CN111337154A - 温度传感器及集成电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种温度传感器及集成电路，其中温度传感器包括电流产生模块，电流产生模块既包括MOS管温度传感单元又包括BJT温度传感单元，通过PWM产生器输出不同占空比的PWM脉冲来切换MOS管温度传感单元和BJT温度传感单元使其在不同时段分别输出具有温度系数特性的电流，相较于传统技术中仅采用MOS管温度传感器或仅采用BJT温度传感器，本申请利用MOS管温度传感单元和BJT温度传感单元组合的温度传感器测温精度高，避免了仅采用BJT温度传感器时封装应力导致的精度偏差，或仅采用MOS管温度传感器时非线性因子引入的误差，实现精准的温度测量。

Description

温度传感器及集成电路

技术领域

本发明涉及温度控制领域，特别是涉及一种温度传感器及集成电路。

背景技术

温度传感器在工业、交通运输、生物机械、农业等领域具有非常广泛的应用。模拟输出IC(Integrated Circuit，集成电路)温度传感器是一种常用的温度传感器，其具有精度高、尺寸小、分辨率高、线性高等优势。CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor，互补金属氧化物半导体)集成温度传感器是常用的模拟IC温度传感器，其主要实现方式包括：基于MOS(Metal Oxide Semiconductor，金属氧化物半导体)管的温度传感器及基于BJT(Bipolar Junction Transistor,双极型晶体管)的温度传感器。基于MOS管的温度传感器MOS器件通常工作在亚阈值器，其含有非线性因子ζ，线性度差于基于BJT的温度传感器；基于BJT的温度传感器由于BJT器件易受应力影响，失配较敏感。

发明内容

基于此，有必要针对传统的基于MOS管的温度传感器和基于BJT的温度传感器存在的问题，提供一种温度传感器及集成电路。

一种温度传感器，包括：

开关模块，用于在输入的PWM脉冲信号的控制下导通或关断；

电流产生模块，包括MOS管温度传感单元和BJT温度传感单元，所述开关模块导通时，所述MOS管温度传感单元产生具有温度系数特性的电流，所述开关模块关断时，所述BJT温度传感单元产生具有温度系数特性的电流；

镜像电流源模块，连接所述电流产生模块，用于将所述具有温度系数特性的电流镜像输出。

在其中一个实施例中，所述温度传感器还包括PWM发生器，所述PWM发生器包括充放电单元和比较单元；

所述比较单元用于比较所述充放电单元的电压和阈值电压的大小，并在所述充放电单元的电压大于所述阈值电压时输出第一电平信号，在所述充放电单元的电压小于所述阈值电压时输出第二电平信号，以形成所述PWM脉冲信号。在其中一个实施例中，所述PWM发生器还包括时钟控制单元和切换单元；

所述时钟控制单元控制所述切换单元，以使所述切换单元控制所述充放电单元在充电状态和放电状态之间切换。

在其中一个实施例中，所述切换单元包括第四开关和第五开关，所述第四开关包括控制端、第一端和第二端，所述第五开关包括控制端、第一端、第二端和第三端；

所述第四开关的控制端连接所述时钟控制单元的输出端，所述第四开关的第一端连接所述第五开关的第一端和所述充放电单元的第一端，所述第四开关的第二端连接所述充电单元的第二端，当所述时钟控制单元输出第一电平信号时，所述第四开关闭合，当所述控制单元输出第二电平信号时，所述第四开关关断；

所述第五开关的控制端连接所述时钟控制单元的输出端，所述第五开关的第二端接地，所述第五开关的第三端连接可调电压源，当所述时钟控制单元输出第一电平信号时，所述第五开关的第一端和第二端连通，当所述时钟控制单元输出第二电平信号时，所述第五开关的第一端和第三端连通。

