CN114637366A - 与工艺、温度无关的检测电路、芯片及流明检测用途 - Google Patents

与工艺、温度无关的检测电路、芯片及流明检测用途 Download PDF

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Abstract

本发明属于检测电路技术领域，具体涉及与工艺、温度无关的检测电路、芯片及流明检测用途，包括第一电压源、基准电流模块、镜像电流模块、电压比较模块。第一电压源用于向各模块提供工作电压，基准电流模块用于产生基准电流，镜像电流模块用于产生镜像电流，电压比较模块用于根据参考电压单元与反馈电压单元之间的电压比较结果，控制输出电压。有益效果为通过反馈电压与参考电压的同步变化，当被检测物理量达到设定条件时，不影响阈值判定，进而提升控制精度。

Description

与工艺、温度无关的检测电路、芯片及流明检测用途
技术领域
本发明属于检测电路技术领域，具体涉及与工艺、温度无关的检测电路、芯片及流明检测用途。
背景技术
检测电路是用来检测各种物理量的电路，把需要测量的物理量转换成方便测量的电学量，例如电压、电流、电荷等等，供后续电路进一步处理。
如今带有检测电路的芯片广泛运用于社会生产生活中，例如流明检测领域的地下停车场照明灯以及光感夜灯，可根据设定的光线条件，可自动控制照明灯泡开启或关闭。行业内一般采用光敏二极管，根据光照强度产生大小不同的光敏电流，光敏电流通过电阻会产生电压，只需根据产生的电压大小控制输出信号，即可实现照明灯泡自动开启或关闭功能。
目前，在设计、制造检测用途的芯片时，传感器和电阻都是放置在芯片外。为简化整机电路的设计、调试和安装以及提高检测电路的可靠性，现将电阻集成在芯片里面。但芯片内的集成电阻的阻值大小会随制造电阻的工艺产生20%的偏差。而传感器放置在芯片外，当某一物理量达到设定值，电路的电流大小基本不变，导致电压随电阻变化而变化，影响阈值判定，使得控制信号输出不准确。同时，电阻的阻值大小也会随温度发生改变，进一步影响阈值判定。由于电阻制作工艺以及温度对电阻的影响，导致在该芯片控制外部器件时，出现控制精度下降的问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：
与温度、工艺无关的检测电路，包括：
第一电压源；
基准电流模块；
镜像电流模块；
电压比较模块；
所述第一电压源连接所述基准电流模块、镜像电流模块以及电压比较模块的电源端，用于向各模块提供工作电压；
所述基准电流模块的输入端连接所述第一电压源，输出端连接所述镜像电流模块的输入端，用于产生基准电流；
所述电压比较模块包括参考电压单元、反馈电压单元、电压比较单元以及接口单元；
所述参考电压单元连接所述镜像电流模块的输出端，用于产生参考电压；
所述反馈电压单元与所述接口单元连接，用于产生反馈电压；
所述接口单元用于连接传感器或包含传感器的外部电路；
所述电压比较单元的两输入端分别连接参考电压单元以及反馈电压单元，用于根据参考电压单元与反馈电压单元之间的电压比较结果，控制输出电压。
优选的，所述基准电流模块包括基准电压单元、第一运算放大器、第一PMOS晶体管以及第一接口；
所述基准电压单元输入端连接所述第一电压源，用于提供与温度无关的直流电压；
所述第一PMOS晶体管的源极连接所述第一电压源，漏极连接所述第一接口；
所述第一PMOS晶体管与所述第一接口之间设有第三节点；
所述第一运算放大器包括基准电压输入端、比较电压输入端、第一输出端以及第一电源端；
所述基准电压输入端连接所述基准电压单元输出端；
所述比较电压输入端连接所述第三节点；
