CN108132106A - 一种cmos温度传感器及其传感方法 - Google Patents
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Abstract
一种CMOS温度传感器,主要由温度传感器核心模块、环形振荡器模块和二进制计数器组成。其中温度传感器核心模块负责将芯片温度信号转为对应的电压信号,其次环形振荡器负责将电压信号转为对应的频率信号,最后二进制计数器负责将频率信号转为数字信号。本发明的CMOS温度传感器具有超低的功耗和易于校准的特点,提高了温度测量结果的精度。
Description
技术领域
本发明涉及应用于CMOS工艺中超低功耗温度传感器模块,具体是一种CMOS温度传感器及其传感方法。
背景技术
温度传感器作为监控芯片工作温度的重要组件,在CMOS工艺中已经有很多实现方式。为了精确地测量温度,首先要求温度传感器能够方便地进行校准以克服工艺偏差;其次要求温度传感器消耗最低的功率以免引起温度波动。
传统的温度传感器一般通过数模转换器测量pn结电压的方式来监控温度,这种类型的传感器功率较大且校准复杂。
发明内容
本发明的目的是提供一种CMOS温度传感器及其传感方法,本发明的CMOS温度传感器具有超低的功耗和易于校准的特点,提高了温度测量结果的精度。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的,
一种CMOS温度传感器,其特征在于包括温度传感器核心模块、环形振荡器模块和二进制计数器,其中温度传感器核心模块负责将芯片温度信号转为对应的电压信号,其次环形振荡器负责将电压信号转为对应的频率信号,最后二进制计数器负责将频率信号转为数字信号。
一种CMOS温度传感器,其特征在于包含温度传感电压生成器、参考电压生成器、第一环形振荡器、第二环形振荡器、第一二进制计数器和第二二进制计数器;其中温度传感电压生成器生成输出电压信号Vsense,参考电压生成器生成与温度无关的电压Vref,输出电压信号Vsense和与温度无关的电压Vref分别控制第一环形振荡器和第二环形振荡器生成相应频率的与温度相关的时钟信号Fsense和与温度无关的时钟信号Fref,与温度相关的时钟信号Fsense和与温度无关的时钟信号Fref分别经过第一二进制计数器和第二计数器生成与温度相关的温度计码Dsense和与温度无关的温度计码Dref,与温度相关的温度计码Dsense和与温度无关的温度计码位Dref的位宽分别为16位和10位;第二二进制计数器向第一二进制计数器输出停止电压信号Vstop。
所述温度传感电压生成器包含第一MOS管M1和第二MOS管M2,其中第一MOS管M1的源极接地,第二MOS管M2的漏极接电源,第一MOS管M1的栅极和漏极与输出电压信号Vsense相连,第二MOS管M2的栅极和源极与输出电压信号Vsense相连。
所述参考电压生成器包含第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3和第四MOS管M4,其中第一MOS管M1的源极接地,其栅极和漏极与第二MOS管M2的源极相连,第四MOS管M4的源极接电源,其栅极和漏极与第三MOS管M3的源极相连,第二MOS管M2的栅极和漏极均和与温度无关的电压Vref相连第三MOS管M3的栅极和漏极均和与温度无关的电压Vref相连。
所述电压转电流模块包括第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3、第四MOS管M4、第一运算放大器A1、第二运算放大器A2、第一电阻R1;其中第一MOS管M1的源极接地,第一MOS管M1的栅极和漏极、第二MOS管M2的漏极均分别与第一输出信号Vrn相连,第二MOS管M2的栅极与第一运算放大器A1的输出相连,第二MOS管M2的源极与A1的负输入端和第一电阻R1的负极相连,第一电阻R1的正极与第二运算放大器A2的正输入端和第二MOS管M3的漏极相连,第三MOS管M3的栅极与第二运算放大器A2的输出相连,第四MOS管M4的栅极和漏极、第三MOS管M3的源极均与第二输出信号Vrp相连,第四MOS管M4的源极接电源,传感电压生成器接在第一运算放大器A1的负输入端和第二运算放大器A2的负输入端之间。
