CN112729578B - 电器设备、电子器件及其温度检测电路 - Google Patents

电器设备、电子器件及其温度检测电路 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种电器设备、电子器件及其温度检测电路。该温度检测电路包括：正温度系数产生电路，用于产生随环境温度变化且具有正温度系数的侦测电信号；处理电路，耦接正温度系数产生电路，以处理侦测电信号而产生处理信号；温度信号放大输出电路，耦接处理电路以根据处理信号而产生输出信号，其中输出信号具有正温度系数，以根据输出信号确定环境温度。通过上述方式，本申请提供的温度检测电路可显著地增加在高低温下的灵敏度。

Description

电器设备、电子器件及其温度检测电路
技术领域
本申请涉及半导体电路技术领域，特别是涉及一种电器设备、电子器件及其温度检测电路。
背景技术
对于半导体器件和芯片，系统通常需要设计温度检测电路及过温保护电路。其中，温度检测电路用来检测系统的温度，可实时检测芯片的工作温度并输出，是系统实现过温保护动作的前提，可有效地防止系统由于温度过高而损坏。
很多芯片的检测方案是基于三极管基极-发射极电压Vbe的近线性特性。三极管的基极-发射极电压Vbe具有负温度特性，随着温度增加而减小，因此输出随温度变化的电压。该设计的不足之处是Vbe的温度灵敏度有限，仅为-2mV/摄氏度，且仅能实现负温度系数电压的输出，应用范围受限。
发明内容
本申请主要提供一种电器设备、电子器件及其温度检测电路，以解决温度检测电路高低温下因灵敏度不高导致输出的误差较大的问题。
为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种温度检测电路。所述温度检测电路包括：正温度系数产生电路，用于产生随环境温度变化且具有正温度系数的侦测电信号；处理电路，耦接所述正温度系数产生电路，以处理所述侦测电信号而产生处理信号；温度信号放大输出电路，耦接所述处理电路以根据所述处理信号而产生输出信号，其中所述输出信号具有所述正温度系数，以根据所述输出信号确定所述环境温度。
在一些实施例中，所述温度信号放大输出电路包括：
第一运算放大器，所述第一运算放大器的同相输入端与所述处理电路耦接以接收所述处理信号；
第一电阻，所述第一电阻的第一端耦接所述第一运算放大器的反相输入端，所述第一电阻的第二端接地；
第二电阻，所述第二电阻的第一端耦接所述第一运算放大器的输出端，所述第二电阻的第二端耦接于所述第一电阻的第一端与所述第一运算放大器的反相输入端之间；
其中，所述输出信号为输出电压。
在一些实施例中，所述处理电路包括：
电压跟随单元，所述电压跟随单元的输入端耦接所述正温度系数产生电路的输出端；
电平移位单元，所述电平移位单元的输入端耦接所述电压跟随单元的输出端，所述电平移位单元的输出端耦接所述温度信号放大输出电路的输入端。
在一些实施例中，所述电平移位单元包括：
齐纳管，所述齐纳管的第一端耦接所述电压跟随单元的输出端；
第一晶体管，所述第一晶体管的第一端耦接所述齐纳管的第二端，所述第一晶体管的第二端接地，所述第一晶体管的控制端接入偏置电压；
其中，所述温度信号放大输出电路的输入端耦接于所述第一晶体管的第一端与所述齐纳管的第二端之间。
在一些实施例中，所述电平移位单元包括：
第三电阻，所述第三电阻的第一端接入电源信号；
齐纳管，所述齐纳管的第一端耦接所述第三电阻的第二端；
第一晶体管，所述第一晶体管的第一端耦接所述齐纳管的第二端，所述第一晶体管的第二端接地，所述第一晶体管的控制端接入偏置电压；
其中，所述温度信号放大输出电路的输入端耦接于所述齐纳管的第一端与所述第三电阻的第二端之间，所述电压跟随单元的输出端耦接于所述第一晶体管的第一端与所述齐纳管的第二端之间。
在一些实施例中，所述电压跟随单元包括第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管和第六晶体管；
所述第二晶体管和所述第三晶体管的第一端接入电源信号，所述第二晶体管和所述第三晶体管的控制端相耦接，所述第二晶体管的第二端耦接于所述第二晶体管的控制端和所述第三晶体管的控制端之间；
所述第四晶体管的第一端耦接所述第二晶体管的第二端，所述第五晶体管的第一端耦接所述第三晶体管的第二端，所述第四晶体管的第二端耦接所述第五晶体管的第二端，所述第四晶体管的控制端耦接所述正温度系数产生电路的输出端，所述第五晶体管的第一端还耦接自身的控制端，所述第五晶体管的控制端还耦接所述电平移位单元的输入端；
所述第六晶体管的第一端耦接于所述第四晶体管的第二端和所述第五晶体管的第二端之间，所述第六晶体管的第二端接地，所述第六晶体管的控制端接入偏置电压；