所述第一输出端连接所述第一PMOS晶体管的栅极；
所述第一电源端连接所述第一电压源；
所述第一运算放大器用于根据基准电压输入端与比较电压输入端之间的电压比较结果，控制第一输出端的输出电压。
优选的，所述镜像电流模块包括第二PMOS晶体管；
所述第二PMOS晶体管的源极连接所述第一电压源，栅极连接所述第一输出端，漏极连接所述参考电压单元。
优选的，所述第一PMOS晶体管以及所述第二PMOS晶体管处于饱和工作区，用于提供与漏源电压无关的恒定电流。
优选的，所述参考电压单元包括参考电阻，所述反馈电压单元包括反馈电阻，所述电压比较单元包括第二运算放大器，所述接口单元包括第二接口；
所述参考电阻一端连接所述第一PMOS晶体管漏极，另一端接地；
所述参考电阻与所述第一PMOS晶体管之间设有第一节点；
所述反馈电阻一端连接所述第二接口，另一端接地；
所述反馈电阻与所述第二接口之间设有第二节点；
所述第二运算放大器包括参考电压输入端、反馈电压输入端、第二输出端以及第二电源端；
通过所述参考电压输入端连接所述第一节点；
通过所述反馈电压输入端连接所述第二节点；
通过所述第二输出端连接外部电路或外部器件；
通过所述第二电源端连接第一电压源；
所述第二运算放大器用于根据参考电压输入端与反馈电压输入端之间的电压比较结果，控制第二输出端的输出电压。
优选的，所述镜像电流模块还包括电流镜单元，所述电流镜单元设于所述第二PMOS管与所述参考电压单元之间，用于提升镜像电流的精度。
优选的，所述电流镜单元包括第一NMOS晶体管、第二NMOS晶体管；
所述第一NMOS晶体管与所述第二NMOS晶体管共栅连接；
所述第一NMOS晶体管的栅极与漏极短接；
所述第一NMOS晶体管的漏极连接第二PMOS晶体管的漏极，源极接地；
所述第二NMOS晶体管的漏极连接所述参考电压单元，源极接地。
优选的，所述参考电压单元包括参考电阻，所述反馈电压单元包括反馈电阻，所述电压比较单元包括第二运算放大器，所述接口单元包括第二接口；
所述参考电阻一端连接所述第二NMOS晶体管的漏极，另一端连接所述第一电压源；
所述参考电阻与所述第二NMOS晶体管之间设有第一节点；
所述反馈电阻一端连接所述第二接口，另一端连接所述第一电压源；
所述反馈电阻与所述第二接口之间设有第二节点；
所述第二运算放大器包括参考电压输入端、反馈电压输入端、第二输出端以及第二电源端；
通过所述参考电压输入端连接所述第一节点；
通过所述反馈电压输入端连接所述第二节点；
通过所述第二输出端连接外部电路或外部器件；
通过所述第二电源端连接第一电压源；
所述第二运算放大器用于根据参考电压输入端与反馈电压输入端之间的电压比较结果，控制第二输出端的输出电压。
与温度、工艺无关的芯片，具有上述任一项技术方案所述的与温度、工艺无关的检测电路。
优选的，所述芯片设有电阻集成区，所述电阻集成区用于设置检测电路中的参考电阻和反馈电阻。
优选的，所述电阻集成区所占面积为单个电阻所占面积的2-3倍。
优选的，所述参考电阻和所述反馈电阻采用同一工艺制造。
优选的，与温度、工艺无关的检测电路的流明检测用途，将所述的与温度、工艺无关的检测电路用于流明检测。
优选的，与温度、工艺无关的芯片的流明检测用途，将所述的与温度、工艺无关的芯片用于流明检测。
本发明的有益效果体现在：
通过在芯片内设置与反馈电阻采用同一工艺制造且位置临近的参考电阻，受温度和工艺影响时，参考电阻和反馈电阻阻值同步变化，使反馈电压与参考电压同步变化，当被检测物理量达到设定条件时，不影响阈值判定，进而提升控制精度。
附图说明
图1为本发明的电路原理图；
图2为本发明电路模块示意图；
图3为本发明变形例的电路原理图；
图4为本发明变形例的电路模块示意图；
