CN112097937B - 温度检测电路及芯片 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种温度检测电路及芯片。该温度检测电路，包括：电流提供单元，其用于在一检测周期的上半周期依次输出两段不同的第一电流，在所述检测周期的下半周期依次输出两段不同的第二电流；温敏感应单元，其第一端与电流提供单元连接，以用于基于电流提供单元输出的电流在第一端生成与温度相关的电压；压差放大单元，其与第一端连接，以用于将第一端在两段第一电流的驱动下的电压差放大为第一差值电压，以及用于将一输入端在两段第二电流驱动下的电压差放大为第二差值电压；计算单元，其与压差放大单元连接，以用于将第一差值电压以及所述第二差值电压进行作差以计算出所述温敏感应单元处的温度值。本申请可以提高温度检测的准确性。

Description

温度检测电路及芯片

技术领域

本申请涉及温度检测技术领域，具体涉及一种温度检测电路及芯片。

背景技术

近些年来，集成电路飞速发展，工艺制造水平不断进步，单位芯片面积上的元器件数目越来越多，芯片的发热量也越来越大，增大了器件性能退化甚至失效的隐患，由此引发了人们对芯片温度监控与管理的关注。传统温度传感器进行温度检测时存在较大的误差，导致检测结果准确性较低。

针对上述问题，目前尚未有有效的技术解决方案。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种温度检测电路及芯片，以消除由于压差放大电路的失调电压引起的失调误差，可以提高温度检测的准确性。

第一方面，本申请实施例提供了一种温度检测电路，包括：

电流提供单元，其用于在一检测周期的上半周期依次输出两段不同的第一电流，在所述检测周期的下半周期依次输出两段不同的第二电流，两个所述第一电流的差值与两个所述第二电流的差值不相同；

温敏感应单元，其第一端与所述电流提供单元连接，以用于基于电流提供单元输出的电流在第一端生成与温度相关的电压；

压差放大单元，其与所述第一端连接，以用于将所述第一端在两段第一电流的驱动下的电压差放大为第一差值电压，以及用于将一输入端在两段第二电流驱动下的电压差放大为第二差值电压；

计算单元，其与所述压差放大单元连接，以用于将所述第一差值电压以及所述第二差值电压进行作差以计算出所述温敏感应单元处的温度值。

本申请实施例通过采用计算单元来对两次检测的第一差值电压以及第二差值电压进行作差以计算出所述温敏感应单元处的温度值，从而消除其中由于压差放大单元的失调电压引起的失调误差，从而可以提高温度检测的准确性，并且由于对一个位置的检测仅仅只需要一个温敏感应单元，因此，可以避免由于温敏感应单元本身的温敏特性差异引起的误差，从而进一步提高了温度检测的准确性。

可选地，所述的温度检测电路中，所述计算单元包括：

模数转换模块，其与所述压差放大单元连接，以用于将第一差值电压以及第二差值电压分别转换为对应的第一数值及第二数值；

数字处理模块，其用于将第一数值及第二数值作差以计算出所述温敏感应单元处的温度值。

本申请实施例通过先对第一差值电压以及第二差值电压分别转换为对应的第一数值及第二数值，然后再进行作差计算，从而不仅可以消除由于压差放大单元的失调电压引起的失调误差，还可以消除该模数转换模块的失调电压引起的失调误差，从而可以提高温度检测的准确性。

可选地，所述的温度检测电路中，所述计算单元包括：

模拟电压处理模块，其与所述压差放大单元连接，以用于对所述第一差值电压以及所述第二差值电压作差以输出目标差值电压；

模数转换模块，其与所述模拟电压处理模块连接，以用于对所述目标差值电压进行模数转换，得到所述温敏感应单元处的温度值。

本申请实施例通过先对第一差值电压以及第二差值电压进行作差得到目标差值电压，再对目标差值电压进行模数转换，从而得到温度值，不仅可以消除由于压差放大单元的失调电压引起的误差，由于只进行一次模数转换，因此，可以避免模数转换过程中的误差积累，从而可以提高温度检测的准确性。