其中，所述第四晶体管的控制端电压和第五晶体管的控制端电压相等。
在一些实施例中，所述正温度系数产生电路包括：
正温度系数电流产生单元，所述正温度系数电流产生单元用于产生随环境温度变化且具有所述正温度系数的侦测电流；
电流转电压单元，与所述正温度系数电流产生单元耦接，用于将所述侦测电流转变为侦测电压；
其中，所述侦测电信号为所述侦测电压。
在一些实施例中，所述正温度系数电流产生单元包括第七晶体管、第八晶体管、第九晶体管、第十晶体管、第二运算放大器和第四电阻；
所述第七晶体管和所述第八晶体管的第一端均输入电源信号，所述第七晶体管的控制端与所述第八晶体管的控制端相互耦接；
所述第九晶体管的第一端耦接所述第七晶体管的第二端，所述第九晶体管的第二端接地；
所述第四电阻的第一端耦接所述第八晶体管的第二端，所述第四电阻的第二端耦接所述第十晶体管的第一端，所述第十晶体管的第二端接地；
所述第九晶体管的控制端耦接所述第十晶体管的控制端，所述第九晶体管的第一端还耦接于所述第九晶体管的控制端和所述第十晶体管的控制端之间；
所述第二运算放大器的输出端耦接于所述第七晶体管的控制端与所述第八晶体管的控制端之间，所述第二运算放大器的反相输入端耦接于所述第九晶体管的第一端和所述第七晶体管的第二端之间，所述第二运算放大器的同相输入端耦接于所述第四电阻的第一端和所述第八晶体管的第二端之间；
其中，所述第九晶体管的器件系数与所述第十晶体管的器件系数之比为1：N，N大于1；所述正温度系数电流产生单元的输出端设置于所述第四电阻的第一端和所述第八晶体管的第二端之间。
在一些实施例中，所述正温度系数电流产生单元包括第七晶体管、第八晶体管、第九晶体管、第十晶体管、第十一晶体管、第十二晶体管、第十三晶体管、第十四晶体管和第四电阻；
所述第七晶体管和所述第八晶体管的第一端输入电源信号，所述第七晶体管和所述第八晶体管的控制端相耦接，所述第八晶体管的第二端还耦接于所述第七晶体管和所述第八晶体管的控制端之间；
所述第九晶体管的第一端耦接所述第七晶体管的第二端，所述第十晶体管的第一端耦接所述第八晶体管的第二端，所述第九晶体管和所述第十晶体管的控制端相耦接，所述第十晶体管的第二端耦接于所述第九晶体管和所述第十晶体管的控制端之间；
所述第十一晶体管的第一端耦接所述第九晶体管的第二端，所述第十二晶体管的第一端耦接所述第十晶体管的第二端，所述第十一晶体管和所述第十二晶体管的控制端相耦接，所述第十一晶体管的第一端还耦接于所述第十一晶体管和所述第十二晶体管的控制端之间；
所述第十三晶体管的第一端耦接所述第十一晶体管的第二端，所述第十四晶体管的第一端耦接所述第十二晶体管的第二端，所述第十三晶体管和所述第十四晶体管的控制端相耦接，所述第十三晶体管的第一端还耦接于所述第十三晶体管和所述第十四晶体管的控制端之间，所述第十三晶体管的第二端接地；
所述第四电阻的第一端耦接所述第十四晶体管的第二端，所述第四电阻的第二端接地；
其中，所述第十三晶体管的器件系数与所述第十四晶体管的器件系数之比为1：N，N大于1；所述正温度系数电流产生单元的输出端设置于所述第十晶体管的第一端和所述第八晶体管的第二端之间。
在一些实施例中，所述电流转电压单元包括：
第十五晶体管，所述第十五晶体管的第一端接入电源信号，所述第十五晶体管的控制端耦接所述正温度系数电流产生单元的输出端；
第五电阻，所述第五电阻的第一端耦接所述第十五晶体管的第二端，所述第五电阻的第二端接地；
其中，所述电流转电压单元的输出端设置于所述第十五晶体管的第二端和所述第五电阻的第一端之间。
在一些实施例中，所述正温度系数产生电路还包括偏置单元，所述偏置单元包括：
第十六晶体管，所述第十六晶体管的第一端接入电源信号，所述第十六晶体管的控制端耦接所述正温度系数电流产生单元的输出端；
第十七晶体管，所述第十七晶体管的第一端耦接所述第十六晶体管的第二端，所述第十七晶体管的第二端接地，所述第十七晶体管的第一端还耦接所述第十七晶体管的控制端；
其中，所述第十七晶体管的控制端还用于提供偏置电压。
在一些实施例中，所述温度检测电路还包括启动单元，所述启动单元包括第十八晶体管、第十九晶体管和第二十晶体管；
所述第十八晶体管的第一端接入电源信号，所述第十八晶体管的第二端耦接所述第十九晶体管的第一端，且所述第十八晶体管的第二端还耦接自身的控制端；
所述第十九晶体管的第二端接地，所述第十九晶体管的控制端耦接于所述第十三晶体管的第一端；
所述第二十晶体管的控制端耦接于所述第十八晶体管的第二端和所述第十九晶体管的第一端之间，所述二十晶体管的第一端耦接所述第十晶体管的第二端和所述第十二晶体管的第一端之间，所述第二十晶体管的第二端接地。
为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种电子器件。所述电子器件包括如上述的温度检测电路。