所述环形振荡器包含第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3、第四MOS管M4、第五MOS管M5、第六MOS管M6、第七MOS管M7、第八MOS管M8、第九MOS管M9、第十MOS管M10、第十一MOS管M11、第十二MOS管M12、第十三MOS管M13、第十四MOS管M14和第十五MOS管M15;其中第一MOS管M1的源极接地,其栅极接时钟输出信号Vclock,第一MOS管M1的漏极与第二MOS管M2的源极相连,第二MOS管M2的栅极接起始输入信号Vstart,第二MOS管M2的漏极与第三MOS管M3的漏极、第四MOS管M4的漏极、第五MOS管M5的漏极和第六MOS管M6的漏极分别相连,第三MOS管M3的栅极接起始输入信号Vstart,第三MOS管M3的源极接电源;M3的栅极接时钟输出信号Vclock,源极接电源。M5、M9和M14的栅极均接第一输入信号Vrn,第六MOS管M6、第十MOS管M10和第十五MOS管M15的栅极均分别接第二输入信号Vrp,第七MOS管M7和第十二MOS管M12的源极均接地,第八MOS管M8和第十三MOS管M13的源极均接电源,第五MOS管M5的源极、第六MOS管M6的源极、第七MOS管M7的栅极和第八MOS管M8的栅极相互连接,第七MOS管M7的漏极、第八MOS管M8的漏极、第九MOS管M9的漏极和第十MOS管M10的漏极相互相连,第九MOS管M9的漏极和第十MOS管M10的漏极经过偶数个重复单元后与第十二MOS管M12的栅极和第十三MOS管M13的栅极相互相连,第十二MOS管M12的漏极、第十三MOS管M13的漏极、第十四MOS管M14的漏极和第十五MOS管M15的漏极相互相连,第四MOS管M14的源极和第十五MOS管M15的源极分别与时钟输出信号Vclock相连。
一种利用如权利要求1至6所述的CMOS温度传感器的传感方法,其特征在于包括以下步骤:
当起始输入信号Vstart信号由低电平变为高电平后,温度传感电压生成器和参考电压生成器开始工作,生成输出电压信号Vsense和与温度无关的电压Vref,分别控制第一二进制计数器和第二二进制计数器开始振荡输出与温度相关的时钟信号Fsense和与温度无关的时钟信号Fref,第一二进制计数器和第二二进制计数器分别累加与温度相关的时钟信号Fsense和与温度无关的时钟信号Fref的周期数,当第二二进制计数器计满溢出时,停止电压信号Vstop由低电平变为高电平,第一二进制计数器停止计数;此时第一二进制计数器输出的与温度相关的温度计码Dsense送至数字信号处理器(DSP),经过数字信号处理器(DSP)校准即可得到当前芯片的工作温度。
还包括以下步骤:
当起始输入信号Vstart信号为低电平时,温度传感电压生成器、参考电压生成器、第一环形振荡器和第二环形振荡器处于关闭状态,第一二进制计数器和第二二进制计数器处于复位清零状态。
本发明的有益效果是:
本发明的CMOS温度传感器具有超低的功耗和易于校准的特点,提高了温度测量结果的精度。
附图说明
图1所示的是本发明中CMOS温度传感器的原理框图。
图2所示的是本发明中CMOS温度传感器的电路图
图3所示的是本发明中温度传感电压生成器。
图4所示的是本发明中参考电压生成器。
图5所示的是本发明中电压转电流模块。
图6所示的是本发明中环形振荡器的电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一。
一种CMOS温度传感器,其特征在于包括温度传感器核心模块、环形振荡器模块和二进制计数器,其中温度传感器核心模块负责将芯片温度信号转为对应的电压信号,其次环形振荡器负责将电压信号转为对应的频率信号,最后二进制计数器负责将频率信号转为数字信号。
实施例二。
一种CMOS温度传感器,其特征在于包含温度传感电压生成器、参考电压生成器、第一环形振荡器、第二环形振荡器、第一二进制计数器和第二二进制计数器;其中温度传感电压生成器生成输出电压信号Vsense,参考电压生成器生成与温度无关的电压Vref,输出电压信号Vsense和与温度无关的电压Vref分别控制第一环形振荡器和第二环形振荡器生成相应频率的与温度相关的时钟信号Fsense和与温度无关的时钟信号Fref,与温度相关的时钟信号Fsense和与温度无关的时钟信号Fref分别经过第一二进制计数器和第二计数器生成与温度相关的温度计码Dsense和与温度无关的温度计码Dref,与温度相关的温度计码Dsense和与温度无关的温度计码位Dref的位宽分别为16位和10位;第二二进制计数器向第一二进制计数器输出停止电压信号Vstop。
所述温度传感电压生成器包含第一MOS管M1和第二MOS管M2,其中第一MOS管M1的源极接地,第二MOS管M2的漏极接电源,第一MOS管M1的栅极和漏极与输出电压信号Vsense相连,第二MOS管M2的栅极和源极与输出电压信号Vsense相连。
所述参考电压生成器包含第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3和第四MOS管M4,其中第一MOS管M1的源极接地,其栅极和漏极与第二MOS管M2的源极相连,第四MOS管M4的源极接电源,其栅极和漏极与第三MOS管M3的源极相连,第二MOS管M2的栅极和漏极均和与温度无关的电压Vref相连第三MOS管M3的栅极和漏极均和与温度无关的电压Vref相连。