可选地，所述的温度检测电路中，所述压差放大单元包括：第一电容、第二电容、第一开关以及运算放大器；

所述第一电容的一端与第一端连接，另一端与所述运算放大器的反相输入端连接；

所述运算放大器的正相输入端接入预设参考电压，所述运算放大器的输出端与所述模数转换器连接；

所述第二电容的一端与所述反相输入端连接，另一端与所述运算放大器的输出端连接。

可选地，所述的温度检测电路中，在一个检测周期的上半周期：当所述电流提供单元输出一段第一电流时，第一开关导通；当所述电流提供单元输出另一段第一电流时，第一开关关断；

在一个检测周期的下半周期：当所述电流提供单元输出一段第二电流时，第一开关导通；当所述电流提供单元输出另一段第二电流时，第一开关关断。

可选地，所述的温度检测电路中，所述压差放大单元还包括第二开关，所述第一电容通过所述第二开关与所述反相输入端连接，所述第二开关用于在检测温度时导通。

可选地，所述的温度检测电路中，所述压差放大单元还包括复位开关，所述复位开关的输入端接入所述预设参考电压，所述复位开关的输出端与所述第二开关和第一电容的公共节点连接。

可选地，所述的温度检测电路中，所述温敏感应单元包括一个温敏感应元件，所述温敏感应元件的一端与电流提供单元连接，所述温敏感应元件的另一端接地。

可选地，所述的温度检测电路中，所述温敏感应单元包括多个温敏感应元件、多个第三开关以及多个第四开关；

每一所述温敏感应元件通过一所述第三开关与所述电流提供单元连接，每一所述温敏感应元件通过一所述第四开关与所述压差放大单元连接；每一所述第三开关以及每一所述第四开关的控制端接入控制信号；

所述控制信号用于控制一所述温敏感应元件对应的第三开关以及第四开关导通，其他温敏感应元件对应的第三开关以及第四开关关断。

本申请实施例通过采用第三开关以及第四开关来将所需的温敏感应元件接入温度检测电路的主体中从而实现对所选温敏感应元件处的温度检测，可以实现对多个不同位置进行异步温度检测。

可选地，所述的温度检测电路中，所述温敏感应元件包括一二极管，所述二极管的正极与输入端连接，所述二极管的负极接地。

可选地，所述的温度检测电路中，所述温敏感应元件包括一N型晶体三极管，所述N型晶体三极管的集电极和基极与所述电流提供单元连接，所述N型晶体三极管的发射极接地。

可选地，所述的温度检测电路中，所述温敏感应元件包括一P型晶体三极管，所述P型晶体三极管的发射极与电流提供单元连接，所述P型晶体三极管的集电极与基极连接并接地。可选地，所述的温度检测电路中，所述两个不同的第一电流的电流值分别依次为第一预设值和第二预设值，所述两个不同的第二电流的电流值分别依次为第二预设值和第一预设值。

可选地，所述的温度检测电路中，所述电流提供单元包括：

第一恒流源，其用于输出第一预设值的电流；

第二恒流源，其用于输出第二预设值的电流；

第五开关，其输入端与第一恒流源连接，其输出端与所述第一端连接；

第六开关，其输入端与第二恒流源连接，其输出端与所述第一端连接。

可选地，所述的温度检测电路中，所述电流提供单元包括：

第一电流镜，其用于输出第一预设值的电流；

第二电流镜，其用于输出第二预设值的电流；

第五开关，其输入端与第一电流镜的电流输出端连接，其输出端与所述第一端连接；

第六开关，其输入端与第二电流镜的电流输出端连接，其输出端与所述第一端连接。

可选地，所述的温度检测电路中，所述第五开关以及所述第六开关均为PMOS管。

第二方面，本申请实施例还提供了一种芯片，包括处理器以及上述任一项所述的温度检测电路，所述温度检测电路与所述处理器连接。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本申请一些实施例中的一种温度检测电路的原理框图。

图2是本申请一些实施例中的一种温度检测电路的第一种电路连接结构图。

图3是本申请一些实施例中的温度检测电路的电流提供单元的电路结构图。

图4是图2所示实施例中的温度检测电路的一个检测周期的上半周期的信号时序图。

图5是本申请一些实施例中的一种温度检测电路的第二种电路连接结构图。

图6是本申请一些实施例中的一种温度检测电路的第三种电路连接结构图。

图7是本申请一些实施例中的一种温度检测电路的第四种电路连接结构图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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申请中的具体含义。