为解决上述技术问题，本申请采用的又一个技术方案是：提供一种电器设备。所述电器设备包括如上述的电子器件。
本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请公开了一种电器设备、电子器件及其温度检测电路。通过设置正温度系数产生电路可输出随环境温度变化的侦测电信号，并使得该侦测电信号具有正温度系数，进而可相对放大该侦测电信号；处理电路对侦测电信号进一步处理，使得生成的处理信号偏移零点，以解决温度检测电路在高低温下因灵敏度不高而导致的输出偏小误差较大的问题，温度信号放大输出电路可进一步放大处理信号以得到输出信号，因而本申请提供的温度检测电路可显著地增加在高低温下的灵敏度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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的附图，其中：
图1是本申请提供的温度检测电路一实施例的方框示意图；
图2是图1所示温度检测电路一实施例的结构示意图；
图3是图1所示温度检测电路另一实施例的结构示意图；
图4是图1所示温度检测电路又一实施例的结构示意图。
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，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例中的术语“第一”、“第二”、“第三”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”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其他实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其他实施例相结合。
本申请提供一种温度检测电路100，参阅图1至图4，图1是本申请提供的温度检测电路一实施例的方框示意图，图2是图1所示温度检测电路一实施例的结构示意图，图3是图1所示温度检测电路另一实施例的结构示意图，图4是图1所示温度检测电路又一实施例的结构示意图。
该温度检测电路100包括正温度系数产生电路10、处理电路20和温度信号放大输出电路30。
正温度系数产生电路10用于产生随环境温度变化且具有正温度系数的侦测电信号；处理电路20耦接所述正温度系数产生电路10，以处理侦测电信号而产生处理信号；温度信号放大输出电路30耦接处理电路20以根据处理信号而产生输出信号，其中输出信号具有正温度系数，因而输出信号亦随环境温度的变化而变化，从而可根据输出信号来确定环境温度。
正温度系数产生电路10可输出随环境温度变化的侦测电信号，并使得该侦测电信号具有正温度系数，进而可相对放大该侦测电信号；处理电路20对侦测电信号进一步处理，使得生成的处理信号偏移零点，以解决温度检测电路100在高低温下因灵敏度不高而导致的输出偏小误差较大的问题，温度信号放大输出电路30可进一步放大处理信号以得到输出信号，从而可显著地增加温度检测电路100在高低温下的灵敏度。
参阅图2至图4，温度信号放大输出电路30包括第一运算放大器OPA1、第一电阻R1和第二电阻R2，第一运算放大器OPA1的同相输入端与处理电路20耦接以接收处理信号，即第一运算放大器OPA1的同相输入端作为温度信号放大输出电路30的输入端；第一电阻R1的第一端耦接第一运算放大器OPA1的反相输入端，第一电阻R1的第二端接地；第二电阻R2的第一端耦接第一运算放大器OPA1的输出端，第二电阻R2的第二端耦接于第一电阻R1的第一端与第一运算放大器OPA1的反相输入端之间；其中，由第一运算放大器OPA1的输出端输出的输出信号Vout为输出电压。
由于第一运算放大器OPA1的虚短特性，第一运算放大器OPA1的同相输入端和反相输入端的电压相等，即处理信号的电压值等于第一电阻R1上的分压VR1，而在温度信号放大输出电路30中，输出信号Vout与地之间设有串联的第一电阻R1和第二电阻R2，则第一电阻R1上的分压VR1＝Vout*R1/(R1+R2)，可得到Vout＝(1+R2/R1)*VR1，即温度信号放大输出电路30将处理信号再次放大了1+R2/R1倍并输出形成输出信号，其中可调整R2/R1的比值以改变放大倍数。
此外，第二电阻R2的两端分别连接于第一运算放大器OPA1的反相输入端和输出端，从而构成闭环负反馈的回路，使得该温度检测电路100输出的输出信号Vout更加稳定，抗扰动的能力强。例如，输出信号Vout受扰动而增大失准，则第一电阻R1上的分压VR1增大，而第一电阻R1上的分压VR1的增大将使得输出信号Vout减小，形成了负反馈调节，使得其抗扰动的能力更强，输出信号Vout更加精准。