在其中一个实施例中，所述温度传感器还包括控制模块，所述控制模块用于配置所述可调电压源的大小以调节所述PWM脉冲信号的占空比。

在其中一个实施例中，所述MOS管温度传感单元包括第一MOS管、第二MOS管和第三MOS管；

所述第一MOS管、所述第二MOS管和所述第三MOS管的栅极相连，所述第一MOS管的漏极、所述第二MOS管的漏极和所述第三MOS管的漏极分别连接预设电源，所述第一MOS管的源极和所述第二MOS管的源极分别通过所述开关模块接地；所述第三MOS管的源极通过所述开关模块连接所述BJT温度传感单元；

当所PWM脉冲信号控制所述开关模块导通时，所述BJT温度传感单元处于短路状态，所述第一MOS管、所述第二MOS管和所述第三MOS管处于亚阈值区并产生具有温度系数特性的电流。

在其中一个实施例中，所述BJT温度传感单元包括第一三极管和第二三极管，所述第一三极管的基极和集电极以及所述第二三极管的基极和集电极分别接地，所述第一三极管的发射极连接所述第一MOS管的源极，所述第二三极管的发射极通过所述开关模块连接所述第二MOS管和所述第三MOS管的源极；

当所PWM脉冲信号控制所述开关模块关断时，所述第一MOS管和所述第二MOS管构成钳位电路，以使所述第一MOS管和所述第二MOS管的源极电压相同，所述第一三极管和所述第二三极管产生具有温度系数特性的电流。

在其中一个实施例中，所述开关模块包括第一开关支路和第二开关支路；

所述第一开关支路与所述BJT温度传感单元并联，所述第一开关支路导通时将所述BJT温度传感单元短路；

所述第二开关支路一端连接第三MOS管，另一端分别连接所述第一开关支路和所述BJT温度传感单元。

在其中一个实施例中，所述第一开关支路包括第一开关和第二开关，所述第二开关支路包括第三开关和电阻，所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关均包括控制端、第一端和第二端；

所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关的控制端分别连接所述PWM发生器的输出端；

所述第一开关的第一端连接所述第一MOS管的源极和所述第一三极管的发射极的公共连接点，所述第一开关的第二端连接所述第一三极管、所述第二三极管和地的公共连接点；

所述第二开关的第一端连接所述电阻的一端与所述第二三极管的发射极的公共连接点，所述第二开关的第二端连接所述第一三极管、所述第二三极管和地的公共连接点；

所述第三开关的第一端连接所述电阻的另一端与所述第二MOS管源极的公共连接段，所述第三开关的第二端连接所述第三MOS管的源极；

所述PWM发生器输出第一电平时控制所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关导通，所述PWM发生器输出第二电平时控制所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关关断。

一种集成电路，包括前述温度传感器。

上述温度传感器及集成电路中，电流产生模块既包括MOS管温度传感单元又包括BJT温度传感单元，通开关模块切换MOS管温度传感单元和BJT温度传感单元使其在不同时段分别输出具有温度系数特性的电流，相较于传统技术中仅采用MOS管温度传感器或仅采用BJT温度传感器，利用本申请的温度传感器，可根据需要随时切换MOS管温度传感单元和BJT温度传感单元，避免了仅采用BJT温度传感器时封装应力导致的精度偏差，或仅采用MOS管温度传感器时非线性因子引入的误差，实现精准的温度测量。

附图说明

图1为本申请的一个实施例提供的温度传感器模块示意图；

图2为本申请的又一实施例提供的温度传感器模块示意图；

图3为本申请的一个实施例提供的温度传感器电路结构示意图；

图4为图3所示实施例提供的温度传感器电路结构在开关模块导通时的结构示意图；

图5为图3所示实施例提供的温度传感器电路结构在开关模块断开时的结构示意图；

图6为本申请的另一实施例提供的温度传感器模块示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是在于限制本发明。