图5为光敏二极管的电压-电流特性曲线图；
附图说明：
1-第一运算放大器；2-第二运算放大器；3-第一PMOS晶体管；4-第二PMOS晶体管；5-光敏二极管；6-第一NMOS晶体管；7-第二NMOS晶体管。
具体实施方式
下面结合附图及本发明的实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
参考图2所示，与温度、工艺无关的检测电路，包括第一电压源Vcc1、基准电流模块、镜像电流模块、电压比较模块；
所述第一电压源Vcc1连接所述基准电流模块、镜像电流模块以及电压比较模块的电源端，用于向各模块提供工作电压；
所述基准电流模块的输入端连接所述第一电压源Vcc1，输出端连接所述镜像电流模块的输入端，用于产生基准电流；
所述电压比较模块包括参考电压单元、反馈电压单元、电压比较单元以及接口单元；
所述参考电压单元连接所述镜像电流模块的输出端，用于产生参考电压；
所述反馈电压单元与所述接口单元连接，用于产生反馈电压；
所述接口单元用于连接传感器或包含传感器的外部电路；
所述电压比较单元的两输入端分别连接参考电压单元以及反馈电压单元，用于根据参考电压单元与反馈电压单元之间的电压比较结果，控制输出电压。
在本实施例中，基准电流模块用于产生基准电流，镜像电流模块用于产生镜像电流，镜像电流与基准电流大小相同。镜像电流流过参考电压单元会产生参考电压，将该参考电压输入电压比较单元。接口单元连接传感器或包含传感器的外部电路，传感器或包含传感器的外部电路能根据外界物理量变化而产生相应的变化外部电流，并且此类传感器或包含传感器的外部电路的两端电压变化对外部电流的影响很小，几乎可忽略。当外部电流过反馈电压单元会产生反馈电压，将反馈电压输入电压比较单元。当达到某一预设物理量值时，参考电压单元和反馈电压单元的电压是相同的。因此，当反馈电压在阈值附近变化时，电压比较单元的输出电压的正负电性会发生转变，以此实现对外部器件的控制功能。
实施例2
参考图1所示，所述基准电流模块包括基准电压单元、第一运算放大器1、第一PMOS晶体管3以及第一接口；
所述基准电压单元输入端连接所述第一电压源Vcc1，用于提供与温度无关的直流电压；
所述第一PMOS晶体管3的源极连接所述第一电压源Vcc1，漏极连接所述第一接口；
所述第一PMOS晶体管3与所述第一接口之间设有第三节点；
所述第一运算放大器1包括基准电压输入端、比较电压输入端、第一输出端以及第一电源端；
所述基准电压输入端连接所述基准电压单元输出端；
所述比较电压输入端连接所述第三节点；
所述第一输出端连接所述第一PMOS晶体管3的栅极；
所述第一电源端连接所述第一电压源Vcc1；
所述第一运算放大器1用于根据基准电压输入端与比较电压输入端之间的电压比较结果，控制第一输出端的输出电压。
在本实施例中，第一运算放大器1的两个输入端分别为基准电压输入端（即反相输入端）和比较电压输入端（即同相输入端），第一输出端的输出电压Vout1用于控制第一PMOS晶体管3导通。基准电压输入端输入基准电压VBG时，输出电压Vout1处于低电平，此时第一PMOS晶体管3逐渐开始导通，比较电压端输入的比较电压Vx开始变大逐渐接近基准电压VBG。当第一PMOS晶体管3完全导通后，比较电压Vx不再变大，Vout1电压值不再下降，达到稳定状态，此时比较电压Vx等于基准电压VBG。
在芯片实际使用中，第一接口用于连接一个接地的偏置电阻REXT，连接偏置电阻REXT后的电路即为芯片的基准电流产生电路。需要强调的是，偏置电阻REXT是基准电流产生电路本身的设置，不是本实施例中新增的外接元件。随着第一PMOS晶体管3逐渐导通，流过偏置电阻REXT的基准电流Ix逐渐增大。当第一PMOS晶体管3完全导通处于稳定状态后，基准电流Ix不再变化，即IX=VBG/REXT。