在其他实施例中，温度信号放大输出电路30其还可以采用乘法器等对处理信号进行放大，或者采用差分放大电路对处理信号进行放大均可，本申请对此不作限制。
处理电路20用于将侦测电信号平移一定的数值，例如使得侦测电信号增大一定的数值，或者使得侦测电信号减小一定的数值，以使得侦测电信号偏移零点。侦测电信号可以为电压信号或电流信号。
本实施例中，侦测电信号为电压信号。
处理电路20包括电压跟随单元22和电平移位单元24，电压跟随单元22的输入端耦接正温度系数产生电路10的输出端，电平移位单元24的输入端耦接电压跟随单元22的输出端，电平移位单元24的输出端耦接温度信号放大输出电路30的输入端(第一运算放大器OPA1的同相输入端)。
电压跟随单元22的输入端端压与输出端端压相等，其用于增强处理电路20抗扰动能力，防止由侦测电信号传递至电平移位单元24的途中受干扰而失真，以提高温度检测电路100的精准度。
在一实施例中，参阅图3，电平移位单元24用于使得侦测电信号减小一定的数值。该电平移位单元24包括齐纳管Z和第一晶体管M1，齐纳管Z的第一端耦接电压跟随单元22的输出端，第一晶体管M1的第一端耦接齐纳管Z的第二端，第一晶体管M1的第二端接地，第一晶体管M1的控制端接入偏置电压，该偏置电压可由外部接入或者由正温度系数产生电路10所提供。
其中，第一运算放大器OPA1的同相输入端耦接于第一晶体管M1的第一端与齐纳管Z的第二端之间，换言之，第一晶体管M1的第一端与齐纳管Z的第二端之间设置有电平移位单元24的输出端，电平移位单元24的输出端也为处理电路20的输出端。
其中，齐纳管Z被击穿后，其阴极和阳极的压差为固定值Vz，第一晶体管M1受偏置电压驱动而导通后，则齐纳管Z的第二端的端压由侦测电信号减小固定值Vz后得到，该电压值作为处理信号输出，从而起到调整侦测电信号使得生成的处理信号偏移零点的作用，从而解决在低温环境下，输出信号Vout接近零点，而导致的输出偏小误差易偏大的问题，并可提高温度检测电路100在低温下的精准度，降低误差。
在另一实施例中，参阅图2，电平移位单元24用于使得侦测电信号增大一定的数值。该电平移位单元24包括第三电阻R3、齐纳管Z和第一晶体管M1，第三电阻R3的第一端接入电源信号VCC，齐纳管Z的第一端耦接第三电阻R3的第二端，第一晶体管M1的第一端耦接齐纳管Z的第二端，第一晶体管M1的第二端接地，第一晶体管M1的控制端接入偏置电压。
其中，第一运算放大器OPA1的同相输入端耦接于齐纳管Z的第一端与第三电阻R3的第二端之间，电压跟随单元22的输出端耦接于第一晶体管M1的第一端与齐纳管Z的第二端之间。
换言之，齐纳管Z的第一端与第三电阻R3的第二端之间设置有电平移位单元24的输出端。
第一晶体管M1受偏置电压驱动而导通后，则齐纳管Z的第二端的端压为侦测电信号，齐纳管Z的第一端的端压由侦测电信号增加固定值Vz后得到，该电压值作为处理信号输出，从而起到调整侦测电信号使得生成的处理信号偏移零点的作用。
本实施例中，参阅图2至图4，电压跟随单元22包括第二晶体管M2、第三晶体管M3、第四晶体管M4、第五晶体管M5和第六晶体管M6。
第二晶体管M2和第三晶体管M3的第一端接入电源信号，第二晶体管M2和第三晶体管M3的控制端相耦接，第二晶体管M2的第二端耦接于第二晶体管M2的控制端和第三晶体管M3的控制端之间。
第四晶体管M4的第一端耦接第二晶体管M2的第二端，第五晶体管M5的第一端耦接第三晶体管M3的第二端，第四晶体管M4的第二端耦接第五晶体管M5的第二端，第四晶体管M4的控制端耦接正温度系数产生电路10的输出端，第五晶体管M5的第一端还耦接自身的控制端，第五晶体管M5的控制端还耦接电平移位单元24的输入端。
第六晶体管M6的第一端耦接于第四晶体管M4的第二端和第五晶体管M5的第二端之间，第六晶体管M6的第二端接地，第六晶体管M6的控制端接入偏置电压，该偏置电压可由外部接入或者由正温度系数产生电路10所提供。
其中，第四晶体管M4的控制端电压和第五晶体管M5的控制端电压相等，即电压跟随单元22的输入端端压与输出端端压相等。
其中，在图2和图4所示电路中，第二晶体管M2和第三晶体管M3的器件系数之比为1:2；在图3所示电路中，第二晶体管M2和第三晶体管M3的器件系数之比为1:1。
如图2至图4所示，第四晶体管M4和第五晶体管M5相同，第一晶体管M1和第六晶体管M6之比为1:2，流经第四晶体管M4和流经第五晶体管M5的电流相等，使得在第五晶体管M5上产生的栅源电压等于第四晶体管M4的控制端接入的侦测电压，即侦测电信号。
因而，电压跟随单元22具有电压跟随的功能，其可用于增强处理电路20抗扰动能力，防止由侦测电信号传递至电平移位单元24的途中受干扰而失真，以提高温度检测电路100的精准度。