请参阅图1，本申请的一个实施例提供一种温度传感器，包括开关模块100、电流产生模块200和电流源镜像模块300。其中，开关模块100可以在输入的PWM脉冲信号的控制下导通或关断。电流产生模块200连接开关模块100。本实施例中，电流产生模块200包括MOS管温度传感单元210和BJT温度传感单元220，开关模块100导通时，MOS管温度传感单元210产生具有温度系数特性的电流，当开关模块100关断时，BJT温度传感单元220产生具有温度系数特性的电流。具体地，可以配置MOS管温度传感单元210和BJT温度传感单元220使其产生具有正温度特性的电流或负温度系数的电流。电流镜像模块300连接电流产生模块200，用于将具有温度系数特性的电流镜像输出，以使与温度传感器连接的外部设备根据具有温度系数特性的电流计算当前的环境温度。

上述实施例提供的温度传感器中，电流产生模块200既包括MOS管温度传感单元210又包括BJT温度传感单元220，利用开关模块100切换MOS管温度传感单元210和BJT温度传感单元220使其在不同时段分别输出具有温度系数特性的电流，相较于传统技术中仅采用MOS管温度传感器或仅采用BJT温度传感器，利用本申请的温度传感器，可根据需要随时切换MOS管温度传感单元210和BJT温度传感单元220，避免了仅采用BJT温度传感器时封装应力导致的精度偏差，或仅采用MOS管温度传感器时非线性因子引入的误差，从而实现精准的温度测量。

在其中一个实施例中，如图2所示，温度传感器还包括PWM发生器400，PWM发生器400连接开关模块100，用于产生PWM脉冲信号以控制开关模块100的导通和关断。PWM发生器400包括充放电单元410和比较单元420。比较单元420用于比较充放电单元410的电压和阈值电压的大小,在充放电单元410的电压大于等于阈值电压时输出端输出第一电平信号，在充放电单元410的电压小于阈值电压时输出端输出第二电平信号以形成PWM脉冲信号。以图3所示的电路为例，充放电单元410可以通过电容C实现，比较单元420可以通过运算放大器A实现。运算放大器A包括第一输入端、第二输入端和输出端，第一输入端连接电容C的第二端，用于输入电容电压Vc，第二输入端用于输入阈值电压V_threhold。第一输入端为正相输入端，第二输入端为反相输入端，当电容电压Vc大于阈值电压Vthrehold时，运算放大器A输出高电平信号，当电容电压Vc大于阈值电压Vthrehold时，运算放大器A输出低电平信号，PWM脉冲信号即由交替的高电平信号和低电平信号组成。

进一步的，PWM发生器400还包括时钟控制单元430和切换单元440。切换单元440连接充放电单元410，时钟控制单元430可以控制切换单元440，以使切换单元440控制充放电单元410在充电状态和放电状态之间切换。

具体的，如图3所示，切换单元440包括第四开关S4和第五开关S5。其中，第四开关S4和第五开关S5均受控于时钟控制单元430。第四开关S4包括控制端、第一端和第二端。第四开关S4的控制端连接时钟控制单元430的输出端，第四开关S4的第一端连接第五开关S5的第一端和充放电单元410的第一端，第四开关S4的第二端连接充放电单元410的第二端和运算放大器A的第一输入端。本实施例中，通过时钟控制单元430产生的时钟信号控制第四开关S4闭合或关断。当时钟控制单元430输出第一电平信号时，第四开关S4闭合，当时钟控制单元430输出第二电平信号时，第四开关S4关断。在一些可替代的实施例中，可通过外部时钟源来代替时钟控制单元430。

第五开关S5包括控制端、第一端、第二端和第三端。第五开关S5的控制端连接时钟控制单元430的输出端，第五开关S5的第一端连接第四开关S4的第一端和电容C的第一端的公共连接点，第五开关S5的第二端接地，第五开关S5的第三端连接预设的可调电压源。当时钟控制单元430输出第一电平信号时，第五开关S5的第一端和第二端连通，也即电容C通过第五开关S5接地，此时电容C上积累的电荷将通过第五开头S5泄放，即控制电容C放电。当时钟控制单元430输出第二电平信号时，第五开关S5的第一端和第三端连通，也即可调电压源的输出电压Vadj通过第五开关S5为电容C充电。可选地，可调电压源可以是温度传感器内置的电压源，也可采用外部电压源实现。

