ref_calib}。在步骤611，每个温度传感器生成脉冲密度X ₂，其中脉冲密度X ₂可以由以下等式表达：

(5)

脉冲密度X ₂被提供给后处理系统以用于进一步的处理。

在步骤613，每个ADC被校准，以获取对应的增益系数K _ADC。在一些实施例中，每个ADC的输入和参考电压可以是匹配的，以使得每个ADC的输出等于对应的K _ADC。在其它实施例中，可替换校准方法也可以用来校准温度传感器的ADC。这样的校准方法已经在2016年4月14日提交的美国申请号15/098,988中描述，该申请由此通过引用以其整体内容而被并入本文。在步骤615，对于每个温度传感器，后处理系统使用脉冲密度X ₁和X ₂（见等式4和5）计算PTAT电压ΔV _{be_calib}和内部参考电压V _{be1_calib}。在一些实施例中，PTAT电压ΔV _{be_calib}可以使用等式5确定，并且内部参考电压V _{be1_calib}可以通过以下等式确定：

(6)。

在步骤617，后处理系统针对温度传感器的集合计算平均PTAT电压ΔV _{be_avg}。通过对温度传感器的PTAT电压取平均，PTAT电压的扩散误差可以被减小。此外，对于每个温度传感器，后处理系统计算相对电压变化系数

，其可以由以下等式表达：

(7)。

在步骤619，对于每个温度传感器，后处理系统计算校正的PTAT电压ΔV _{be_corr_calib}和校正的增益系数K _{ADC_corr}。校正的PTAT电压ΔV _{be_corr_calib}可以由以下等式表达：

(8)

通过将对于每个温度传感器的校正的PTAT电压ΔV _{be_corr_calib}设置为平均PTAT电压ΔV _{be_avg}，确保了集合中的所有温度传感器感测相同的校准温度T _calib。校准的增益系数K _{ADC_corr}可以由以下等式表达：

(9)。

在步骤621，对于每个温度传感器，诸如校正的PTAT电压ΔV _{be_corr_calib}、校正的增益系数K _{ADC_corr}、和内部参考电压V _{be1_calib}之类的特定于设备的校准系数，以及诸如因子n和m之类的后处理参数被存储在相应的温度传感器的非易失性存储器（诸如图1中图示的NVM117）中。在可替换实施例中，每个温度传感器的特定于设备的校准系数和后处理参数被存储在后处理系统的大容量存储设备（诸如图2中图示的大容量存储设备205）中。在一个实施例中，校正的PTAT电压ΔV _{be_corr_calib}、校正的增益系数K _{ADC_corr}、和内部参考电压V _{be1_calib}相对于对应的目标值的偏移量被存储，以减小所要求的存储空间。如以下更详细描述的，特定于设备的校准系数和常数A ₀（见等式3）使得能够实现计算校准温度T _calib（见等式2和5）和在校准温度T _calib的校正的带隙电压V _{bg_corr_calib}，校正的带隙电压V _{bg_corr_calib}由进一步的后处理步骤用作是特定于设备的参考电压。在校准温度T _calib的校正的带隙电压V _{bg_corr_calib}使用以下等式表达：

(10)

在一些实施例中，可选择系数α以使得带隙电压V _bg在温度传感器的目标温度范围内近似是温度无关的。在一些实施例中，可选择系数α在大约9和大约12之间。在一些实施例中，在步骤621，还可以将系数α作为后处理参数之一存储在对应的温度传感器的NVM中或者后处理系统的大容量存储设备中。

在步骤623，后处理系统计算对于温度传感器的集合的平均校准温度T _{calib_avg}。在一些实施例中，平均校准温度T _{calib_avg}使用等式2和8计算。之后，后处理系统针对晶圆上的温度传感器的每个剩余集合重复步骤603到623，并且对于每个温度传感器的集合，计算对应的平均校准温度T _{calib_avg}。在一些实施例中，由于工艺角和统计变化，平均校准温度具有由分布表征的扩散，以使得平均校准温度中的一些可以在所期望的误差容限之外。通过对如以上相对步骤617描述的PTAT电压取平均，平均校准温度的分布相比于在取平均之前的校准温度的分布被缩窄。在一些实施例中，离群的温度传感器（其平均校准温度在所期望的误差容限之外）可以被丢弃，或者可以用于不要求高精确度感测能力的应用中。