在其他实施例中，电压跟随单元22还可以利用运算放大器的虚短特性实现，其中该运算放大器的同相输入端接入正温度系数产生电路10的输出端，该运算放大器的反相输入端与其输出端连接，其输出端耦接电平移位单元24的输入端。
正温度系数产生电路10包括正温度系数电流产生单元12和电流转电压单元14，正温度系数电流产生单元12用于产生随环境温度变化且具有正温度系数的侦测电流，电流转电压单元14与正温度系数电流产生单元12耦接，用于将侦测电流转变为侦测电压；其中侦测电信号为该侦测电压。
在一实施例中，参阅图2，正温度系数电流产生单元12包括第七晶体管M7、第八晶体管M8、第九晶体管M9、第十晶体管M10、第二运算放大器OPA2和第四电阻R4。
第七晶体管M7和第八晶体管M8的第一端均输入电源信号VCC，第七晶体管M7的控制端与第八晶体管M8的控制端相互耦接。
第九晶体管M9的第一端耦接第七晶体管M7的第二端，第九晶体管M9的第二端接地。
第四电阻R4的第一端耦接第八晶体管M8的第二端，第四电阻R4的第二端耦接第十晶体管M10的第一端，第十晶体管M10的第二端接地。
第九晶体管M9的控制端耦接第十晶体管M10的控制端，第九晶体管M9的第一端还耦接于第九晶体管M9的控制端和第十晶体管M10的控制端之间。
第二运算放大器OPA2的输出端耦接于第七晶体管M7的控制端与第八晶体管M8的控制端之间，第二运算放大器OPA2的反相输入端耦接于第九晶体管M9的第一端和第七晶体管M7的第二端之间，第二运算放大器OPA2的同相输入端耦接于第四电阻R4的第一端和第八晶体管M8的第二端之间。
其中，第九晶体管M9的器件系数与第十晶体管M10的器件系数之比为1：N，N大于1；正温度系数电流产生单元12的输出端设置于第四电阻R4的第一端和第八晶体管M8的第二端之间。
可选地，第九晶体管M9与第十晶体管M10均为金属场效应晶体管，则第九晶体管M9的器件系数与第十晶体管M10的器件系数之比第九晶体管M9的增益因子与第十晶体管M10的增益因子之比，进一步地，第九晶体管M9的增益因子与第十晶体管M10的增益因子之比还可以为第九晶体管M9的宽长比与第十晶体管M10的宽长比之比。
可选地，第九晶体管M9与第十晶体管M10均为双极性晶体管，则第九晶体管M9的器件系数与第十晶体管M10的器件系数之比为第九晶体管M9的发射区面积与第十晶体管M10的发射区面积之比。
由于第二运算放大器OPA2的虚短特性，第二运算放大器OPA2的反相输入端的端压Vd等于其同相输入端的端压Vc，而端压Vd为第九晶体管M9的栅源电压Vbe1，端压Vc为第四电阻R4上的压降与第十晶体管M10的栅源电压Vbe0，从而可获得侦测电流:
其中，k、q均为常数，T为环境温度，则正温度系数为
正温度系数电流产生单元12可输出随环境温度变化的侦测电流，并使得该侦测电信号具有正温度系数，进而可相对放大该侦测电流。其中，提高正温度系数，则可使得正温度系数电流产生单元12输出的侦测电流在温度检测电路100因环境温度的变化产生微小的电信号变化时，即可使得正温度系数电流产生单元12输出较显著的侦测电流变化，从而可显著地提高温度检测电路100的灵敏度。
在另一实施例中，参阅图4，正温度系数电流产生单元12包括第七晶体管M7、第八晶体管M8、第九晶体管M9、第十晶体管M10、第十一晶体管M11、第十二晶体管M12、第十三晶体管M13、第十四晶体管M14和第四电阻R4；
第七晶体管M7和第八晶体管M8的第一端输入电源信号，第七晶体管M7和第八晶体管M8的控制端相耦接，第八晶体管M8的第二端还耦接于第七晶体管M7和第八晶体管M8的控制端之间。
第九晶体管M9的第一端耦接第七晶体管M7的第二端，第十晶体管M10的第一端耦接第八晶体管M8的第二端，第九晶体管M9和第十晶体管M10的控制端相耦接，第十晶体管M10的第二端耦接于第九晶体管M9和第十晶体管M10的控制端之间。
第十一晶体管M11的第一端耦接第九晶体管M9的第二端，第十二晶体管M12的第一端耦接第十晶体管M10的第二端，第十一晶体管M11和第十二晶体管M12的控制端相耦接，第十一晶体管M11的第一端还耦接于第十一晶体管M11和第十二晶体管M12的控制端之间。
第十三晶体管M13的第一端耦接第十一晶体管M11的第二端，第十四晶体管M14的第一端耦接第十二晶体管M12的第二端，第十三晶体管M13和第十四晶体管M14的控制端相耦接，第十三晶体管M13的第一端还耦接于第十三晶体管M13和第十四晶体管M14的控制端之间，第十三晶体管M13的第二端接地。
第四电阻R4的第一端耦接第十四晶体管M14的第二端，第四电阻R4的第二端接地。