可选地，时钟控制单元430的第一电平信号是高电平信号，第二电平信号是低电平信号；或者，时钟控制单元430的第一电平信号是低电平信号，第二电平信号是高电平信号。

在一个具体的实施例中，以图3所示电路为例，当时钟控制单元430输出第一电平信号，第四开关S4闭合，第五开关S5的第一端和第二端连通，也即电容C被短路，且第五开关S5连接至接地端，电容C处于放电状态，此时PWM发生器400处于复位状态。当时钟控制单元430输出第二电平信号，第四开关S4关断，第五开关S5的第一端和第三端连通，也即，可调电压源通过开关S5对电容C充电。充电过程中，当电容C的电压大于等于阈值电压时，运算放大器A输出高电平信号，当电容C的电压小于阈值电压时，运算放大器A输出低电平信号，交替的高、低电平信号形成PWM脉冲信号。进一步的，通过调节可调电压源的大小可调节PWM脉冲信号的占空比。

PWM发生器400产生的PWM脉冲信号用于控制MOS管温度传感单元210和BJT温度传感单元220工作。请继续参阅图3，在其中一个实施例中，MOS管温度传感单元210包括第一MOS管M1、第二MOS管M2和第三MOS管M3。第一MOS管M1、第二MOS管M2和第三MOS管M3可以均为N型晶体管也可以均为P型晶体管。第一MOS管M1、第二MOS管M2和第三MOS管M3的栅极相连，第一MOS管M1的漏极、第二MOS管M2的漏极和第三MOS管M3的漏极分别通过镜像电流源模块300连接预设电源VDD。其中，预设电源VDD用于为镜像电流源提供工作电压，可以内置在温度传感器内，也可通过外部电源实现。镜像电流源模块300包括第一镜像电流源310、第二镜像电流源320和第三镜像电流源330，第一镜像电流源310、第二镜像电流源320和第三镜像电流源330分别连接至预设电源VDD。第一MOS管的漏极连接第一镜像电流源310，第二MOS管M2和第三MOS管M3的漏极分别连接第二镜像电流源320。第一MOS管M1的源极和第二MOS管M2的源极分别通过开关模块100接地，第三MOS管M3的源极通过开关模块100连接BJT温度传感单元220。

进一步的，BJT温度传感单元220包括第一三极管Q1和第二三极管Q2，第一三极管Q1的基极和集电极以及第二三极管Q2的基极和集电极分别接地，第一三极管Q1的发射极连接第一MOS管M1的源极，第二三极管Q2的发射极通过开关模块100连接第二MOS管M2和第三MOS管M3的源极。

进一步的，开关模块100包括第一开关支路和第二开关支路。第一开关支路与BJT温度传感单元230并联，第一开关支路导通时，BJT温度传感单元230被短路。第二开关支路一端连接第三MOS管M3，另一端分别连接第一开关支路和BJT温度传感单元220，第二开关支路断开时将第三MOS管M3关断。具体的，第一开关支路包括第一开关S1和第二开关S2，第二开关支路包括第三开关S3和电阻R1。第一开关S1、第二开关S2和第三开关S3均包括控制端、第一端和第二端。第一开关S1、第二开关S2和第三开关S3的控制端分别连接PWM发生器400的输出端。第一开关S1的第一端连接第一MOS管M1的源极和第一三极管Q1的发射极的公共连接点，第一开关S1的第二端连接第一三极管Q1和第二三极管Q2与地的公共连接点。第二开关S2的第一端连接电阻R1的一端和第二三极管Q2的发射极的公共连接点。第二开关S2的第二端连接第一三极管Q1和第二三极管Q2与地的公共连接点。第三开关S3的第一端连接电阻R1的另一端与第二MOS管源极的公共连接点，第三开关S3的第二端连接第三MOS管M3的源极。PWM发生器400输出的PWM脉冲信号可控制第一开关S1、第二开关S2和第三开关S3的导通与关断，当PWM发生器400输出第一电平时,控制第一开关S1、第二开关S2和第三开关S3导通，PWM发生器400输出第二电平时,控制第一开关S1、第二开关S2和第三开关S3关断。其中，第一电平为高电平，第二电平为低电平，或第一电平为低电平，第二电平为高电平。