由于偏置电阻REXT设置在芯片外，其阻值不受工艺、温度的影响，因此连接第一接口后，与第一PMOS晶体管3串联形成的电路可产生一个与工艺、温度无关的基准电流Ix。
实施例3
参考图1所示，所述镜像电流模块包括第二PMOS晶体管4；
所述第二PMOS晶体管4的源极连接所述第一电压源Vcc1，栅极连接所述第一输出端，漏极连接所述参考电压单元。
在本实施例中，第二PMOS晶体管4和第一PMOS晶体管3均处于饱和区，并且两者栅源电压VGS相等。由于第二PMOS晶体管4的栅极与第一PMOS晶体管3的栅极同时连接第一输出端，并且第二PMOS晶体管4的源极与第一PMOS晶体管3的源极同时连接第一电压源Vcc1，所以两者栅源电压VGS相等。利用一个确定的栅源电压VGS会产生一个确定的漏极电ID，故第二PMOS晶体管4的漏极电流等于第一PMOS晶体管3的漏极电流。
第二PMOS晶体管4用于产生一个与基准电流Ix大小相同的镜像电流Iref，并且由于基准电流Ix与温度、工艺无关，故镜像电流Iref也与温度、工艺无关，为一个恒定电流。
实施例4
参考图1所示，所述参考电压单元包括参考电阻，所述反馈电压单元包括反馈电阻，所述电压比较单元包括第二运算放大器2，所述接口单元包括第二接口；
所述参考电阻一端连接所述第一PMOS晶体管3漏极，另一端接地；
所述参考电阻与所述第一PMOS晶体管3之间设有第一节点；
所述反馈电阻一端连接所述第二接口，另一端接地；
所述反馈电阻与所述第二接口之间设有第二节点；
所述第二运算放大器2包括参考电压输入端、反馈电压输入端、第二输出端以及第二电源端；
通过所述参考电压输入端连接所述第一节点；
通过所述反馈电压输入端连接所述第二节点；
通过所述第二输出端连接外部电路或外部器件；
通过所述第二电源端连接第一电压源Vcc1；
所述第二运算放大器2用于根据参考电压输入端与反馈电压输入端之间的电压比较结果，控制第二输出端的输出电压。
在本实施例中，第二PMOS晶体管4所在的支路上，镜像电流Iref流过参考电阻Rref会产生压降，并且参考电阻Rref一端接地，由此可得第一节点电压值Vref=Iref*Rref，第一节点电压值即为本实施例输入第二运算放大器2的参考电压。
第二接口用于传感器或包含传感器的外部电路。在用于流明检测的具体实施例中，第二接口仅仅连接一个光敏二极管电路。光敏二极管5设置于芯片外，根据光照强度产生不同的光敏电流Isen，光敏电流Isen流过反馈电阻Rsen会产生压降，并且反馈电阻一端接地，所以当流明强度达到预设值时，第二节点电压值Vsen=Isen*Rsen，第二节点电压值即为本实施例输入第二运算放大器2的反馈电压。第二运算放大器2根据输入的参考电压Vref和反馈电压Vsen，按照Vout2=Vref-Vsen在第二输出端输出Vout2。
优选的，参考电阻Rref和反馈电阻Rsen阻值大小相同。并且达到稳定后的镜像电流Iref的大小恒定，而光敏电流Isen的大小随流明强度增大而增大。测量镜像电流Iref流过参考电阻Rref产生的压降和光敏电流Isen流过反馈电阻Rsen产生的压降，并将两压降分别输入第二运算放大器2的参考电压输入端和反馈电压输入端，通过比对两输入端的电压差值控制第二运算放大器2的输出电压Vout2，即Vout2=Vref-Vsen。当达到预设的流明强度条件时，输出电压即可实现正负转变，进而控制外部器件或外部电路。
实施例5
参考图3和图4所示，所述镜像电流模块还包括电流镜单元，所述电流镜单元设于所述第二PMOS管与所述参考电压单元之间；