在一些实施例中，热夹盘可以通过扩大分布并且增加离群的温度传感器的数目而不利地影响平均校准温度的分布。在一些实施例中，热夹盘的平均温度可以随着晶圆的变化而漂移，并且可以具有在大约-3 ℃和大约3 ℃之间的绝对温度误差。除了平均温度漂移之外，热夹盘可以受到均匀性误差的影响。由于冷却/加热元件定位在热夹盘之下，跨置于热夹盘上的晶圆的温度是非均匀的。在一些实施例中，均匀性误差可以由特征函数f(x,y)来表征，该特征函数f(x,y)等于T(x,y)-T _avg，其中x和y是跨晶圆的坐标，T(x,y)是晶圆在具有x和y的坐标的位置处的温度，并且T _avg是整个晶圆或者晶圆的已知具有最接近于目标温度的温度的一部分的平均温度。在一些实施例中，晶圆的一部分可以是晶圆的中心区域。在其它实施例中，晶圆的一部分可以取决于在校准期间使用的热夹盘的属性是晶圆的其它区域。

在一些实施例中，特征函数f(x,y)可以在执行对温度传感器的校准之前通过测量晶圆的温度T(x,y)而被确定。在一些实施例中，所测量的特征函数f(x,y)可以适于多项式函数，并且可以作为后处理参数之一被存储在后处理系统的大容量存储设备中。

在步骤625，后处理系统使用平均温度T _avg 来校正热夹盘的平均温度漂移，并且使用特征函数f(x,y)来校正热夹盘的均匀性误差。为了校正热夹盘的平均温度漂移，后处理系统通过将校准温度的分布的平均温度移动到零来集中该分布。在一些实施例中，温度传感器在具有坐标x和y的位置处的集中校准温度T _{calib_centered} (x,y)由以下等式来计算：

(11)

为了校正热夹盘的均匀性误差，后处理系统使用特征函数f(x,y)来计算对于每个温度传感器的校正的集中校准温度T _{calib_centered_corr}。在一些实施例中，温度传感器在具有坐标x和y的位置处的校正的集中校准温度T _{calib_centered_corr} (x,y)由以下等式来计算：

(12)

在一些实施例中，通过校正漂移和均匀性误差，校准温度的分布可以被进一步缩窄，以使得更少的温度读数可能会在所期望的误差容限之外。因此，更少的离群温度传感器可能会被丢弃，这增加了高精确度温度传感器的产出。

图7图示了实施例温度感测方法700的流程图。方法700以步骤701开始，其中，温度传感器（诸如图1中图示的温度传感器101）的ADC（诸如图1中图示的ADC 107）从温度感测电路（诸如在图3和4中分别图示的温度感测电路300和400）接收PTAT电压V _ptat和内部参考电压V _{ref_int}。在温度感测电路包括二极管连接的双极型晶体管的实施例中，PTAT电压V _ptat等于电压差ΔV _be，并且内部参考电压V _{ref_int}等于电压V _be1。在步骤703，温度传感器生成脉冲密度X，其中，脉冲密度X可以由以下等式表达：

(13)

脉冲密度X被提供给后处理系统（诸如图1中图示的后处理系统103）以用于进一步处理。在步骤705，后处理系统读取存储在温度传感器的非易失性存储器（诸如图1中图示的NVM 117）中的特定于设备的校准系数和后处理参数。在可替换的实施例中，后处理系统读取存储在后处理系统的大容量存储设备（诸如图2中图示的大容量存储设备205）中的特定于设备的校准系数和后处理参数。在一些实施例中，特定于设备的校准系数可以使用与图6中图示的方法600相似的方法确定，并且不在本文中重复描述。在一个实施例中，特定于设备的校准系数包括校正的增益系数K _{ADC_corr}、校正的PTAT电压ΔV _{be_corr_calib}和内部参考电压V _{be1_calib}，这些全部都以校准温度T _calib测量。后处理参数包括因子n、m和α、目标参考电压V _{be_target}和系数K _{ptat_corner_max}和K _{ptat_curvature}。如以下更详细描述的，后处理系统使用目标参考电压V _{be_target}和系数 K _{ptat_corner_max}来计算角校正系数K _{ptat_corner}。

在步骤707，后处理系统计算校正系数K _ptat来校正角和曲率误差。在一个实施例中，后处理系统计算不同于校准温度T _calib的参考温度T _ref处的内部参考电压V _be1。在一些实施例中，参考温度T _ref可以是大约25 °C。参考温度T _ref处的内部参考电压V _be1可以使用以下等式来表达：

(14)