当PWM脉冲信号控制第一开关支路和第二开关支路导通时，BJT温度传感单元220处于短路状态，第一MOS管M1、第二MOS管M2和第三MOS管M3处于亚阈值区并产生具有温度系数特性的电流。当PWM脉冲信号控制第一开关支路和第二开关支路关断时，第一MOS管M1和第二MOS管M2构成钳位电路，第三MOS管M3与电路断开，以使第一MOS管M1和第二MOS管M2的源极电压相同，第一三极管Q1和第二三极管Q2产生具有温度系数特性的电流。

具体的，当PWM脉冲信号控制第一开关S1、第二开关S2和第三开关S3导通时，温度传感器的等效电路如图4所示，BJT温度传感单元220被开关模块100短路，第一MOS管M1的源极通过第一开关S1接地，第二MOS管M2和第三MOS管M3的源极分别通过电阻R1和开关S2接地。此时，具有温度系数特性的电流由工作在亚阈值区的第一MOS管M1、第二MOS管M2和第三MOS管M3提供。假设具有温度系数的电流为I_ptat，则电流表达式如下：

I_ptat＝(V_GS1-V_GS2)/R (1)

其中V_GS1为第一MOS管M1的栅极源极电压差，V_GS2为第二MOS管M2的栅极源极电压差。

由于工作在亚阈值区的MOS管的电流为：

其中，

也即MOS管的宽长比，μ表示载流子迁移率，ε_si表示半导体材料硅的介电常数，φ_S表示MOS管的表面势，φ_B表示MOS管的衬底费米势，N_ch表示MOS管的衬底掺杂浓度，

表示MOS管的热电势，其中k为波耳兹曼常数，T为热力学温度，即绝对温度，q为电子电荷(1.6×10^–19C)。

又因为

等式(2)和等式(3)结合可得：

计算得到：

因此：

假设n(T)≈n(T₀)，

可以得到：

其中，K_G＝K_T+V_gs(T₀)-V_th(T₀)-V_off。

上述公式中，T表示当前实际温度，T0表示参考温度，V_off表示修正常数项。由于K_G通常为负值，因此从式(7)可以看出V_gs随着温度的增加而减小，即具有负温度系数，所以ΔV_gs具有正温度系数。因此的I_{PTAT_MOS}电流为：

也即，MOS管温度传感单元可产生具有正温度系数的电流。

当PWM脉冲信号控制第一开关S1、第二开关S2和第三开关S3关断时，等效电路如图5所示，第三MOS管M3断路，第一MOS管M1和第二MOS管M2构成钳位电路，从而第一MOS管M1和第二MOS管M2的源极电压相等。此时，具有温度系数特性的电流由第一三极管Q1和第二三极管Q2产生。电流表达式如下：

I＝(V_BE1-V_BE2)/R (8)

其中，V_BE1表示第一三极管Q1基极与发射极的电压差，V_BE2表示第二三极管Q2基极与发射极的电压差，R为电阻R1的阻值。

对于双极型器件，集电极电流为：

I_C＝I_Sexp(V_BE/V_T) (9)