本申请实施例提供了一种温度检测电路，该温度检测电路用于集成封装的芯片内，以用于对该芯片进行单点或者多点的温度检测。其中，该温度检测电路包括：电流提供单元，其用于在一检测周期的上半周期依次输出两段不同的第一电流，在所述检测周期的下半周期依次输出两段不同的第二电流，两个所述第一电流的差值与两个所述第二电流的差值不相同；温敏感应单元，其第一端与所述电流提供单元连接，以用于基于电流提供单元输出的电流在第一端生成与温度相关的电压；压差放大单元，其与所述第一端连接，以用于将所述第一端在两段第一电流的驱动下的电压差放大为第一差值电压，以及用于将一输入端在两段第二电流驱动下的电压差放大为第二差值电压；计算单元，其与所述压差放大单元连接，以用于将所述第一差值电压以及所述第二差值电压进行作差以计算出所述温敏感应单元处的温度值。本申请实施例提供的温度检测电路通过将两次的差值电压进行作差从而消去该压差放大单元失调电压，进而可以提高温度检测的准确性，并且由于对一个位置的检测仅仅只需要一个温敏感应单元，因此，可以避免由于温敏感应单元本身的温敏特性差异引起的误差，从而进一步提高了温度检测的准确性。

请参照图1，图1是本申请一些实施例中的一种温度检测电路的结构示意图。该温度检测电路，包括：电流提供单元101、温敏感应单元102、压差放大单元103以及计算单元104。

其中，该电流提供单元101用于在一检测周期的上半周期依次输出两段不同的第一电流，在所述检测周期的下半周期依次输出两段不同的第二电流，两个所述第一电流的差值与两个所述第二电流的差值不相同；温敏感应单元102的第一端与所述电流提供单元101连接，以用于基于电流提供单元101输出的电流在第一端生成与温度相关的电压，可以正相关，也可以负相关；压差放大单元103与所述第一端连接，以用于将所述第一端在两段第一电流的驱动下的电压差放大为第一差值电压，以及用于将第一端在两段第二电流驱动下的电压差放大为第二差值电压；计算单元104与压差放大单元103连接，以用于将第一差值电压以及第二差值电压进行作差以计算出所述温敏感应单元102处的温度值。

本申请实施例通过将两次的电压差对应的数值进行作差从而消去该压差放大单元的失调电压，进而具有提高温度检测的准确性的有益效果，并且由于对一个位置的检测仅仅只需要一个温敏感应单元，因此，可以避免由于温敏感应单元本身的温敏特性差异引起的误差，从而进一步提高了温度检测的准确性。

请参照图2所示，该图2是本申请一些实施例中的温度检测电路的具体电路连接结构图。

其中，该电流提供单元101提供的两个不同的第一电流的电流值分别依次为第一预设值和第二预设值，两个不同的第二电流的电流值分别依次为第二预设值和第一预设值。也即是说，在一个检测周期的上半周期，该电流提供单元101先提供一段第一预设值的电流，再提供一段第二预设值的电流，在该检测周期的下半周期，该电流提供单元101先提供一段第二预设值的电流，再提供二段第二预设值的电流。其中，每次电流提供单元101每次提供的第一预设值和第二预设值的电流的持续时间相同。

当然，该两个不同的电流的电流值可以分别为第一预设值和第二预设值，该两个第二电流的电流值分别为第三预设值以及第四预设值。

其中，在图2所示实施例中，该电流提供单元101可以包括第一恒流源i1、第二恒流源i2、第五开关S5以及第六开关S6。其中，该第一恒流源i1用于输出第一预设值的电流；第二恒流源i2用于输出第二预设值的电流；第五开关S5输入端与第一恒流源i1连接，其输出端与第一端连接；第六开关S6其输入端与第二恒流源i2连接，其输出端与第一端连接。其中，该第五开关以及所述第六开关均为PMOS管，当然，也可以为NMOS管。该第五开关S5以及该第六开关S6的栅极分别接入控制信号，从而实现第五开关S5以及第六开关S6的开关控制。

