CN211783939U - 一种高精度温度检测芯片的模拟前端 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高精度温度检测芯片的模拟前端，通过偏置电路为正温度系数传感电路提供电压和开关电容运算放大电路提供偏置电压，在此基础上，正温度系数传感电路的同相信号输出端V+与反相信号输出端V‑的压差与温度呈现正比关系，实现了温度与电信号的转化；开关电容运算放大电路不仅放大了电信号，其以差分的形式输入，单端的形式输出的电学特点，还有效抑制电路中的共模噪声，增大信噪比，提高了温度的检测精度；本实用新型既可作为数模混合电路的模拟前端，后接模数转换器，成为数字温度传感芯片，也可独立封装为模拟型温度检测芯片，还可作为电路系统的一部分，与其它电路进行单晶片集成。
Description
技术领域
本实用新型涉及集成电路领域，具体涉及一种高精度温度检测芯片的模拟前端。
背景技术
在与电子相关的设备中，温度检测器是一类能够感受温度并转换成可用电学信号的器件，目前已非常普及，消费市场上广泛流通着红外传感式温度检测器、金属膨胀式传感温度检测器、热敏电阻传感式温度检测器以及热电偶传感式温度检测器。不同类型的温度检测器基于的物理原理以及其量程和精度各不相同，因此应用也各不相同。上述各式温度检测器覆盖了生活生产的各个方面，却忽视了一个重要场景：温度，是影响印制电路板以及板上芯片工作性能的重要参数，尤其是对于模拟电子线路以及模拟集成电路。
为了监测印制电路板上温度以及板上芯片内温度，高精度的温度检测器件是必不可少的。而芯片的结构极为特殊，由刻蚀了微电子电路的管芯和封装外壳组成。若将传统温度检测器置于封装外壳的外部，则无法有效监控管芯；而传统各类温度检测器件，由于其传感元件的使用环境和体积的限制，难以与被监测电路进行片内集成，或严重改变芯片本身的外观及电学性质。
近年来，学术界也在持续研究芯片的管芯硅片上的固体元件自身的温度特性，希望用集成电路本身解决集成电路温度监测的问题，这是一个在理论上有效的方向，然而成果不多，相关技术还需进一步发展。
实用新型内容
针对现有技术中的上述不足，本实用新型提供的一种高精度温度检测电路解决了传统温度检测器无法有效监控芯片内管芯的温度，以及普通的温度传感元件无法兼容管芯的硅片上微电子电路，难以集成或严重改变芯片外观及电学性质的问题。
为了达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案为：一种高精度温度检测芯片的模拟前端，包括：偏置电路、正温度系数传感电路和开关电容运算放大电路；
所述偏置电路的偏置电压输出端VB2与开关电容运算放大电路的偏置电压输入端VB2连接，其偏置电压输出端VB3与开关电容运算放大电路的偏置电压输入端VB3连接，其偏置电压输出端VB1与正温度系数传感电路的偏置电压输入端VB1连接；
所述正温度系数传感电路的同相信号输出端V+与开关电容运算放大电路的同相信号输入端V+连接，其反相信号输出端V-与开关电容运算放大电路的反相信号输入端V-连接；
所述偏置电路用于为正温度系数传感电路和开关电容运算放大电路提供偏置电压；
所述正温度系数传感电路用于探测温度，并将温度信息转化为差分形式的电压信号；
所述开关电容运算放大电路用于放大正温度系数传感电路输出的差分形式的电压信号，得到温度模拟电信号。
本实用新型的有益效果为：通过偏置电路为正温度系数传感电路提供电压和开关电容运算放大电路提供偏置电压，在此基础上，正温度系数传感电路的同相信号输出端V+与反相信号输出端V-的压差与温度呈现正比关系，实现了温度与电信号的转化；开关电容运算放大电路不仅放大了电信号，其以差分的形式输入，单端的形式输出的电学特点，还有效抑制电路中的共模噪声，增大信噪比，提高了温度的检测精度；本实用新型既可作为数模混合电路的模拟前端，后接模数转换器，成为数字温度传感芯片，也可独立封装为模拟型温度检测芯片，还可作为电路系统的一部分，与其它电路进行单晶片集成。
进一步地，所述偏置电路包括：PMOS管M1、电阻R1、PMOS管M3、NMOS管M2、NMOS管M4、PMOS管M5、NMOS管M6和NMOS管M7；
所述PMOS管M1的栅极分别与PMOS管M3的栅极、NMOS管M4的漏极和PMOS管M5的栅极连接，并作为偏置电路的偏置电压输出端VB1，其漏极分别与NMOS管M2的漏极、NMOS管M2的栅极和NMOS管M4的栅极连接，其源极与电阻R1的一端连接，并作为VDD端；所述PMOS管M3的源极与电阻R1的另一端连接；所述NMOS管M6的漏极分别与PMOS管M5的漏极和NMOS管M6的栅极连接，并作为偏置电路的偏置电压输出端VB2，其源极分别与NMOS管M7的漏极和NMOS管M7的栅极连接，并作为偏置电路的偏置电压输出端VB3；所述NMOS管M2的源极、NMOS管M4的源极和NMOS管M7的源极接地；所述PMOS管M5的源极作为VDD端。