其中，系数KV _be1等于大约-2 mV/K，并且其中校准温度T _calib由后处理系统基于等式2和5计算。后处理系统将参考温度T _ref处的内部参考电压V _be1与目标参考电压V _{be_target}比较，以确定由于角误差造成的移动。在一些实施例中，目标参考电压V _{be_target}可以通过对参考电压T _ref处的温度传感器进行模拟而确定。之后，对于每个温度传感器，后处理系统计算角误差系数K _{ptat_corner}来抵消由于角误差而造成的移动。角误差系数K _{ptat_corner}可以由以下等式表达：

(15)

其中，系数K _{ptat_corner_max}通过模拟温度传感器101被确定，并且基于从温度传感器101的测量获取的经验数据而调整。

此外，后处理系统使用曲率校正系数K _{ptat_curvature}来最小化曲率误差。在一个实施例中，为了校正带隙电压V _{bg_corr}的曲率，可选择系数α以使得带隙电压V _{bg_corr}以近似线性的方式取决于在温度传感器的目标温度范围内的温度。曲率校正系数K _{ptat_curvature}用于抵消所产生的误差，该误差在温度传感器的目标温度范围内近似是线性的误差。在所图示的实施例中，角和曲率误差导致所感测的温度T _sensed中的近似线性的误差。因此，角校正系数K _{ptat_corner}和曲率校正系数K _{ptat_curvature}可以被组合成组合的校正系数K _ptat，其可以由以下等式表达：

(16)。

在可替换的实施例中，校正系数K _ptat可以在温度传感器的校准模式期间被确定，并且校正系数K _ptat可以与特定于设备的校准系数和后处理参数一同存储在温度传感器的NVM中。在这样的实施例中，后处理系统可以读取存储在步骤705中的温度传感器的NVM中的校正系数K _ptat。

在步骤709，后处理系统计算PTAT比率μ，其可以由以下等式表达：

(17)

其中，带隙电压V _{bg_corr}使用以下等式表达：

(18)

并且其中，系数α可以被选择为在大约9和大约12之间。

在步骤711，后处理系统从PTAT比率μ计算估计的温度T _est。估计的温度T _est可以由以下等式表达：

(19)

其中，系数A由以下等式表达：

(20)

并且其中，在校准温度T _calib处的校正的带隙电压V _{bg_corr_calib}由等式10表达，系数A ₀由等式3表达，并且系数B等于-273.15K。在一些实施例中，系数B可以从该值更改为校正例如由封装设备内部的温度传感器的自加热导致的温度偏移。因为在校准温度T _calib处的校正的带隙电压V _{bg_corr_calib}不等于在感测的温度T _sensed处的校正的带隙电压V _{bg_corr}，所以估计的温度T _est不等于感测的温度T _sensed。

在步骤713，后处理系统校正估计的温度T _est，以获取感测的温度T _sensed。在一个实施例中，后处理系统使用校正系数K _ptat来校正角和曲率误差。感测的温度T _sensed可以由以下等式表达：

(21)

在可替换实施例中，代替于步骤711和713，可以执行步骤715，其中，角和曲率误差与从PTAT比率μ到温度域的映射相组合地校正。在这样的实施例中，后处理系统使用校正系数K _ptat来校正系数A和B，并且计算校正的系数A' 和B'。通过使用校正的系数A' 和B'，感测的温度T _sensed可以由以下等式表达：

(22)

其中，校正的系数A'由以下等式表达：

(23)

并且其中，校正的系数B'由以下等式表达：

(24)

在一些实施例中，感测的温度T _sensed可以具有在大约-0.4 °C和大约+0.4 °C之间的绝对误差。在可替换的实施例中，校正的系数A' 和B'可以在温度传感器的校正模式期间被确定，并且校正的系数A' 和B'和系数α'= α/K _{ADC_corr}可以代替于特定于设备的校准系数（诸如校正的增益系数K _{ADC_corr}、校正的PTAT电压ΔV _{be_corr_calib}、内部参考电压V _{be1_calib}、和校正系数K _ptat）和后处理参数（诸如因子n、m和α、目标参考电压V _{be_target}、和系数K _{ptat_corner_max}）被存储在温度传感器的NVM中。在这样的实施例中，后处理系统可以读取存储在步骤705中的温度传感器的NVM中的校正的系数A' 和B'和系数α'= α/K _{ADC_corr}。

在可替换的实施例中，以上描述的一些或者所有后处理步骤可以使用温度传感器的硬件组件实施。例如，在温度传感器的ADC直接输出等于PTAT比率

的脉冲密度的一些实施例中，校正的系数A'可以与抽选滤波器（诸如在图1中图示的抽选滤波器109）的增益设置系数组合。此外，温度传感器可以进一步包括耦合到抽选滤波器的加法器单元（未图示）。加法器单元可以被配置成将校正的系数B'加到抽选滤波器的输出。