所述电流镜单元包括第一NMOS晶体管6、第二NMOS晶体管7；
所述第一NMOS晶体管6与所述第二NMOS晶体管7共栅连接；
所述第一NMOS晶体管6的栅极与漏极短接；
所述第一NMOS晶体管6的漏极连接所述参考电压单元，源极接地；
所述第二NMOS晶体管7的漏极连接所述第一节点，源极接地。
在本实施例中，由于实际运作中基准电流的镜像过程存在误差，为保证镜像电流与基准电流的精度，故设置电流镜来提升基准电流的镜像精度。一个确定的源栅电压VGS会产生一个确定的漏极电流ID，相反一个确定的漏极电流ID也会产生一个确定的源栅电压VGS。利用这个原理让镜像电流Iref流过第一NMOS晶体管6，同时让第一NMOS晶体管6和第二NMOS晶体管7的栅极连接，则第二NMOS晶体管7也会获得一个相同的源栅电压VGS，因此产生相同的输出电流Iout3。第一NMOS晶体管6的漏极与栅极短接可保证该晶体管工作处于饱和区。这样的结构设置保证了源栅电压VGS随相同的趋势变化，因此抵消了绝大部分误差。
实施例6
参考图3所示，所述参考电压单元包括参考电阻，所述反馈电压单元包括反馈电阻，所述电压比较单元包括第二运算放大器2，所述接口单元包括第二接口；
所述参考电阻一端连接所述第二NMOS晶体管7的漏极，另一端连接所述第一电压源Vcc1；
所述参考电阻与所述第二NMOS晶体管7之间设有第一节点；
所述反馈电阻一端连接所述第二接口，另一端连接所述第一电压源Vcc1；
所述反馈电阻与所述第二接口之间设有第二节点；
所述第二运算放大器2包括参考电压输入端、反馈电压输入端、第二输出端以及第二电源端；
通过所述参考电压输入端连接所述第一节点；
通过所述反馈电压输入端连接所述第二节点；
通过所述第二输出端连接外部电路或外部器件；
通过所述第二电源端连接第一电压源Vcc1；
所述第二运算放大器2用于根据参考电压输入端与反馈电压输入端之间的电压比较结果，控制第二输出端的输出电压。
在本实施例中，在参考电阻的支路上，输出电流Iout3流过参考电阻Rref会产生压降，且参考电阻的一端连接所述第一电压源Vcc1，所以第一节点电压值Vref=Vcc1-Iout3*Rref。第一节点电压值即为本实施例输入第二运算放大器2的参考电压。
第二接口用于连接传感器或包含传感器的外部电路。在用于流明检测的具体实施例中，本申请的第二接口仅仅连接一个光敏二极管电路。光敏二极管5位于芯片外，根据光照强度产生不同的光敏电流Isen，光敏电流Isen流过反馈电阻Rsen会产生压降，并且反馈电阻一端接地，所以当流明强度达到预设值时，第二节点电压值Vsen=Vcc1-Isen*Rsen。第二节点电压值即为本实施例输入第二运算放大器2的反馈电压。而在现有的某些芯片进行流明检测应用中，芯片的检测接口需要连接一个包括光敏二极管的分压电路，通常至少需要外接一反馈电阻。并且，由于应用于同一检测场景下的大量芯片可能生产自不同的产线或批次，芯片内部提供的参考电压有近20%的误差，同时受限于电阻制备工艺，同一固定阻值的各电阻间也存在误差，两个误差在流明检测电路中会叠加并使误差放大。具体应用中，该放大的误差会导致同一应用场景中本应以相同条件输出控制值的需求难以得到满足。比如在需要感光控制的停车场，如果采用多点独立控制，就可能出现同一本应同步亮起的光源出现不同步的现象。通常，为了避免这种现象的不利影响，一般采用了减少控制点位的大区域控制解决方案，相应的也带来了节能效果不显著的弊端。采用本实施例的芯片，如果用于流明检测场景，可以无需调试，并且能实现控制场景及控制条件的统一，进一步的可提升控制点密度，实现小分区控制，为动态节能控制提供良好的传感技术支撑。