其中，I_s表示BJT三极管的饱和电流，V_BE表示BJT三极管的基极与发射极的电压差，

表示BJT三极管的热电势，k为波耳兹曼常数，T为热力学温度，即绝对温度，q为电子电荷(1.6×10^–19C)。

可以得到：

由于

因此，V_BE具有负温度特性，进而ΔV_BE具有正温度特性，则电流表达式为：

也即，BJT温度传感单元可产生具有正温度系数的电流。

由上述公式可知，当PWM脉冲信号控制开关模块100导通时，MOS管温度传感单元210产生具有正温度系数的电流，当PWM脉冲信号控制开关模块100关断时，BJT温度传感单元220产生具有正温度系数的电流。电流镜电流源模块300连接电流产生模块，用于将具有正温度系数的电流镜像输出。上述温度传感器通过产生脉宽可调的PWM脉冲信号控制开关模块100的导通和关断，根据需要随时切换MOS管温度传感单元210和BJT温度传感单元220，以产生具有正温度系数的电流，避免了仅采用BJT温度传感器时封装应力导致的精度偏差，或仅采用MOS管温度传感器时非线性因子引入的误差，从而实现精准的温度测量

进一步的，请参阅图6，在其中一个实施例中，温度传感器还包括与镜像电流源模块300连接的电流检测电路500，具体的，电流检测电路500连接第三镜像电流源330，用于采样具有温度系数特性的电流，并根据电流的温度系数特性确定电流对应的温度。其中，如图3所述，电流检测电路500可以是ADC(Analog-to-digital converter，模数转换器)。在其他的可替代方案中，电流检测电路500还可以是模拟前端(analog front-end，AFE)电路或其他的具有信号采集与处理功能的电路。

上述实施例提供的温度传感器中，电流产生模块200既包括MOS管温度传感单元210又包括BJT温度传感单元220，通过PWM产生器400输出不同占空比的PWM脉冲来切换MOS管温度传感单元210和BJT温度传感单元220使其在不同时段分别输出具有温度系数特性的电流，相较于传统技术中仅采用MOS管温度传感器或仅采用BJT温度传感器，本申请利用MOS管温度传感单元210和BJT温度传感单元220组合的温度传感器测温精度高，避免了仅采用BJT温度传感器时封装应力导致的精度偏差，或仅采用MOS管温度传感器时非线性因子引入的误差，实现精准的温度测量。

本申请还提供一种集成电路，包括前述温度传感器。可选地，上述温度传感器可以集成在MCU内，也可以集成在SOC(System On a Chip,片上系统)或SIP(System In aPackage，系统级封装)内。

本申请的集成电路，其上设置的温度传感器既包括MOS管温度传感单元又包括BJT温度传感单元。利用PWM发生器产生PWM脉冲信号控制开关模块的关断，进而可以通过开关模块切换MOS管温度传感单元和BJT温度传感单元使其在不同时段分别输出具有温度系数特性的电流，集成电路可根据具有温度系数特性的电流计算当前的环境温度，避免了传统技术中仅采用BJT温度传感器时封装应力导致的精度偏差，或仅采用MOS管温度传感器时非线性因子引入的误差，从而实现精准的温度测量。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种温度传感器，其特征在于，包括：

开关模块，用于在输入的PWM脉冲信号的控制下导通或关断；

电流产生模块，包括MOS管温度传感单元和BJT温度传感单元，所述开关模块导通时，所述MOS管温度传感单元产生具有温度系数特性的电流，所述开关模块关断时，所述BJT温度传感单元产生具有温度系数特性的电流；

镜像电流源模块，连接所述电流产生模块，用于将所述具有温度系数特性的电流镜像输出。

2.根据权利要求1所述的温度传感器，其特征在于，所述温度传感器还包括PWM发生器，所述PWM发生器包括充放电单元和比较单元；

所述比较单元用于比较所述充放电单元的电压和阈值电压的大小，并在所述充放电单元的电压大于所述阈值电压时输出第一电平信号，在所述充放电单元的电压小于所述阈值电压时输出第二电平信号，以形成所述PWM脉冲信号。

3.根据权利要求2所述的温度传感器，其特征在于，所述PWM发生器还包括时钟控制单元和切换单元；

所述时钟控制单元控制所述切换单元，以使所述切换单元控制所述充放电单元在充电状态和放电状态之间切换。

4.根据权利要求3所述的温度传感器，其特征在于，所述切换单元包括第四开关和第五开关，所述第四开关包括控制端、第一端和第二端，所述第五开关包括控制端、第一端、第二端和第三端；