进一步参考图7，在图示的实施例中，校正系数K _ptat在温度传感器的感测模式期间计算。在可替换实施例中，校正系数K _ptat可以在温度传感器的校准模式期间计算，并且可以与特定于设备的校准系数和后处理参数一同存储在温度传感器的NVM中。图8图示了这样的实施例校准方法800的流程图。在一些实施例中，方法800的步骤801、803、805、807、809、811、813、815、817、819、825和827分别相似于方法600的步骤601、603、605、607、609、611、613、615、617、619、623和625（见图6），并且为了简明，不重复描述。在步骤821，对于每个温度传感器，角校正系数K _{ptat_corner}、曲率校正系数K _{ptat_curvature}、和组合的校正系数K _ptat由后处理系统计算。在一些实施例中，方法800的步骤821可以相似于方法700的步骤707（见图7），并且为了简明，不重复描述。在步骤823，对于每个温度传感器，特定于设备的校准系数（诸如校正的PTAT电压ΔV _{be_corr_claib}、校正的增益系数K _{ADC_corr}、内部参考电压V _{be1_calib}、校正系数K _ptat）和后处理参数（诸如因子n、m和α、目标参考电压V _{be_target}、和系数K _{ptat_corner_max}）被存储在对应的温度传感器的非易失性存储器（诸如图1中图示的NVM 117）中。在可替换的实施例中，特定于设备的校准系数、每个温度传感器的校正系数K _ptat、和后处理参数被存储在后处理系统的大容量存储设备（诸如在图2中图示的大容量存储设备205）中。在可替换的实施例中，校正的系数A' 和B'（见等式23和24）和系数α'= α/K _{ADC_corr}可以在校准模式期间被计算，并且可以代替于特定于设备的校准系数（诸如校正的增益系数K _{ADC_corr}、校正的PTAT电压ΔV _{be_corr_calib}、内部参考电压V _{be1_calib}、和校正系数K _ptat）和后处理参数（诸如因子n、m和α、目标参考电压V _{be_target}、和系数K _{ptat_corner_max}）被存储在温度传感器的NVM中。在这样的实施例中，在步骤821，后处理系统使用等式23和24计算校正的系数A' 和B'，和系数α'= α/K _{ADC_corr}。

进一步参考图8，在可替换的实施例中，在步骤827，后处理系统在已经校正了角和/或曲率误差并且已经计算了感测的温度T _sensed之后校正热夹盘的平均温度漂移和均匀性误差。在这样的实施例中，后处理系统使用平均温度T _avg和特征函数f(x,y)来计算校正的集中感测温度T _{sensed_centered_corr}。在一些实施例中，温度传感器在具有坐标x和y的位置处的校正的集中感测温度T _{sensed_centered_corr} (x,y)由以下等式计算：

(25)

进一步参考图6、7和8，方法600、700和800相对于实施例描述，其中，PTAT电压V _ptat等于ΔV _be，并且内部参考电压V _{ref_int}等于V _be1。相似于方法600、700和800的方法也可以应用于可替换的实施例，其中，PTAT电压V _ptat等于ΔV _be，并且内部参考电压V _{ref_int}等于V _be1，并且温度传感器的ADC被配置成输出等于ΔV _be /V _bg的脉冲密度。相似于方法600、700和800的方法可以进一步应用于可替换的实施例，其中，PTAT电压V _ptat等于ΔV _be，并且内部参考电压V _{ref_int}等于带隙电压V _bg。相似于方法600、700和800的方法也可以应用于可替换的实施例，其中，电压V _be1和V _be2被顺序测量，以确定PTAT电压V _ptat，并且其中，内部参考电压V _{ref_int}等于V _be1、带隙电压V _bg、或者可替换的参考电压，诸如从例如第二带隙电压生成器获得的供给电压。

本文呈现的各种实施例允许校正扩散、角、曲率、漂移和均匀性误差，以获取具有改进准确度的温度传感器。在一些实施例中，角和曲率误差通过将近似线性校正应用于温度域中被校正，并且漂移和均匀性误差使用晶圆的平均温度和热夹盘的特征函数被校正（作为由耦合到温度传感器的后处理系统执行的后处理算法的一部分）。各种实施例进一步允许芯片上的校准参考电压生成、用于校准参考电压的DC测量的专用测试临时连接（hook-up）、对来自多个温度传感器的数据取空间平均以最小化统计扩散、芯片上的非易失性存储器以存储各种校准系数和后处理参数以供后处理系统使用、和耦合在温度传感器和后处理系统之间的通信接口，以用于触发校准期间的各种步骤和用于读取存储在芯片上的非易失性存储器中的各种校准系数和后处理参数。