当然可以理解地，如图3所示，电流提供单元101可以有其他实现形式。该电流提供单元101包括：第一电流镜T1、第二电流镜T2、第五开关 S5以及第六开关S6。第一电流镜T1用于输出第一预设值的电流；第二电流镜T2用于输出第二预设值的电流；第五开关S5的输入端与第一电流镜 T1的电流输出端连接，其输出端与第一端连接；第六开关S6输入端与第二电流镜T2的电流输出端连接，其输出端与第一端连接。其中，该第五开关S5以及所述第六开关S6可以均为PMOS管，当然，也可以为NMOS管。该第五开关S5以及该第六开关S6的栅极分别接入控制信号，从而实现第五开关S5以及第六开关S6的开关控制。

请继续参照图2，其中，该温敏感应单元102包括一个温敏感应元件 N1。温敏感应元件N1的一端与电流提供单元101连接，温敏感应元件N1 的另一端接地。温敏感应元件N1的与该电流提供单元101连接的一端为第一端。其中，在图2所示的实施例中，该温敏感应元件N1为P型晶体三极管，P型晶体三极管的发射极与所述电流提供单元连接，所述P型晶体三极管的集电极与基极连接并接地。当然，可以理解地，该温敏感应元件N1还可以为N型晶体三极管，该N型晶体三极管的集电极和基极与电流提供单元101连接，该N型晶体三极管的发射极接地。

在另一些实施例中，该温敏感应元件N1还可以为二极管，二极管的正极与电流提供单元101连接，该二极管的负极接地。若该温敏元件为P型晶体三极管，则第一端为该P型晶体三极管的发射极，若该温敏元件为温敏二极管，则该温敏二极管的正极为第一端。

其中，该压差放大单元103包括第一电容C1、第二电容C2、第一开关 S1、第二开关S2以及运算放大器U1。其中，该第一电容C1的一端与第一端连接，也即是与该温敏元件的第一端连接，另一端通过该第二开关S2与运算放大器U1的反相输入端连接,当然，该第一电容C1的另一端也可以直接与该反相输入端连接。该第一开关S1的两端分别与该第二电容C2的两端连接。该运算放大器U1的正相输入端接入预设参考电压Vcm，所述运算放大器U1的输出端计算单元104连接。第二电容C2的一端与运算放大器U1的反相输入端连接，另一端与所述运算放大器U1的输出端连接。在一些实施例中，该压差放大单元103还可以包括一个复位开关S3 ，该复位开关S3 的输入端接入参考电压Vcm，该复位开关S3 的另一端与该第二开关S2与该第一电容C1的公共节点连接。其中，该第一开关S1、第二开关 S2、复位开关S3 均可以采用PMOS管或者NMOS管。

其中，该计算单元104包括模数转换模块U2以及数字处理模块U3。该模数转换模块U2与该压差放大单元103的运算放大器U1的输出端连接，该数字处理模块U3与该模数转换模块U2连接。

其中，该模数转换模块U2用于将该差值放大单元在上半周期输出的第一差值电压转换为对应的第一数值，以及用于将差值放大单元在下半周期输出的第二差值电压转换为对应的第二数值。该数字处理模块U3用将该第一数值以及该第二数值进行作差，从而得到温敏感应单元102的温敏感应元件N1处的温度值。其中，该模数转换模块U2可以为常见的模数转换器。该数字处理模块U3采用数字电路构成，其主要用于对两次模数转换得到第一数值和第二数值进行作差运算，从而消去其中由运算放大器以及模数转换模块的失调电压引起的误差。

如图4所示，下面对该温度检测电路的检测过程进行详细介绍。

该温度检测电路的一个检测周期包括上半周期、复位期以及下半周期。在上半周期，当所述电流提供单元输出一段第一电流时，第一开关导通；当所述电流提供单元输出另一段第一电流时，第一开关关断；在复位期间，对该运算放大器进行复位操作，在复位期间该复位开关S3 导通接入参考电压Vcm对该运算放大器进行复位，复位完成后复位开关S3关断。在下半周期，当所述电流提供单元输出一段第二电流时，第一开关导通；当所述电流提供单元输出另一段第二电流时，第一开关关断。