优选的，参考电阻Rref和反馈电阻Rsen阻值大小相同。并且达到稳定后的镜像电流Iref的大小恒定，而光敏电流Isen的大小随流明强度增大而增大。测量镜像电流Iref流过参考电阻Rref产生的压降和光敏电流Isen流过反馈电阻Rsen产生的压降，并将两压降分别输入第二运算放大器2的参考电压输入端和反馈电压输入端，通过比对两输入端的电压差值控制第二运算放大器2的输出电压Vout2，即Vout2=Vref-Vsen。当达到预设的流明强度条件时，输出电压即可实现正负转变，进而控制外部器件或外部电路。
实施例7
与温度、工艺无关的芯片，具有实施例1-6中所述的与温度、工艺无关的检测电路。
进一步的，所述芯片设有电阻集成区，所述电阻集成区用于设置检测电路中的参考电阻和反馈电阻。
在本实施例中，将芯片外围器件集成在芯片内，能有效简化芯片使用前与外围器件之间的调试过程以及降低芯片使用的故障率。本实施例将反馈电阻集成在芯片内，由于反馈电阻的阻值随制作工艺会发生大约20%的偏差，在设定的某一外界物理量条件下，会导致反馈电压变化，影响阈值判定。同时由于反馈电阻具有温度系数，其阻值大小会随温度发生变化，也会导致反馈电压变化，影响阈值判定。
为尽可能避免工艺、温度等必然影响带来的电路输出结果的偏差，本实施例将参考电阻设置芯片内，且参考电阻与反馈电阻以并列（相邻布设）的方式布设在集成电路版图的同一区域，并且版图上以对称形式或者尽可能的对称形式存在。尽可能的对称形式即指影响电阻阻值的电阻单元主体结构确保对称，形成电阻特性（包括PN结实现的等效电阻等）的结构/原理相同，对阻值影响较小的连接线路单元可在一定程度上不对称设置。进而基本实现参考电阻与反馈电阻的阻值同步变化，产生了一个随工艺、温度变化的参考电压。且当反馈电压变化时，参考电压的变化基本与其保持了同步，基本抵消了工艺、温度对阈值结果输出的影响。
进一步的，所述参考电阻和所述反馈电阻采用同一工艺制造。
由于不同的电阻制造工艺会导致电阻阻值产生20%的误差，故本实施例中采用同一工艺制造参考电阻Rref和反馈电阻Rsen，使两者的阻值随工艺同步变化。优选的，参考电阻Rref和反馈电阻Rsen的阻值大小相等。
进一步的，所述电阻集成区所占面积为单个电阻所占面积的2-3倍。
在芯片上设置参考电阻Rref和反馈电阻Rsen，为了实现两者受到温度影响时，两者阻值能同步变化，需要将参考电阻Rref和反馈电阻Rsen相邻设置。优选的，电阻集成区所占面积为单个电阻所占面积的2倍，也即参考电阻Rref和反馈电阻Rsen紧邻设置。
由于参考电阻Rref和反馈电阻Rsen的阻值同步变化，故两者的电压也会同步变化，能有效减小工艺类型、温度变化对阈值判定的影响。可以保证不同工艺生产的芯片在使用中的判定精度，同时简化了现有技术芯片需要外接电阻或设备进行调试的流程。
实施例8
实施例1-6中与温度、工艺无关的检测电路，用于流明检测。
实施例7中与温度、工艺无关的芯片，用于流明检测。
在本实施中，将该芯片用于流明检测时，在第一接口外接一个包含偏置电阻的电路，通过对偏置电阻的调整实现对基准电流大小的调整，进而实现对镜像电流大小的调整。同时在第二接口外接一个包含光敏二极管的电路，光敏二极管5受到光照产生一个光敏电流，该光敏电流流过反馈电压单元内的反馈电阻Rsen产生反馈电压。如图5所示，光敏二极管5的反向电流随光照强度的增加而增加，在一定的反向电压范围内，反向电流的大小几乎与反向电压无关。因此认为在光照强度一定时，光敏二极管5相当于一个恒流源，其输出电压随负载电阻增大而升高。
故在用于其它检测电路或者芯片时，只要第二接口外接的传感器的电压-电流特性曲线（即伏安特性曲线）类似光敏二极管5的电压-电流特性曲线时，均可连接配合本发明的与工艺、温度无关的检测电路以及芯片使用。优选的，电压-电流特性曲线的斜率K值为-0.3—0.3之间。