本发明的实施例在此处总结。其它实施例也可以从本文提交的说明书和权利要求的整体中理解。一个概要方面包括一种方法，该方法包括：对被分组成多个集合的多个温度传感器进行后处理，对于多个集合中的每个集合：通过耦合到对应的温度传感器的后处理系统接收由对应的温度传感器生成的多个输出信号；基于由对应的温度传感器生成的输出信号，由后处理系统计算表示与绝对温度成比例（PTAT）电压的值和表示内部参考电压的值；由后处理系统计算表示PTAT电压的值的平均值和相关PTAT电压变化系数；以及由后处理系统使用相关PTAT电压变化系数计算表示校正的PTAT电压的值。

实施方式可以包括以下特征中的一项或者多项。在该方法中，多个集合中的每个集合包括相同数量的温度传感器。该方法进一步包括对于多个集合中的每个集合，由后处理系统计算对于相应的温度传感器的角校正系数和曲率校正系数。在该方法中，计算角校正系数包括：由后处理系统计算表示参考温度处的内部参考电压的值；以及由后处理系统计算在表示参考温度处的内部参考电压的值和表示目标内部参考电压的值之间的差。在该方法中，计算曲率校正系数包括：基于表示内部参考电压的值和表示PTAT电压的值，由后处理系统计算表示移动的带隙参考电压的值，所述表示移动的带隙参考电压的值在多个温度传感器的目标温度范围内具有近似线性的温度相关性。该方法进一步包括，对于多个集合中的每个集合，校准对应温度传感器的模拟到数字转换器（ADC），以获取增益系数。该方法进一步包括，对于多个集合中的每个集合，由后处理系统使用相关PTAT电压变化系数计算校正的增益系数。该方法进一步包括，对于多个集合中的每个集合，将校正的增益系数存储在对应的温度传感器的非易失性存储器中。该方法进一步包括，对于多个集合中的每个集合，将表示对应的校正的PTAT电压的值和表示对应的内部参考电压的值存储在对应的温度传感器的非易失性存储器中。该方法进一步包括，对于多个集合中的每个集合，将角校正系数和曲率校正系数存储在对应的温度传感器的非易失性存储器中。该方法进一步包括将后处理参数存储在对应的温度传感器的非易失性存储器中。该方法进一步包括，对于多个集合中的每个集合：由对应的温度传感器生成多个输出信号的第一输出信号，所述第一输出信号是基于由对应的温度传感器的温度感测电路生成的PTAT电压和内部参考电压的；以及由对应的温度传感器生成多个输出信号的第二输出信号，所述第二输出信号是基于由对应的温度传感器的温度感测电路生成的PTAT电压和由对应的温度传感器的参考电压生成器生成的校准参考电压的。该方法进一步包括，对于多个集合中的每个集合，测量表示校准参考电压的值。该方法进一步包括使用热夹盘将多个温度传感器的温度设置为校准温度。该方法进一步包括，对于多个集合中的每个集合，由后处理系统计算对于相应的温度传感器的平均感测校准温度。在该方法中，校准温度跨热夹盘是非均匀的。在该方法中，热夹盘的均匀性误差由特征函数表征。该方法进一步包括使用特征函数来缩窄多个集合的平均感测校准温度的分布。该方法进一步包括集中多个集合的平均感测校准温度的分布。

一个另外的概要方面包括一种方法，该方法包括：由耦合到温度传感器的后处理系统接收由温度传感器生成的输出信号，所述输出信号是基于由温度传感器的温度感测电路生成的内部参考电压和与绝对温度成比例（PTAT）电压的；由后处理系统读出存储在温度传感器的非易失性存储器中的特定于设备的校准系数和后处理参数；由后处理系统基于特定于设备的校准系数计算角校正系数和曲率校正系数；由后处理系统基于输出信号计算PTAT比率；以及由后处理系统基于PTAT比率、角校正系数和曲率校正系数计算感测的温度。