其中，第十三晶体管M13的器件系数与第十四晶体管M14的器件系数之比为1：N，N大于1；正温度系数电流产生单元12的输出端设置于第十晶体管M10的第一端和第八晶体管M8的第二端之间。
该正温度系数电流产生单元12中，第七晶体管M7和第八晶体管M8，第九晶体管M9和第十晶体管M10，第十一晶体管M11和第十二晶体管M12，均形成电流镜，同样可实现流经第四电阻R4上的电流该电流为侦测电流I。
在该实施例中，如图4所示，正温度系数产生电路10还包括启动单元16，启动单元16用于调整正温度系数电流产生单元12的静态工作点，以启动正温度系数产生电路10，并在正温度系数电流产生单元12启动后自动断开与正温度系数电流产生单元12的连接。
启动单元16包括第十八晶体管M18、第十九晶体管M19和第二十晶体管M20。
第十八晶体管M18的第一端接入电源信号VCC，第十八晶体管M18的第二端耦接第十九晶体管M19的第一端，且第十八晶体管M18的第二端还耦接自身的控制端。
第十九晶体管M19的第二端接地，第十九晶体管M19的控制端耦接于第十三晶体管M13的第一端。
第二十晶体管M20的控制端耦接于第十八晶体管M18的第二端和第十九晶体管M19的第一端之间，第二十晶体管M20的第一端耦接第十晶体管M10的第二端和第十二晶体管M12的第一端之间，第二十晶体管M20的第二端接地。
在启动单元16中，电源信号上电，第十八晶体管M18的栅源电压Vgs<0，则第十八晶体管M18导通，第二十晶体管M20的控制端为高电平，使得第二十晶体管M20的第一端与第二端导通，从而将第十晶体管M10的第二端和控制端的电压拉低，使得其栅源电压Vgs<0，第十晶体管M10导通，从而使得第八晶体管M8、第十晶体管M10、第十二晶体管M12和第十四晶体管M14均导通。
正温度系数电流产生单元12中，第七晶体管M7和第八晶体管M8，第九晶体管M9和第十晶体管M10，第十一晶体管M11和第十二晶体管M12，均组成电流镜，则第七晶体管M7、第九晶体管M9、第十一晶体管M11和第十三晶体管M13也均导通，且该两条导通支路上的电流相同。电流通过第十三晶体管M13产生栅电压Vgs，该栅电压Vgs还加载于第十九晶体管M19的栅极，则第十九晶体管M19导通，进而将第二十晶体管M20的栅极拉低，则第二十晶体管M20截止，至此启动单元16与正温度系数电流产生单元12断开连接，且调整了正温度系数电流产生单元12的工作零点，完成了正温度系数电流产生单元12的启动过程。
在上述实施例的基础上，参阅图2至图4，电流转电压单元14包括第十五晶体管M15和第五电阻R5。第十五晶体管M15的第一端接入电源信号VCC，第十五晶体管M15的控制端耦接正温度系数电流产生单元12的输出端；第五电阻R5的第一端耦接第十五晶体管M15的第二端，第五电阻R5的第二端接地；其中，电流转电压单元14的输出端设置于第十五晶体管M15的第二端和第五电阻R5的第一端之间。
其中，第十五晶体管M15与第八晶体管M8相同，具有相同的器件系数，第十五晶体管M15与第八晶体管M8组成电流镜，则镜像复制侦测电流I流经第十五晶体管M15，并由第五电阻R5转变为侦测电压Va，侦测电压Va作为正温度系数产生电路10输出的侦测电信号。
进一步地，继续参阅图2至图4，正温度系数产生电路10还包括偏置单元18，偏置单元18包括第十六晶体管M16和第十七晶体管M17，第十六晶体管M16的第一端接入电源信号VCC，第十六晶体管M16的控制端耦接正温度系数电流产生单元12的输出端；第十七晶体管M17的第一端耦接第十六晶体管M16的第二端，第十七晶体管M17的第二端接地，第十七晶体管M17的第一端还耦接第十七晶体管M17的控制端。其中，第十七晶体管M17的控制端还用于提供偏置电压给第一晶体管M1的控制端和第六晶体管M6的控制端。
其中，第十六晶体管M16与第八晶体管M8相同并组成电流镜，则镜像复制侦测电流I流经第十七晶体管M17生成栅源电压作为偏置电压，以提供给第一晶体管M1的控制端和第六晶体管M6的控制端。
本申请中，晶体管可以是MOS管(Metal Oxide Semiconductor，绝缘栅场效应管)或三极管等，本申请对此不作具体限制。本申请中所描述的晶体管的栅源电压，若该晶体管采用三级管，则栅源电压对应变更为基极发射极间电压。
例如，如图2所示，其中第四晶体管M4、第五晶体管M5、第九晶体管M9和第十晶体管M10均为三极管，其余晶体管均为MOS管，则上述对图2所描述的“端压Vc为第九晶体管M9的栅源电压Vbe1”应相应地变更为“端压Vc为第九晶体管M9的基极发射极间电压Vbe1”，不再赘述。