在本发明的实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“坚直”、“水平”、“中心”、“顶”、“底”、“顶部”、“底部”、“内”、“外”、“内侧”、“外侧”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，仅是为了使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。其中，“里侧”是指内部或围起来的区域或空间。“外围”是指某特定部件或特定区域的周围的区域。
在本发明的实施例的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用以描述目的，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”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“组装”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发明中的具体含义。
在本发明的实施例的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
在本发明的实施例的描述中，需要理解的是，“-”和“~”表示的是两个数值之同的范围，并且该范围包括端点。例如:“A-B”表示大于或等于A，且小于或等于B的范围。“A~B''表示大于或等于A，且小于或等于B的范围。
在本发明的实施例的描述中，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (14)

1.与温度、工艺无关的检测电路，其特征在于，包括：
第一电压源；
基准电流模块；
镜像电流模块；
电压比较模块；
所述第一电压源连接所述基准电流模块、镜像电流模块以及电压比较模块的电源端，用于向各模块提供工作电压；
所述基准电流模块的输入端连接所述第一电压源，输出端连接所述镜像电流模块的输入端，用于产生基准电流；
所述电压比较模块包括参考电压单元、反馈电压单元、电压比较单元以及接口单元；
所述参考电压单元连接所述镜像电流模块的输出端，用于产生参考电压；
所述反馈电压单元与所述接口单元连接，用于产生反馈电压；
所述接口单元用于连接传感器或包含传感器的外部电路；
所述电压比较单元的两输入端分别连接参考电压单元以及反馈电压单元，用于根据参考电压单元与反馈电压单元之间的电压比较结果，控制输出电压。
2.根据权利要求1所述的与温度、工艺无关的检测电路，其特征在于，所述基准电流模块包括基准电压单元、第一运算放大器、第一PMOS晶体管以及第一接口；
所述基准电压单元输入端连接所述第一电压源，用于提供与温度无关的直流电压；
所述第一PMOS晶体管的源极连接所述第一电压源，漏极连接所述第一接口；
所述第一PMOS晶体管与所述第一接口之间设有第三节点；
所述第一运算放大器包括基准电压输入端、比较电压输入端、第一输出端以及第一电源端；
所述基准电压输入端连接所述基准电压单元输出端；
所述比较电压输入端连接所述第三节点；
所述第一输出端连接所述第一PMOS晶体管的栅极；
所述第一电源端连接所述第一电压源；
所述第一运算放大器用于根据基准电压输入端与比较电压输入端之间的电压比较结果，控制第一输出端的输出电压。
3.根据权利要求2所述的与温度、工艺无关的检测电路，其特征在于，所述镜像电流模块包括第二PMOS晶体管；