实施方式可以包括以下特征中的一项或者多项。在该方法中，计算感测的温度包括：由后处理系统基于PTAT比率计算估计的温度；以及由后处理系统通过将线性校正项加到估计的温度以获取感测的温度而校正估计的温度，所述线性校正项与角校正系数和曲率校正系数的总和成比例。在该方法中，计算感测的温度包括：由后处理系统使用角校正系数和曲率校正系数来获取校正的映射系数而校正用于将PTAT比率映射到温度域的映射系数；以及由后处理系统基于PTAT比率和校正的映射系数来计算感测的温度。该方法进一步包括：校准温度传感器来确定特定于设备的校准系数；以及将特定于设备的校准系数存储在非易失性存储器中。该方法进一步包括将后处理参数存储在非易失性存储器中。在该方法中，校准温度传感器包括：将多个温度传感器的温度设置为校准温度，所述温度传感器是多个温度传感器之一；由后处理系统计算表示PTAT电压的值和表示多个温度传感器的内部参考电压的值；以及由后处理系统计算表示多个温度传感器的PTAT电压的值的平均值和多个温度传感器的相关PTAT电压变化系数。在该方法中，计算角校正系数包括：由后处理系统计算表示温度传感器在参考温度处的内部参考电压的值，所述参考温度不同于校准温度；以及由后处理系统计算在表示温度传感器在参考温度处的内部参考电压的值和表示目标内部参考电压的值之间的差。在该方法中，计算曲率校正系数包括：由后处理系统基于表示温度传感器的内部参考电压的值和表示温度传感器的PTAT电压的值计算表示温度传感器的移动的带隙参考电压的值，所述表示移动的带隙参考电压的值在温度传感器的目标温度范围内具有近似线性的温度相关性。

一种另外的概要方面包括一种系统，所述系统包括：温度传感器；以及耦合到所述温度传感器的后处理系统，其中，所述后处理系统被配置成：接收由温度传感器生成的第一信号和第二信号，所述第一信号不同于所述第二信号；使用第一信号和第二信号确定用于校正角误差的角校正系数；确定用于校正曲率误差的曲率校正系数；以及使用角校正系数和曲率校正系数确定感测的温度。

实施方式可以包括以下特征中的一项或者多项。在该系统中，后处理系统进一步被配置成使用第一信号和第二信号确定特定于设备的校准系数。在该系统中，温度传感器进一步包括被配置成存储特定于设备的校准系统和后处理参数的非易失性存储器。在该系统中，温度传感器包括：温度感测电路；模拟到数字转换器（ADC），其耦合到温度感测电路；以及参考电压生成器，其耦合到ADC。该系统中，温度感测电路被配置成生成与绝对温度成比例（PTAT）电压和内部参考电压。在该系统中，温度感测电路包括至少一个二极管。在该系统中，至少一个二极管是二极管连接的双极型晶体管。在该系统中，内部参考电压是二极管连接的双极型晶体管的基极-发射极电压。在该系统中，PTAT电压是在二极管连接的双极型晶体管在不同偏置电流处的基极-发射极电压之间的差。在该系统中，参考电压生成器被配置成生成校准参考电压。在该系统中，ADC被配置成：基于PTAT电压和内部参考电压生成第一信号；以及基于PTAT电压和校准参考电压生成第二信号。在该系统中，后处理系统进一步被配置成：基于第二信号确定表示PTAT电压的值；确定用于校正扩散误差的相关PTAT电压变化系数；以及使用相关PTAT电压变化系数校正表示PTAT电压的值。在该系统中，温度传感器进一步包括耦合在ADC和后处理系统之间的抽选滤波器。在该系统中，抽选滤波器被配置成使用角校正系数和曲率校正系数确定感测的温度。

应该领会，本文提供的实施例方法中的一个或者多个步骤可以通过相应单元或者模块执行。例如，信号可以由传输单元或者传输模块传输。信号可以由接收单元或者接收模块接收。信号可以由处理单元或者处理模块处理。其它步骤可以由生成单元/模块、确定单元/模块、读取单元/模块、存储单元/模块、计算单元/模块、比较单元/模块、校正单元/模块、和/或设置单元/模块执行。相应的单元/模块可以是硬件、软件、或者其组合。例如，单元/模块的一项或者多项可以是集成电路，诸如现场可编程门阵列（FPGA）或者专用集成电路（ASIC）。

虽然已经参考说明性实施例描述了本公开内容，但是本描述不旨在以限制性的意义解读。说明性实施例的各种修改和组合以及本公开内容的其它实施例将在本领域技术人员参考本描述时变得显而易见。因此，旨在所附权利要求涵盖任何这样的修改或者实施例。

Claims

1.一种用于补偿温度传感器的误差的方法，包括：

对被分组成多个集合的多个温度传感器进行后处理，对于多个集合中的每个集合：

通过耦合到对应的温度传感器的后处理系统接收由对应的温度传感器生成的多个输出信号；

读出存储在对应的温度传感器的非易失性存储器中的后处理参数;