基于此，本申请还提供一种电子器件(未图示)，该电子器件包括如上述的温度检测电路100。该电子器件可以是芯片或电路板等电子器件，且该温度检测电路100可通过采用CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)工艺、BJT(Bipolar Junction Transistor，双极结型晶体管)工艺、体硅BCD((Bipolar CMOS DMOS，双扩散金属氧化物半导体管)工艺或SOI(Silicon-On-Insulator，硅技术)-BCD工艺等制作并集成于该电子器件中。
基于此，本申请还提供一种电器设备，该电器设备包括如上述的电子器件。该电器设备可以是饭煲、洗衣机、空调或冰箱等，该电子器件可以作为该电器设备的控制器或处理器等元件，通过电子器件可精准地检测环境温度。
通过设置正温度系数产生电路可输出随环境温度变化的侦测电信号，并使得该侦测电信号具有正温度系数，进而可相对放大该侦测电信号；处理电路对侦测电信号进一步处理，使得生成的处理信号偏移零点，以解决温度检测电路在高低温下因灵敏度不高而导致的输出偏小误差较大的问题，温度信号放大输出电路可进一步放大处理信号以得到输出信号，因而本申请提供的温度检测电路可显著地增加在高低温下的灵敏度。
以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (12)

1.一种温度检测电路，其特征在于，所述温度检测电路包括：
正温度系数产生电路，用于产生随环境温度变化且具有正温度系数的侦测电信号；
处理电路，耦接所述正温度系数产生电路，以处理所述侦测电信号而产生处理信号；
温度信号放大输出电路，耦接所述处理电路以根据所述处理信号而产生输出信号，其中所述输出信号具有所述正温度系数，以根据所述输出信号确定所述环境温度；
其中，所述正温度系数产生电路包括正温度系数电流产生单元及电流转电压单元，所述正温度系数电流产生单元用于产生随环境温度变化且具有所述正温度系数的侦测电流；所述电流转电压单元与所述正温度系数电流产生单元耦接，用于将所述侦测电流转变为侦测电压；所述侦测电信号为所述侦测电压；
所述处理电路包括电压跟随单元及电平移位单元，所述电压跟随单元的输入端耦接所述正温度系数产生电路的输出端；所述电平移位单元的输入端耦接所述电压跟随单元的输出端，所述电平移位单元的输出端耦接所述温度信号放大输出电路的输入端。
2.根据权利要求1所述的温度检测电路，其特征在于，所述温度信号放大输出电路包括：
第一运算放大器，所述第一运算放大器的同相输入端与所述处理电路耦接以接收所述处理信号；
第一电阻，所述第一电阻的第一端耦接所述第一运算放大器的反相输入端，所述第一电阻的第二端接地；
第二电阻，所述第二电阻的第一端耦接所述第一运算放大器的输出端，所述第二电阻的第二端耦接于所述第一电阻的第一端与所述第一运算放大器的反相输入端之间；
其中，所述输出信号为输出电压。
3.根据权利要求1所述的温度检测电路，其特征在于，所述电平移位单元包括：
齐纳管，所述齐纳管的第一端耦接所述电压跟随单元的输出端；
第一晶体管，所述第一晶体管的第一端耦接所述齐纳管的第二端，所述第一晶体管的第二端接地，所述第一晶体管的控制端接入偏置电压；
其中，所述温度信号放大输出电路的输入端耦接于所述第一晶体管的第一端与所述齐纳管的第二端之间。
4.根据权利要求1所述的温度检测电路，其特征在于，所述电平移位单元包括：
第三电阻，所述第三电阻的第一端接入电源信号；
齐纳管，所述齐纳管的第一端耦接所述第三电阻的第二端；
第一晶体管，所述第一晶体管的第一端耦接所述齐纳管的第二端，所述第一晶体管的第二端接地，所述第一晶体管的控制端接入偏置电压；
其中，所述温度信号放大输出电路的输入端耦接于所述齐纳管的第一端与所述第三电阻的第二端之间，所述电压跟随单元的输出端耦接于所述第一晶体管的第一端与所述齐纳管的第二端之间。
5.根据权利要求1所述的温度检测电路，其特征在于，所述电压跟随单元包括第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管和第六晶体管；
所述第二晶体管和所述第三晶体管的第一端接入电源信号，所述第二晶体管和所述第三晶体管的控制端相耦接，所述第二晶体管的第二端耦接于所述第二晶体管的控制端和所述第三晶体管的控制端之间；
所述第四晶体管的第一端耦接所述第二晶体管的第二端，所述第五晶体管的第一端耦接所述第三晶体管的第二端，所述第四晶体管的第二端耦接所述第五晶体管的第二端，所述第四晶体管的控制端耦接所述正温度系数产生电路的输出端，所述第五晶体管的第一端还耦接自身的控制端，所述第五晶体管的控制端还耦接所述电平移位单元的输入端；
所述第六晶体管的第一端耦接于所述第四晶体管的第二端和所述第五晶体管的第二端之间，所述第六晶体管的第二端接地，所述第六晶体管的控制端接入偏置电压；
其中，所述第四晶体管的控制端电压和第五晶体管的控制端电压相等。