所述第四开关的控制端连接所述时钟控制单元的输出端，所述第四开关的第一端连接所述第五开关的第一端和所述充放电单元的第一端，所述第四开关的第二端连接所述充电单元的第二端，当所述时钟控制单元输出第一电平信号时，所述第四开关闭合，当所述控制单元输出第二电平信号时，所述第四开关关断；

所述第五开关的控制端连接所述时钟控制单元的输出端，所述第五开关的第二端接地，所述第五开关的第三端连接预设的可调电压源，当所述时钟控制单元输出第一电平信号时，所述第五开关的第一端和第二端连通，当所述时钟控制单元输出第二电平信号时，所述第五开关的第一端和第三端连通。

5.根据权利要求4所述的温度传感器，其特征在于，所述温度传感器还包括控制模块，所述控制模块用于配置所述可调电压源的输出电压的大小以调节所述PWM脉冲信号的占空比。

6.根据权利要求5所述的温度传感器，其特征在于，所述MOS管温度传感单元包括第一MOS管、第二MOS管和第三MOS管；

所述第一MOS管、所述第二MOS管和所述第三MOS管的栅极相连，所述第一MOS管的漏极、所述第二MOS管的漏极和所述第三MOS管的漏极分别连接预设电源，所述第一MOS管的源极和所述第二MOS管的源极分别通过所述开关模块接地；所述第三MOS管的源极通过所述开关模块连接所述BJT温度传感单元；

当所PWM脉冲信号控制所述开关模块导通时，所述BJT温度传感单元处于短路状态，所述第一MOS管、所述第二MOS管和所述第三MOS管处于亚阈值区并产生具有温度系数特性的电流。

7.根据权利要求6所述的温度传感器，其特征在于，所述BJT温度传感单元包括第一三极管和第二三极管，所述第一三极管的基极和集电极以及所述第二三极管的基极和集电极分别接地，所述第一三极管的发射极连接所述第一MOS管的源极，所述第二三极管的发射极通过所述开关模块连接所述第二MOS管和所述第三MOS管的源极；

当所PWM脉冲信号控制所述开关模块关断时，所述第一MOS管和所述第二MOS管构成钳位电路，以使所述第一MOS管和所述第二MOS管的源极电压相同，所述第一三极管和所述第二三极管产生具有温度系数特性的电流。

8.根据权利要求7所述的温度传感器，其特征在于，所述开关模块包括第一开关支路和第二开关支路；

所述第一开关支路与所述BJT温度传感单元并联，所述第一开关支路导通时将所述BJT温度传感单元短路；

所述第二开关支路一端连接第三MOS管，另一端分别连接所述第一开关支路和所述BJT温度传感单元。

9.根据权利要求8所述的温度传感器，其特征在于，所述第一开关支路包括第一开关和第二开关，所述第二开关支路包括第三开关和电阻，所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关均包括控制端、第一端和第二端；

所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关的控制端分别连接所述PWM发生器的输出端；

所述第一开关的第一端连接所述第一MOS管的源极和所述第一三极管的发射极的公共连接点，所述第一开关的第二端连接所述第一三极管、所述第二三极管和地的公共连接点；

所述第二开关的第一端连接所述电阻的一端与所述第二三极管的发射极的公共连接点，所述第二开关的第二端连接所述第一三极管、所述第二三极管和地的公共连接点；

所述第三开关的第一端连接所述电阻的另一端与所述第二MOS管源极的公共连接段，所述第三开关的第二端连接所述第三MOS管的源极；

所述PWM发生器输出第一电平时控制所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关导通，所述PWM发生器输出第二电平时控制所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关关断。

10.一种集成电路，其特征在于，所述集成电路包括如权利要求1-9任一项所述的温度传感器。

Images