基于由对应的温度传感器生成的多个输出信号，由后处理系统计算表示与绝对温度成比例PTAT电压的值和表示内部参考电压的值；

由后处理系统计算表示与绝对温度成比例PTAT电压的值的平均值和相关的与绝对温度成比例PTAT电压变化系数；

由后处理系统使用相关的与绝对温度成比例PTAT电压变化系数计算表示校正的与绝对温度成比例PTAT电压的值；

由后处理系统基于后处理参数计算针对对应的温度传感器的角校正系数和曲率校正系数；

由后处理系统基于表示与绝对温度成比例PTAT电压的值计算对应的温度传感器的估计的温度；以及

由后处理系统通过将线性校正项加到对应的温度传感器的估计的温度而校正估计的温度，以获取对应的温度传感器的感测的温度，所述线性校正项与角校正系数和曲率校正系数的总和成比例。

2.如权利要求1所述的方法，其中，计算角校正系数包括：

由后处理系统计算表示参考温度处的内部参考电压的值；以及

由后处理系统计算在表示参考温度处的内部参考电压的值和表示目标内部参考电压的值之间的差。

3.如权利要求1所述的方法，其中，计算曲率校正系数包括：基于表示内部参考电压的值和表示与绝对温度成比例PTAT电压的值，由后处理系统计算表示移动的带隙参考电压的值，所述表示移动的带隙参考电压的值在多个温度传感器的目标温度范围内具有近似线性的温度相关性。

4.如权利要求1所述的方法，进一步包括，对于多个集合中的每个集合，校准对应温度传感器的模拟到数字转换器ADC，以获取增益系数。

5.如权利要求4所述的方法，进一步包括，对于多个集合中的每个集合，由后处理系统使用相关的与绝对温度成比例PTAT电压变化系数计算校正的增益系数。

6.如权利要求5所述的方法，进一步包括，对于多个集合中的每个集合，将校正的增益系数存储在对应的温度传感器的非易失性存储器中。

7.如权利要求6所述的方法，进一步包括，对于多个集合中的每个集合，将表示对应的校正的与绝对温度成比例PTAT电压的值和表示对应的内部参考电压的值存储在对应的温度传感器的非易失性存储器中。

8.如权利要求7所述的方法，进一步包括，对于多个集合中的每个集合，将角校正系数和曲率校正系数存储在对应的温度传感器的非易失性存储器中。

9.如权利要求1所述的方法，进一步包括，对于多个集合中的每个集合：

由对应的温度传感器生成多个输出信号的第一输出信号，所述第一输出信号是基于由对应的温度传感器的温度感测电路生成的与绝对温度成比例PTAT电压和内部参考电压的；以及

由对应的温度传感器生成多个输出信号的第二输出信号，所述第二输出信号是基于由对应的温度传感器的温度感测电路生成的与绝对温度成比例PTAT电压和由对应的温度传感器的参考电压生成器生成的校准参考电压的。