具体地，在进行检测之前，也即是在t0之前，复位开关S3 、该第一开关S1、第二开关S2、第五开关S5以及第六开关S6均处于关断状态。

在该检测周期的上半周期的第一个时间段，也即是t0到t1之间，该第一开关S1、第二开关S2以及该第五开关S5均处于导通状态。该电流提供单元101的第一恒流源i1输出第一预设值的电流，该温敏感应元件N1的第一端也即是A点的电压为V1。该运算放大器U1的反相输入端的电压为 Vcm-Vos1，该运算放大器U1的输出端电压为V0＝Vcm-Vos1，该第一电容C1的两端的电压为Vcm-Vos1-V1。其中，Vos1为该运算放大器的失调电压。

在t1时，该第一开关S1 先断开后，该第五开关S5断开，该第六开关 S6导通，在t1到t2之间，该电流提供单元101的第二恒流源i2输出第二预设值的电流，该温敏感应元件N1的第一端也即是A点的电压由V1变为 V2，该运算放大器U1的输出端电压为V0＝Vcm-Vos1-(V2-V1)*x1/x2。其中，x1为第一电容C1的电容值，x2为输入第二电容C2的电容值。在t2 时，该模数转换模块的输入电压为Vcm-Vos1-Vos2-(V2-V1)*x1/x2。Vos2 为该模数转换模块的失调电压。模数转换模块完成模数转换后输出为 D1＝D[Vcm-Vos1-Vos2-(V2-V1)*x1/x2]。

该第六开关S6关断、第一开关S1导通、该复位 开关S3导从而进行复位，复位完成后该复位 开关S3关断。然后进入该检测周期的下半周期，在下半周期的第一阶段，第一开关S1、第二开关S2以及该第六开关S5处于导通状态，该电流提供单元的第二恒流源i2输出第二预设值的电流，该温敏感应元件N1的第一端也即是A点的电压为V2。该运算放大器U1的反相输入端的电压为Vcm-Vos1，该运算放大器U1的输出端电压为 V0＝Vcm-Vos1，该第一电容C1的两端的电压为Vcm-Vos1-V2。

在下半周期的第二阶段，第一开关S1 断开，然后该第六开关S6断开，该第五开关S5导通，该电流提供单元101的第一恒流源i1输出第一预设值的电流，该温敏感应元件N1的第一端也即是A点的电压由V2变为V1，该运算放大器U1的输出端电压为V0＝Vcm-Vos1-(V1-V2)*x1/x2。其中， x1为第一电容C1的电容值，x2为输入第二电容C2的电容值。在t2时，该模数转换模块的输入电压为Vcm-Vos1-Vos2-(V1-V2)*x1/x2。模数转换模块完成模数转换后输出为D2＝D[Vcm-Vos1-Vos2-(V1-V2)*x1/x2]。

该数字处理模块对两个模数运算得到的第一数值以及第二数值进行作差运算，输出温度值Dout＝D2-D1。其中，温度值Dout的Vos1和Vos2被消去，进而可以自动消除系统中的运算放大器以及模数转换模块的失调电压引起的误差。

请参照图5，图5是本申请另一些实施例中的温度检测电路的具体电路结构图。图5所示实施例与上述实施例中的温度检测电路的区别在于该温敏感应单元102包括多个温敏感应元件N1、多个第三开关S3以及多个第四开关S4。

其中，温敏感应元件N1的数量与第三开关S3的数量相等且一一对应，温敏感应元件N1的数量与第四开关S4的数量相等且一一对应。其中，每一温敏感应元件N1通过一第三开关S3与电流提供单元101连接，并通过一第四开关S4与压差放大单元103连接；每一第三开关S3以及每一第四开关S4的控制端接入控制信号；该控制信号用于控制一个温敏感应元件 N1对应的第三开关S3以及第四开关S4导通，其他温敏感应元件N1对应的第三开关S3以及第四开关S4关断，从而对该导通的第三开关S3以及第四开关S4对应的温敏感应元件N1所在位置的温度进行检测。其中，对应于图5而言，该温敏感应单元102包括多个第一端，每一个温敏感应元件 N1的输入端作为一个第一端，当然，在实际检测过程中，只有一个温敏感应元件N1的第一端被导通的第三开关S3以及导通的第四开关S4分别与电流提供单元101以及压差放大单元103连接。