6.根据权利要求1所述的温度检测电路，其特征在于，所述正温度系数电流产生单元包括第七晶体管、第八晶体管、第九晶体管、第十晶体管、第二运算放大器和第四电阻；
所述第七晶体管和所述第八晶体管的第一端均输入电源信号，所述第七晶体管的控制端与所述第八晶体管的控制端相互耦接；
所述第九晶体管的第一端耦接所述第七晶体管的第二端，所述第九晶体管的第二端接地；
所述第四电阻的第一端耦接所述第八晶体管的第二端，所述第四电阻的第二端耦接所述第十晶体管的第一端，所述第十晶体管的第二端接地；
所述第九晶体管的控制端耦接所述第十晶体管的控制端，所述第九晶体管的第一端还耦接于所述第九晶体管的控制端和所述第十晶体管的控制端之间；
所述第二运算放大器的输出端耦接于所述第七晶体管的控制端与所述第八晶体管的控制端之间，所述第二运算放大器的反相输入端耦接于所述第九晶体管的第一端和所述第七晶体管的第二端之间，所述第二运算放大器的同相输入端耦接于所述第四电阻的第一端和所述第八晶体管的第二端之间；
其中，所述第九晶体管的器件系数与所述第十晶体管的器件系数之比为1：N，N大于1；所述正温度系数电流产生单元的输出端设置于所述第四电阻的第一端和所述第八晶体管的第二端之间。
7.根据权利要求1所述的温度检测电路，其特征在于，所述正温度系数电流产生单元包括第七晶体管、第八晶体管、第九晶体管、第十晶体管、第十一晶体管、第十二晶体管、第十三晶体管、第十四晶体管和第四电阻；
所述第七晶体管和所述第八晶体管的第一端输入电源信号，所述第七晶体管和所述第八晶体管的控制端相耦接，所述第八晶体管的第二端还耦接于所述第七晶体管和所述第八晶体管的控制端之间；
所述第九晶体管的第一端耦接所述第七晶体管的第二端，所述第十晶体管的第一端耦接所述第八晶体管的第二端，所述第九晶体管和所述第十晶体管的控制端相耦接，所述第十晶体管的第二端耦接于所述第九晶体管和所述第十晶体管的控制端之间；
所述第十一晶体管的第一端耦接所述第九晶体管的第二端，所述第十二晶体管的第一端耦接所述第十晶体管的第二端，所述第十一晶体管和所述第十二晶体管的控制端相耦接，所述第十一晶体管的第一端还耦接于所述第十一晶体管和所述第十二晶体管的控制端之间；
所述第十三晶体管的第一端耦接所述第十一晶体管的第二端，所述第十四晶体管的第一端耦接所述第十二晶体管的第二端，所述第十三晶体管和所述第十四晶体管的控制端相耦接，所述第十三晶体管的第一端还耦接于所述第十三晶体管和所述第十四晶体管的控制端之间，所述第十三晶体管的第二端接地；
所述第四电阻的第一端耦接所述第十四晶体管的第二端，所述第四电阻的第二端接地；
其中，所述第十三晶体管的器件系数与所述第十四晶体管的器件系数之比为1：N，N大于1；所述正温度系数电流产生单元的输出端设置于所述第十晶体管的第一端和所述第八晶体管的第二端之间。
8.根据权利要求6或7所述的温度检测电路，其特征在于，所述电流转电压单元包括：
第十五晶体管，所述第十五晶体管的第一端接入电源信号，所述第十五晶体管的控制端耦接所述正温度系数电流产生单元的输出端；
第五电阻，所述第五电阻的第一端耦接所述第十五晶体管的第二端，所述第五电阻的第二端接地；
其中，所述电流转电压单元的输出端设置于所述第十五晶体管的第二端和所述第五电阻的第一端之间。
9.根据权利要求6或7所述的温度检测电路，其特征在于，所述正温度系数产生电路还包括偏置单元，所述偏置单元包括：
第十六晶体管，所述第十六晶体管的第一端接入电源信号，所述第十六晶体管的控制端耦接所述正温度系数电流产生单元的输出端；
第十七晶体管，所述第十七晶体管的第一端耦接所述第十六晶体管的第二端，所述第十七晶体管的第二端接地，所述第十七晶体管的第一端还耦接所述第十七晶体管的控制端；
其中，所述第十七晶体管的控制端还用于提供偏置电压。
10.根据权利要求7所述的温度检测电路，其特征在于，所述温度检测电路还包括启动单元，所述启动单元包括第十八晶体管、第十九晶体管和第二十晶体管；
所述第十八晶体管的第一端接入电源信号，所述第十八晶体管的第二端耦接所述第十九晶体管的第一端，且所述第十八晶体管的第二端还耦接自身的控制端；
所述第十九晶体管的第二端接地，所述第十九晶体管的控制端耦接于所述第十三晶体管的第一端；
所述第二十晶体管的控制端耦接于所述第十八晶体管的第二端和所述第十九晶体管的第一端之间，所述二十晶体管的第一端耦接所述第十晶体管的第二端和所述第十二晶体管的第一端之间，所述第二十晶体管的第二端接地。
11.一种电子器件，其特征在于，所述电子器件包括如权利要求1至10任一项所述的温度检测电路。
12.一种电器设备，其特征在于，所述电器设备包括如权利要求11所述的电子器件。
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