所述电压转电流模块包括第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3、第四MOS管M4、第一运算放大器A1、第二运算放大器A2、第一电阻R1;其中第一MOS管M1的源极接地,第一MOS管M1的栅极和漏极、第二MOS管M2的漏极均分别与第一输出信号Vrn相连,第二MOS管M2的栅极与第一运算放大器A1的输出相连,第二MOS管M2的源极与A1的负输入端和第一电阻R1的负极相连,第一电阻R1的正极与第二运算放大器A2的正输入端和第二MOS管M3的漏极相连,第三MOS管M3的栅极与第二运算放大器A2的输出相连,第四MOS管M4的栅极和漏极、第三MOS管M3的源极均与第二输出信号Vrp相连,第四MOS管M4的源极接电源,传感电压生成器接在第一运算放大器A1的负输入端和第二运算放大器A2的负输入端之间。
所述环形振荡器包含第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3、第四MOS管M4、第五MOS管M5、第六MOS管M6、第七MOS管M7、第八MOS管M8、第九MOS管M9、第十MOS管M10、第十一MOS管M11、第十二MOS管M12、第十三MOS管M13、第十四MOS管M14和第十五MOS管M15;其中第一MOS管M1的源极接地,其栅极接时钟输出信号Vclock,第一MOS管M1的漏极与第二MOS管M2的源极相连,第二MOS管M2的栅极接起始输入信号Vstart,第二MOS管M2的漏极与第三MOS管M3的漏极、第四MOS管M4的漏极、第五MOS管M5的漏极和第六MOS管M6的漏极分别相连,第三MOS管M3的栅极接起始输入信号Vstart,第三MOS管M3的源极接电源;M3的栅极接时钟输出信号Vclock,源极接电源。M5、M9和M14的栅极均接第一输入信号Vrn,第六MOS管M6、第十MOS管M10和第十五MOS管M15的栅极均分别接第二输入信号Vrp,第七MOS管M7和第十二MOS管M12的源极均接地,第八MOS管M8和第十三MOS管M13的源极均接电源,第五MOS管M5的源极、第六MOS管M6的源极、第七MOS管M7的栅极和第八MOS管M8的栅极相互连接,第七MOS管M7的漏极、第八MOS管M8的漏极、第九MOS管M9的漏极和第十MOS管M10的漏极相互相连,第九MOS管M9的漏极和第十MOS管M10的漏极经过偶数个重复单元后与第十二MOS管M12的栅极和第十三MOS管M13的栅极相互相连,第十二MOS管M12的漏极、第十三MOS管M13的漏极、第十四MOS管M14的漏极和第十五MOS管M15的漏极相互相连,第四MOS管M14的源极和第十五MOS管M15的源极分别与时钟输出信号Vclock相连。
实施例三。
一种利用如权利要求1至6所述的CMOS温度传感器的传感方法,其特征在于包括以下步骤:
当起始输入信号Vstart信号由低电平变为高电平后,温度传感电压生成器和参考电压生成器开始工作,生成输出电压信号Vsense和与温度无关的电压Vref,分别控制第一二进制计数器和第二二进制计数器开始振荡输出与温度相关的时钟信号Fsense和与温度无关的时钟信号Fref,第一二进制计数器和第二二进制计数器分别累加与温度相关的时钟信号Fsense和与温度无关的时钟信号Fref的周期数,当第二二进制计数器计满溢出时,停止电压信号Vstop由低电平变为高电平,第一二进制计数器停止计数;此时第一二进制计数器输出的与温度相关的温度计码Dsense送至数字信号处理器(DSP),经过数字信号处理器(DSP)校准即可得到当前芯片的工作温度。
还包括以下步骤:
当起始输入信号Vstart信号为低电平时,温度传感电压生成器、参考电压生成器、第一环形振荡器和第二环形振荡器处于关闭状态,第一二进制计数器和第二二进制计数器处于复位清零状态。
本发明如图1-6所示,包含温度传感电压生成器、参考电压生成器、第一环形振荡器、第二环形振荡器、第一二进制计数器和第二二进制计数器。其中温度传感电压生成器生成与温度相关的电压Vsense,参考电压生成器生成与温度无关的电压Vref,Vsense和Vref分别控制第一环形振荡器和第二环形振荡器生成相应频率的时钟信号Fsense和Fref,Fsense和Fref分别经过第一二进制计数器和第二计数器生成温度计码Dsense和Dref,Dsense和Dref位宽分别为16位和10位。
图3所示的温度传感电压生成器包含第一MOS管M1和第二MOS管M2,其中M1的源极接地,M2的漏极接电源,M1的栅极和漏极与M2的栅极和源极均与输出电压信号Vsense相连。