其中，在图5所示的实施例中，该温敏感应元件N1为P型晶体三极管， P型晶体三极管的发射极与所述电流提供单元连接，所述P型晶体三极管的集电极与基极连接并接地。

当然，可以理解地，该温敏感应元件N1还可以为N型晶体三极管，该N型晶体三极管的集电极和基极与电流提供单元101连接，该N型晶体三极管的发射极接地。在另一些实施例中，该温敏感应元件N1还可以为二极管，二极管的正极与电流提供单元101连接，该二极管的负极接地。

可以理解地，在一些实施例中，该温度检测电路还可以包括一个控制单元，该控制单元分别与该复位开关S0、第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4、第五开关S5、第六开关S6的控制端分别连接，从而控制该位开关S0、第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4、第五开关S5、第六开关S6的导通与关断。例如，若该温度检测电路位于一个芯片内，则该控制单元可以为该芯片的处理器。

图5所示实施例中的温度检测电路的检测过程与上述实施例中的温度检测电路的检测过程基本相同，区别仅仅在于在检测前需要通过控制该多个第三开关以及第四开关的导通与关断来选择对应的温敏感应元件作为感应温度的元件。

请参照图6，图6本申请另一些实施例中的温度检测电路的结构示意图。该温度检测电路，包括：电流提供单元201、温敏感应单元202、压差放大单元203以及计算单元204。

其中，该电流提供单元201用于在一检测周期的上半周期依次输出两段不同的第一电流，在所述检测周期的下半周期依次输出两段不同的第二电流，两个所述第一电流的差值与两个所述第二电流的差值不相同；温敏感应单元202的第一端与所述电流提供单元201连接，以用于基于电流提供单元201输出的电流在第一端生成与温度正相关的电压；压差放大单元 203与所述第一端连接，以用于将所述第一端在两段第一电流的驱动下的电压差放大为第一差值电压，以及用于将第一端在两段第二电流驱动下的电压差放大为第二差值电压；计算单元204与压差放大单元203连接，以用于将第一差值电压以及第二差值电压进行作差以计算出所述温敏感应单元 202处的温度值。

其中，该电流提供单元201提供的两个不同的第一电流的电流值分别依次为第一预设值和第二预设值，两个不同的第二电流的电流值分别依次为第二预设值和第一预设值。也即是说，在一个检测周期的上半周期，该电流提供单元201先提供一段第一预设值的电流，再提供一段第二预设值的电流，在该检测周期的下半周期，该电流提供单元201先提供一段第二预设值的电流，再提供二段第二预设值的电流。其中，每次电流提供单元 201每次提供的第一预设值和第二预设值的电流的持续时间相同。

当然，该两个不同的电流的电流值可以分别为第一预设值和第二预设值，该两个第二电流的电流值分别为第三预设值以及第四预设值。

其中，在图6所示实施例中，该电流提供单元201可以包括第一恒流源i1、第二恒流源i2、第五开关S5以及第六开关S6。其中，该第一恒流源i1用于输出第一预设值的电流；第二恒流源i2用于输出第二预设值的电流；第五开关S5输入端与第一恒流源i1连接，其输出端与第一端连接；第六开关S6其输入端与第二恒流源i2连接，其输出端与第一端连接。其中，该第五开关以及所述第六开关均为PMOS管，当然，也可以为NMOS管。该第五开关S5以及该第六开关S6的栅极分别接入控制信号，从而实现第五开关S5以及第六开关S6的开关控制。

当然可以理解地，电流提供单元201可以有其他实现形式。

其中，该温敏感应单元202包括一个温敏感应元件N1。温敏感应元件 N1的一端与电流提供单元201连接，温敏感应元件N1的另一端接地。温敏感应元件N1的与该电流提供单元201连接的一端为第一端。其中，在图 6所示的实施例中，该温敏感应元件N1为P型晶体三极管，该P型晶体三极管的发射极与电流提供单元201连接，该P型晶体三极管的集电极与基极连接并接地。当然，可以理解地，该温敏感应元件N1还可以为N型晶体三极管，该N型晶体三极管的集电极和基极与电流提供单元201连接，该N型晶体三极管的发射极接地。在另一些实施例中，该温敏感应元件N1 还可以为二极管，二极管的正极与电流提供单元201连接，该二极管的负极接地。若该温敏元件为P型晶体三极管，则第一端为该P型晶体三极管的发射极，若该温敏元件为二极管，则该温敏二极管的正极为第一端。