所述第二PMOS晶体管的源极连接所述第一电压源，栅极连接所述第一输出端，漏极连接所述参考电压单元。
4.根据权利要求3所述的与温度、工艺无关的检测电路，其特征在于，所述第一PMOS晶体管以及所述第二PMOS晶体管处于饱和工作区，用于提供与漏源电压无关的恒定电流。
5.根据权利要求4所述的与温度、工艺无关的检测电路，其特征在于，所述参考电压单元包括参考电阻，所述反馈电压单元包括反馈电阻，所述电压比较单元包括第二运算放大器，所述接口单元包括第二接口；
所述参考电阻一端连接所述第一PMOS晶体管漏极，另一端接地；
所述参考电阻与所述第一PMOS晶体管之间设有第一节点；
所述反馈电阻一端连接所述第二接口，另一端接地；
所述反馈电阻与所述第二接口之间设有第二节点；
所述第二运算放大器包括参考电压输入端、反馈电压输入端、第二输出端以及第二电源端；
通过所述参考电压输入端连接所述第一节点；
通过所述反馈电压输入端连接所述第二节点；
通过所述第二输出端连接外部电路或外部器件；
通过所述第二电源端连接第一电压源；
所述第二运算放大器用于根据参考电压输入端与反馈电压输入端之间的电压比较结果，控制第二输出端的输出电压。
6.根据权利要求4所述的与温度、工艺无关的检测电路，其特征在于，所述镜像电流模块还包括电流镜单元，所述电流镜单元设于所述第二PMOS管与所述参考电压单元之间，用于提升镜像电流的精度。
7.根据权利要求6所述的与温度、工艺无关的检测电路，其特征在于，所述电流镜单元包括第一NMOS晶体管、第二NMOS晶体管；
所述第一NMOS晶体管与所述第二NMOS晶体管共栅连接；
所述第一NMOS晶体管的栅极与漏极短接；
所述第一NMOS晶体管的漏极连接第二PMOS晶体管的漏极，源极接地；
所述第二NMOS晶体管的漏极连接所述参考电压单元，源极接地。
8.根据权利要求7所述的与温度、工艺无关的检测电路，其特征在于，所述参考电压单元包括参考电阻，所述反馈电压单元包括反馈电阻，所述电压比较单元包括第二运算放大器，所述接口单元包括第二接口；
所述参考电阻一端连接所述第二NMOS晶体管的漏极，另一端连接所述第一电压源；
所述参考电阻与所述第二NMOS晶体管之间设有第一节点；
所述反馈电阻一端连接所述第二接口，另一端连接所述第一电压源；
所述反馈电阻与所述第二接口之间设有第二节点；
所述第二运算放大器包括参考电压输入端、反馈电压输入端、第二输出端以及第二电源端；
通过所述参考电压输入端连接所述第一节点；
通过所述反馈电压输入端连接所述第二节点；
通过所述第二输出端连接外部电路或外部器件；
通过所述第二电源端连接第一电压源；
所述第二运算放大器用于根据参考电压输入端与反馈电压输入端之间的电压比较结果，控制第二输出端的输出电压。
9.与温度、工艺无关的芯片，其特征在于，具有权利要求1-8任一项权利要求所述的与温度、工艺无关的检测电路。
10.根据权利要求9所述的与温度、工艺无关的芯片，其特征在于，所述芯片设有电阻集成区，所述电阻集成区用于设置检测电路中的参考电阻和反馈电阻。
11.根据权利要求10所述的与温度、工艺无关的芯片，其特征在于，所述电阻集成区所占面积为单个电阻所占面积的2-3倍。
12.根据权利要求11所述的与温度、工艺无关的芯片，其特征在于，所述参考电阻和所述反馈电阻采用同一工艺制造。
13.与温度、工艺无关的检测电路的流明检测用途，其特征在于，将权利要求1-8任意一项所述的与温度、工艺无关的检测电路用于流明检测。
14.与温度、工艺无关的芯片的流明检测用途，其特征在于，将权利要求9-12任意一项所述的与温度、工艺无关的芯片用于流明检测。
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