图4所示的参考电压生成器包含第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3和第四MOS管M4。其中M1的源极接地,栅极和漏极与M2的源极相连,M4的源极接电源,栅极和漏极与M3的源极相连,M2的栅极和漏极与M3的栅极和漏极均与输出电压信号Vref相连。
图5所示的电压转电流模块第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3、第四MOS管M4、第一运算放大器A1、第二运算放大器A2、第一电阻R1。其中M1的源极接地,M1的栅极和漏极、M2的漏极均与输出信号Vrn相连,M2的栅极与运放A1的输出相连,源极与A1的负输入端和R1的负极相连,R1的正极与运放A2的正输入端和M3的漏极相连,M3的栅极与运放A2的输出相连,M4的栅极和漏极、M3的源极均与输出信号Vrp相连,M4的源极接电源,传感电压生成器接在运放A1的负输入端和运放A2的负输入端之间。
图6所示的环形振荡器包含第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3、第四MOS管M4、第五MOS管M5、第六MOS管M6、第七MOS管M7、第八MOS管M8、第九MOS管M9、第十MOS管M10、第十一MOS管M11、第十二MOS管M12、第十三MOS管M13、第十四MOS管M14、第十五MOS管M15。其中M1的源极接地,栅极接输出信号Vclock,漏极与M2的源极相连。M2的栅极接输入信号Vstart,漏极与M3的漏极、M4的漏极、M5的漏极和M6的漏极相连。M3的栅极接输入信号Vstart,源极接电源。M3的栅极接输出信号Vclock,源极接电源。M5、M9和M14的栅极均接输入信号Vrn,M6、M10和M15的栅极均接输入信号Vrp,M7和M12的源极均接地,M8和M13的源极均接电源,M5和M6的源极与M7和M8的栅极相连,M7和M8的漏极与M9和M10的漏极相连,M9和M10的漏极经过偶数个重复单元后与M12和M13的栅极相连,M12和M13的漏极与M14和M15的漏极相连,M14和M15的源极与输出信号Vclock相连。
实施例二。
本发明中CMOS温度传感器的工作原理为,当Vstart信号为低电平时,温度传感电压生成器、参考电压生成器、第一环形振荡器和第二环形振荡器处于关闭状态,第一二进制计数器和第二二进制计数器处于复位清零状态。当Vstart信号由低电平变为高电平后,温度传感电压生成器和参考电压生成器开始工作,生成电压Vsense和Vref,分别控制第一二进制计数器和第二二进制计数器开始振荡输出时钟信号Fsense和Fref,第一二进制计数器和第二二进制计数器分别累加时钟信号Fsense和Fref的周期数,当第二二进制计数器计满溢出时,Vstop信号由低电平变为高电平,第一二进制计数器停止计数。此时第一二进制计数器输出的温度计码Dsense送至数字信号处理器(DSP),经过DSP校准即可得到当前芯片的工作温度。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (8)
1.一种CMOS温度传感器,其特征在于包括温度传感器核心模块、环形振荡器模块和二进制计数器,其中温度传感器核心模块负责将芯片温度信号转为对应的电压信号,其次环形振荡器负责将电压信号转为对应的频率信号,最后二进制计数器负责将频率信号转为数字信号。
2.一种CMOS温度传感器,其特征在于包含温度传感电压生成器、参考电压生成器、第一环形振荡器、第二环形振荡器、第一二进制计数器和第二二进制计数器;其中温度传感电压生成器生成输出电压信号Vsense,参考电压生成器生成与温度无关的电压Vref,输出电压信号Vsense和与温度无关的电压Vref分别控制第一环形振荡器和第二环形振荡器生成相应频率的与温度相关的时钟信号Fsense和与温度无关的时钟信号Fref,与温度相关的时钟信号Fsense和与温度无关的时钟信号Fref分别经过第一二进制计数器和第二计数器生成与温度相关的温度计码Dsense和与温度无关的温度计码Dref,与温度相关的温度计码Dsense和与温度无关的温度计码位Dref的位宽分别为16位和10位;第二二进制计数器向第一二进制计数器输出停止电压信号Vstop。
3.根据权利要求2所述的一种CMOS温度传感器,其特征在于:所述温度传感电压生成器包含第一MOS管M1和第二MOS管M2,其中第一MOS管M1的源极接地,第二MOS管M2的漏极接电源,第一MOS管M1的栅极和漏极与输出电压信号Vsense相连,第二MOS管M2的栅极和源极与输出电压信号Vsense相连。