其中，该压差放大单元203包括第一电容C1、第二电容C2、第一开关 S1、第二开关S2以及运算放大器U1。其中，该第一电容C1的一端与第一端连接，也即是与该温敏元件的第一端连接，另一端通过该第二开关S2与运算放大器U1的反相输入端连接,当然，该第一电容C1的另一端也可以直接与该反相输入端连接。该第一开关S1的两端分别与该第二电容C2的两端连接。该运算放大器U1的正相输入端接入预设参考电压Vcm，所述运算放大器U1的输出端计算单元204连接。第二电容C2的一端与运算放大器U1的反相输入端连接，另一端与所述运算放大器U1的输出端连接。在一些实施例中，该压差放大单元203还可以包括一个复位开关S0，该复位开关S0的输入端接入参考电压Vcm，该复位开关S0的另一端与该第二开关S2与该第一电容C1的公共节点连接。其中，该第一开关S1、第二开关 S2、复位开关S0均可以采用PMOS管或者NMOS管。

当然，如图7所示，该温敏感应单元202也可以设置多个温敏感应元件。

该计算单元204包括模拟电压处理模块U3以及模数转换模块U4。其中，该模拟电压处理模块U3其与压差放大单元203的运算放大器U1连接，模数转换模块U4的输入端与该模拟电压处理模块U3连接，该模拟电压处理模块U3用于输出对应的温度值。

其中，该模拟电压处理模块U3用于对第一差值电压以及第二差值电压作差以输出目标差值电压；其中，该模拟电压处理模块U3可以采用现有技术中的模电减法运算电路来计算该第一差值电压以及第二差值电压作差以输出目标差值电压。该模数转换模块U4可以采用模数转换器。例如，如果第一差值电压为N+0.3，第二差值电压为M-0.3，如果先进行模数转换，得到的第一数值和第二数值分别为N和M，因此，最后的温度值为N-M。如果是先作差则得到目标差值电压N-M+0.6，对应地，模数转换得到的温度值为N-M+1。本申请实施例相对于现有技术而言，通过采用模拟电压处理模块U3来对第一差值电压和第二差值电压进行作差运算得到目标差值电压，然后再对目标差值电压进行模数转换从而得到温度值，可以消除由于该压差放大单元的运算放大器的失调电压引起的误差，本实施例相对于图2 以及图5所示的实施例而言，可以避免由于模数转换电路在模数转换过程中的误差积累，从而可以提高温值的准确性。

本申请实施例还提供了一种芯片，该芯片包括上述任意实施例中的温度检测电路。该芯片还包括处理器以及其他功能电路，该温度检测电路与该处理器连接，该处理器控制该温度检测电路进行温度值检测，该处理根据该温度检测电路上报的温度值进行运行控制。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种温度检测电路，其特征在于，包括：

电流提供单元，其用于在一检测周期的上半周期依次输出两段不同的第一电流，在所述检测周期的下半周期依次输出两段不同的第二电流，两个所述第一电流的比值与两个所述第二电流的比值不相同；

温敏感应单元，其第一端与所述电流提供单元连接，以用于基于电流提供单元输出的电流在第一端生成与温度相关的电压；

压差放大单元，其与所述第一端连接，以用于将所述第一端在两段第一电流的驱动下的电压差放大为第一差值电压，以及用于将一输入端在两段第二电流驱动下的电压差放大为第二差值电压；