10.如权利要求1所述的方法，进一步包括使用热夹盘将多个温度传感器的温度设置为校准温度。

11.如权利要求10所述的方法，进一步包括，对于多个集合中的每个集合，由后处理系统计算对于对应的温度传感器的平均感测校准温度。

12.如权利要求11所述的方法，其中，校准温度跨热夹盘是非均匀的，并且其中，热夹盘的均匀性误差由特征函数表征。

13.如权利要求12所述的方法，进一步包括使用特征函数来缩窄多个集合的平均感测校准温度的分布。

14.如权利要求13所述的方法，进一步包括集中多个集合的平均感测校准温度的分布。

15.一种用于温度感测的方法，包括：

由耦合到温度传感器的后处理系统接收由温度传感器生成的输出信号，所述输出信号是基于由温度传感器的温度感测电路生成的内部参考电压和与绝对温度成比例PTAT电压的；

由后处理系统读出存储在温度传感器的非易失性存储器中的特定于设备的校准系数和后处理参数；

由后处理系统基于特定于设备的校准系数计算角校正系数和曲率校正系数；

由后处理系统基于输出信号计算与绝对温度成比例PTAT比率；以及

由后处理系统基于与绝对温度成比例PTAT比率、角校正系数和曲率校正系数计算感测的温度。

16.如权利要求15所述的方法，其中，计算感测的温度包括：

由后处理系统基于与绝对温度成比例PTAT比率计算估计的温度；以及

由后处理系统通过将线性校正项加到估计的温度而校正估计的温度，以获取感测的温度，所述线性校正项与角校正系数和曲率校正系数的总和成比例。

17.如权利要求15所述的方法，其中，计算感测的温度包括：

由后处理系统使用角校正系数和曲率校正系数来获取校正的映射系数而校正用于将与绝对温度成比例PTAT比率映射到温度域的映射系数；以及

由后处理系统基于与绝对温度成比例PTAT比率和校正的映射系数来计算感测的温度。

18.如权利要求15所述的方法，进一步包括：

校准温度传感器来确定特定于设备的校准系数；以及

将特定于设备的校准系数存储在非易失性存储器中。

19.如权利要求18所述的方法，进一步包括将后处理参数存储在非易失性存储器中。

20.如权利要求18所述的方法，其中，校准温度传感器包括：

将多个温度传感器的温度设置为校准温度，所述温度传感器是多个温度传感器之一；

由后处理系统计算表示与绝对温度成比例PTAT电压的值和表示多个温度传感器的内部参考电压的值；以及

由后处理系统计算表示多个温度传感器的与绝对温度成比例PTAT电压的值的平均值和多个温度传感器的相关的与绝对温度成比例PTAT电压变化系数。

21.如权利要求15所述的方法，其中，计算角校正系数包括：

由后处理系统计算表示温度传感器在参考温度处的内部参考电压的值，所述参考温度不同于校准温度；以及

由后处理系统计算在表示温度传感器在参考温度处的内部参考电压的值和表示目标内部参考电压的值之间的差。

22.如权利要求15所述的方法，其中，计算曲率校正系数包括由后处理系统基于表示温度传感器的内部参考电压的值和表示温度传感器的与绝对温度成比例PTAT电压的值计算表示温度传感器的移动的带隙参考电压的值，所述表示温度传感器的移动的带隙参考电压的值在温度传感器的目标温度范围内具有近似线性的温度相关性。

23.一种用于温度感测的系统，包括：

温度传感器，其中所述温度传感器包括非易失性存储器，所述非易失性存储器被配置成存储特定于设备的校准系数和后处理参数；以及

后处理系统，其耦合到所述温度传感器，其中，所述后处理系统被配置成：

接收由温度传感器生成的第一信号和第二信号，其中所述第一信号同与绝对温度成比例PTAT电压和内部参考电压的比成比例，所述第二信号同与绝对温度成比例PTAT电压和校准参考电压的比成比例；

读出存储在温度传感器的非易失性存储器中的特定于设备的校准系数和后处理参数；

使用后处理参数和特定于设备的校准系数确定用于校正角误差的角校正系数；

使用后处理参数和特定于设备的校准系数确定用于校正曲率误差的曲率校正系数；

使用第一信号确定与绝对温度成比例PTAT比率，所述与绝对温度成比例PTAT比率同与绝对温度成比例PTAT和带隙参考电压的比成比例，所述带隙参考电压等于与绝对温度成比例PTAT电压和内部参考电压的线性组合；

使用与绝对温度成比例PTAT比率确定估计的温度；以及

通过将线性校正项加到估计的温度而校正估计的温度，以获取感测的温度，所述线性校正项与角校正系数和曲率校正系数的总和成比例。

24.如权利要求23所述的系统，其中，后处理系统进一步被配置成使用第一信号和第二信号确定特定于设备的校准系数。

25.如权利要求23所述的系统，其中，温度传感器进一步包括：

温度感测电路；

模拟到数字转换器ADC，其耦合到温度感测电路；以及

参考电压生成器，其耦合到模拟到数字转换器ADC。

26.如权利要求25所述的系统，其中，温度感测电路被配置成生成与绝对温度成比例PTAT电压和内部参考电压。

27.如权利要求26所述的系统，其中，参考电压生成器被配置成生成校准参考电压。

28.如权利要求25所述的系统，其中，模拟到数字转换器ADC被配置成：

基于与绝对温度成比例PTAT电压和内部参考电压生成第一信号；以及

基于与绝对温度成比例PTAT电压和校准参考电压生成第二信号。

29.如权利要求28所述的系统，其中，后处理系统进一步被配置成：

基于第二信号确定表示与绝对温度成比例PTAT电压的值；

确定用于校正扩散误差的相关的与绝对温度成比例PTAT电压变化系数；以及

使用相关的与绝对温度成比例PTAT电压变化系数校正表示与绝对温度成比例PTAT电压的值。

30.如权利要求25所述的系统，其中，温度传感器进一步包括耦合在模拟到数字转换器ADC和后处理系统之间的抽选滤波器。

31.如权利要求30所述的系统，其中，抽选滤波器被配置成使用角校正系数和曲率校正系数确定感测的温度。