4.根据权利要求2所述的一种CMOS温度传感器,其特征在于:所述参考电压生成器包含第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3和第四MOS管M4,其中第一MOS管M1的源极接地,其栅极和漏极与第二MOS管M2的源极相连,第四MOS管M4的源极接电源,其栅极和漏极与第三MOS管M3的源极相连,第二MOS管M2的栅极和漏极均和与温度无关的电压Vref相连第三MOS管M3的栅极和漏极均和与温度无关的电压Vref相连。
5.根据权利要求2所述的一种CMOS温度传感器,其特征在于:所述电压转电流模块包括第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3、第四MOS管M4、第一运算放大器A1、第二运算放大器A2、第一电阻R1;其中第一MOS管M1的源极接地,第一MOS管M1的栅极和漏极、第二MOS管M2的漏极均分别与第一输出信号Vrn相连,第二MOS管M2的栅极与第一运算放大器A1的输出相连,第二MOS管M2的源极与A1的负输入端和第一电阻R1的负极相连,第一电阻R1的正极与第二运算放大器A2的正输入端和第二MOS管M3的漏极相连,第三MOS管M3的栅极与第二运算放大器A2的输出相连,第四MOS管M4的栅极和漏极、第三MOS管M3的源极均与第二输出信号Vrp相连,第四MOS管M4的源极接电源,传感电压生成器接在第一运算放大器A1的负输入端和第二运算放大器A2的负输入端之间。
6.根据权利要求2所述的一种CMOS温度传感器,其特征在于:所述环形振荡器包含第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3、第四MOS管M4、第五MOS管M5、第六MOS管M6、第七MOS管M7、第八MOS管M8、第九MOS管M9、第十MOS管M10、第十一MOS管M11、第十二MOS管M12、第十三MOS管M13、第十四MOS管M14和第十五MOS管M15;其中第一MOS管M1的源极接地,其栅极接时钟输出信号Vclock,第一MOS管M1的漏极与第二MOS管M2的源极相连,第二MOS管M2的栅极接起始输入信号Vstart,第二MOS管M2的漏极与第三MOS管M3的漏极、第四MOS管M4的漏极、第五MOS管M5的漏极和第六MOS管M6的漏极分别相连,第三MOS管M3的栅极接起始输入信号Vstart,第三MOS管M3的源极接电源;M3的栅极接时钟输出信号Vclock,源极接电源。M5、M9和M14的栅极均接第一输入信号Vrn,第六MOS管M6、第十MOS管M10和第十五MOS管M15的栅极均分别接第二输入信号Vrp,第七MOS管M7和第十二MOS管M12的源极均接地,第八MOS管M8和第十三MOS管M13的源极均接电源,第五MOS管M5的源极、第六MOS管M6的源极、第七MOS管M7的栅极和第八MOS管M8的栅极相互连接,第七MOS管M7的漏极、第八MOS管M8的漏极、第九MOS管M9的漏极和第十MOS管M10的漏极相互相连,第九MOS管M9的漏极和第十MOS管M10的漏极经过偶数个重复单元后与第十二MOS管M12的栅极和第十三MOS管M13的栅极相互相连,第十二MOS管M12的漏极、第十三MOS管M13的漏极、第十四MOS管M14的漏极和第十五MOS管M15的漏极相互相连,第四MOS管M14的源极和第十五MOS管M15的源极分别与时钟输出信号Vclock相连。
7.一种利用如权利要求1至6所述的CMOS温度传感器的传感方法,其特征在于包括以下步骤:
当起始输入信号Vstart信号由低电平变为高电平后,温度传感电压生成器和参考电压生成器开始工作,生成输出电压信号Vsense和与温度无关的电压Vref,分别控制第一二进制计数器和第二二进制计数器开始振荡输出与温度相关的时钟信号Fsense和与温度无关的时钟信号Fref,第一二进制计数器和第二二进制计数器分别累加与温度相关的时钟信号Fsense和与温度无关的时钟信号Fref的周期数,当第二二进制计数器计满溢出时,停止电压信号Vstop由低电平变为高电平,第一二进制计数器停止计数;此时第一二进制计数器输出的与温度相关的温度计码Dsense送至数字信号处理器(DSP),经过数字信号处理器(DSP)校准即可得到当前芯片的工作温度。
8.根据权利要求7所述的CMOS温度传感器的传感方法,其特征在于:还包括以下步骤:
当起始输入信号Vstart信号为低电平时,温度传感电压生成器、参考电压生成器、第一环形振荡器和第二环形振荡器处于关闭状态,第一二进制计数器和第二二进制计数器处于复位清零状态。
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CN201810057607.1A Pending CN108132106A (zh) | 2018-01-22 | 2018-01-22 | 一种cmos温度传感器及其传感方法 |