计算单元，其与所述压差放大单元连接，以用于将所述第一差值电压以及所述第二差值电压进行作差以计算出所述温敏感应单元的温度值。

2.根据权利要求1所述的温度检测电路，其特征在于，所述计算单元包括：

模数转换模块，其与所述压差放大单元连接，以用于将第一差值电压以及第二差值电压分别转换为对应的第一数值及第二数值；

数字处理模块，其用于将第一数值及第二数值作差以计算出所述温敏感应单元处的温度值。

3.根据权利要求1所述的温度检测电路，其特征在于，所述计算单元包括：

模拟电压处理模块，其与所述压差放大单元连接，以用于对所述第一差值电压以及所述第二差值电压作差以输出目标差值电压；

模数转换模块，其与所述模拟电压处理模块连接，以用于对所述目标差值电压进行模数转换，得到所述温敏感应单元处的温度值。

4.根据权利要求1所述的温度检测电路，其特征在于，所述压差放大单元包括：第一电容、第二电容、第一开关以及运算放大器；

所述第一电容的一端与第一端连接，另一端与所述运算放大器的反相输入端连接；

所述运算放大器的正相输入端接入预设参考电压，所述运算放大器的输出端与所述计算单元连接；

所述第二电容的一端与所述反相输入端连接，另一端与所述运算放大器的输出端连接。

5.根据权利要求4所述的温度检测电路，其特征在于，在一个检测周期的上半周期：当所述电流提供单元输出一段第一电流时，第一开关导通；当所述电流提供单元输出另一段第一电流时，第一开关关断；

在一个检测周期的下半周期：当所述电流提供单元输出一段第二电流时，第一开关导通；当所述电流提供单元输出另一段第二电流时，第一开关关断。

6.根据权利要求5所述的温度检测电路，其特征在于，所述压差放大单元还包括第二开关，所述第一电容通过所述第二开关与所述反相输入端连接，所述第二开关用于在检测温度时导通。

7.根据权利要求6所述的温度检测电路，其特征在于，所述压差放大单元还包括复位开关，所述复位开关的输入端接入所述预设参考电压，所述复位开关的输出端与所述第二开关和第一电容的公共节点连接。

8.根据权利要求1所述的温度检测电路，其特征在于，所述温敏感应单元包括一个温敏感应元件，所述温敏感应元件的一端与电压提供单元连接，所述温敏感应元件的另一端接地。

9.根据权利要求1所述的温度检测电路，其特征在于，所述温敏感应单元包括多个温敏感应元件、多个第三开关以及多个第四开关；

每一所述温敏感应元件通过一所述第三开关与所述电流提供单元连接，每一所述温敏感应元件通过一所述第四开关与所述压差放大单元连接；每一所述第三开关以及每一所述第四开关的控制端接入控制信号；

所述控制信号用于控制一所述温敏感应元件对应的第三开关以及第四开关导通，其他温敏感应元件对应的第三开关以及第四开关关断。

10.根据权利要求8或9所述的温度检测电路，其特征在于，所述温敏感应元件包括一二极管，所述二极管的正极与供电单元连接，所述二极管的负极接地。

11.根据权利要求8或9所述的温度检测电路，其特征在于，所述温敏感应元件包括一N型晶体三极管，所述N型晶体三极管的集电极和基极与所述电流提供单元连接，所述N型晶体三极管的发射极接地。

12.根据权利要求8或9所述的温度检测电路，其特征在于，所述温敏感应元件包括一P型晶体三极管，所述P型晶体三极管的发射极与所述电流提供单元连接，所述P型晶体三极管的集电极与基极连接并接地。

13.根据权利要求1所述的温度检测电路，其特征在于，所述两段不同的第一电流的电流值分别依次为第一预设值和第二预设值，所述两段不同的第二电流的电流值分别依次为第二预设值和第一预设值。

14.根据权利要求13所述的温度检测电路，其特征在于，所述电流提供单元包括：

第一恒流源，其用于输出第一预设值的电流；

第二恒流源，其用于输出第二预设值的电流；

第五开关，其输入端与第一恒流源连接，其输出端与所述第一端连接；

第六开关，其输入端与第二恒流源连接，其输出端与所述第一端连接。

15.根据权利要求13所述的温度检测电路，其特征在于，所述电流提供单元包括：

第一电流镜，其用于输出第一预设值的电流；

第二电流镜，其用于输出第二预设值的电流；

第五开关，其输入端与第一电流镜的电流输出端连接，其输出端与所述第一端连接；

第六开关，其输入端与第二电流镜的电流输出端连接，其输出端与所述第一端连接。

16.根据权利要求14或15所述的温度检测电路，其特征在于，所述第五开关以及所述第六开关均为PMOS管。

17.一种芯片，其特征在于，包括处理器以及权利要求1-16任一项所述的温度检测电路，所述温度检测电路与所述处理器连接。

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