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CN (1) | CN108132106A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109883561A (zh) * | 2018-12-20 | 2019-06-14 | 佛山臻智微芯科技有限公司 | 一种低功耗的易于集成的数字温度传感器电路结构 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69933670D1 (de) * | 1999-08-31 | 2006-11-30 | St Microelectronics Srl | Temperaturfühler in Cmos-Technologie |
TW200736589A (en) * | 2006-03-28 | 2007-10-01 | Soon-Jyh Chang | An on-chip ring oscillator based CMOS temperature sensor |
CN103384816A (zh) * | 2011-02-07 | 2013-11-06 | 北欧半导体公司 | 半导体温度传感器 |
CN104132738A (zh) * | 2014-07-29 | 2014-11-05 | 深圳市锐能微科技有限公司 | 一种温度传感器及温度检测方法 |
CN106840462A (zh) * | 2017-01-18 | 2017-06-13 | 无锡艾立德智能科技有限公司 | 一种微功耗温度传感器 |
CN107356347A (zh) * | 2017-07-17 | 2017-11-17 | 四川和芯微电子股份有限公司 | Cmos数字温度传感器 |
CN107436199A (zh) * | 2016-05-27 | 2017-12-05 | 上海贝岭股份有限公司 | 温度传感器电路 |
CN107463200A (zh) * | 2017-07-31 | 2017-12-12 | 苏州大学 | 一种全cmos片上温度‑频率转换电路 |
-
2018
- 2018-01-22 CN CN201810057607.1A patent/CN108132106A/zh active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69933670D1 (de) * | 1999-08-31 | 2006-11-30 | St Microelectronics Srl | Temperaturfühler in Cmos-Technologie |
TW200736589A (en) * | 2006-03-28 | 2007-10-01 | Soon-Jyh Chang | An on-chip ring oscillator based CMOS temperature sensor |
CN103384816A (zh) * | 2011-02-07 | 2013-11-06 | 北欧半导体公司 | 半导体温度传感器 |
CN104132738A (zh) * | 2014-07-29 | 2014-11-05 | 深圳市锐能微科技有限公司 | 一种温度传感器及温度检测方法 |
CN107436199A (zh) * | 2016-05-27 | 2017-12-05 | 上海贝岭股份有限公司 | 温度传感器电路 |
CN106840462A (zh) * | 2017-01-18 | 2017-06-13 | 无锡艾立德智能科技有限公司 | 一种微功耗温度传感器 |
CN107356347A (zh) * | 2017-07-17 | 2017-11-17 | 四川和芯微电子股份有限公司 | Cmos数字温度传感器 |
CN107463200A (zh) * | 2017-07-31 | 2017-12-12 | 苏州大学 | 一种全cmos片上温度‑频率转换电路 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109883561A (zh) * | 2018-12-20 | 2019-06-14 | 佛山臻智微芯科技有限公司 | 一种低功耗的易于集成的数字温度传感器电路结构 |
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PB01 | Publication | ||
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