上述进一步方案的有益效果为：通过PMOS管M1、PMOS管M3、NMOS管M2、NMOS管M4和电阻R1构成了与电源电压无关的电压偏置模块，以PMOS管M3的栅极电压为正温度系数传感电路提供偏置；通过PMOS管M5、NMOS管M6以及NMOS管M7构成了三MOS管级联的电路，在PMOS管M3的栅极电压驱动下，形成了两路偏置电压，为开关电容运算放大电路提供电压偏置；偏置电路是本实用新型的重要部分，其偏置电压是驱动正温度系数传感电路正常工作的关键，也是开关电容运算放大电路的内部元件进入饱和区，有效进行信号放大的关键。
进一步地，所述正温度系数传感电路包括：PMOS管M9、PMOS管M10、三极管Q1和三极管Q2；
所述三极管Q1的集电极分别与三极管Q1的基极和PMOS管M9的漏极连接，并作为正温度系数传感电路的同相信号输出端V+，其发射极接地；所述三极管Q2的基极分别与三极管Q2的集电极和PMOS管M10的漏极连接，并作为正温度系数传感电路的反相信号输出端V-，其发射极接地；所述PMOS管M9的源极与PMOS管M10的源极连接，并作为VDD端，其栅极与PMOS管M10的栅极连接，并作为正温度系数传感电路的偏置电压输入端VB1。
上述进一步方案的有益效果为：通过特定的电路连接方式，利用了三极管在物理层面的自然规律，建立了一个只需要设置PMOS管M9的栅氧化层的宽长比Zm9和PMOS管M10的栅氧化层的宽长比ZM10的数值，就可利用三极管Q1和三极管Q2，得到一个与温度成正比的差分输出电压信号的正温度特性传感电路，由于传感元件正是普通的集成电路固态元件，因此完全兼容集成电路工艺，可实现单晶集成，且不会对其他电路造成严重影响。
进一步地，所述开关电容运算放大电路包括：NMOS管M8、NMOS管M13、PMOS管M11、PMOS管M12、NMOS管M14、PMOS管M15、NMOS管M16、电阻R2、电容C1、反相器U4、PMOS管M24、NMOS管M23、接地电容C4、电容C3、反相器U3、PMOS管M22、NMOS管M21、NMOS管M17、PMOS管M18、反相器U1、反相器U2、电容C2、PMOS管M20和NMOS管M19；
所述反相器U2的输入端与NMOS管M19的栅极连接，并作为模拟前端的第二脉冲信号输入端，其输出端与PMOS管M20的栅极连接；
所述PMOS管M20的源极分别与NMOS管M19的漏极、电容C2的一端、PMOS管M18的源极和NMOS管M17的漏极连接，其漏极与NMOS管M19的源极连接，并作为开关电容运算放大电路的反相信号输入端V-；
所述反相器U1的输入端与NMOS管M17的栅极连接，并作为模拟前端的第一脉冲信号输入端，其输出端与PMOS管M18的栅极连接；
所述PMOS管M18的漏极与NMOS管M17的源极连接，并作为开关电容运算放大电路的同相信号输入端V+；
所述NMOS管M13的漏极分别与PMOS管M11的漏极、PMOS管M11的栅极和PMOS管M12的栅极连接，其源极分别与NMOS管M8的漏极和NMOS管M14的源极连接，其栅极作为开关电容运算放大电路的偏置电压输入端VB2；
所述NMOS管M8的栅极与NMOS管M16的栅极连接，并作为开关电容运算放大电路的偏置电压输入端VB1，其源极接地；
所述NMOS管M14的漏极分别与PMOS管M12的漏极、电阻R2的一端和PMOS管M15的栅极连接，其栅极分别与NMOS管M21的源极、PMOS管M22的漏极、电容C3的一端和电容C2的另一端连接；
所述PMOS管M15的源极分别与PMOS管M11的源极和PMOS管M12的源极连接，并作为VDD端，其漏极分别与电容C1的一端、NMOS管M16的漏极、电容C3的另一端、NMOS管M21的漏极、PMOS管M22的源极、NMOS管M23的源极和PMOS管M24的漏极连接；
所述电阻R2的另一端与电容C1的另一端连接；
所述NMOS管M16的源极接地；
所述反相器U3的输入端与NMOS管M21的栅极连接，并作为模拟前端的第三脉冲信号输入端，其输出端与PMOS管M22的栅极连接；
所述反相器U4的输入端与NMOS管M23的栅极，并作为模拟前端的第四脉冲信号输入端，其输出端与PMOS管M24的栅极连接；
所述PMOS管M24的源极分别与接地电容C4和NMOS管M23的漏极连接，并作为模拟前端的温度模拟电信号输出端。
上述进一步方案的有益效果为：通过PMOS管M11、PMOS管M12、NMOS管M13、NMOS管M14、NMOS管M8、电阻R2、电容C1、PMOS管M15和NMOS管M16构成了一个两级放大器，其中PMOS管M11、PMOS管M12、NMOS管M13、NMOS管M14和NMOS管M8为两级放大器的第一级，在偏置电路提供的偏置电压驱动下，各MOS管位于饱和区，可得到稳定的增益，PMOS管M15和NMOS管M16为两级放大器的第二级，实现增益的成倍增长，为防止两级放大器的第一级和第二级出现频率失调现象，本实用新型设置了电阻R2和电容C1来连接NMOS管M14的漏极和PMOS管M15的漏极，构成反馈回路，进行频率补偿，使两级放大器得到较大的增益带宽积；由于集成电路工艺难以实现阻值较大的片内电阻，且传统的运算放大器的电阻反馈技术会明显降低放大器的开环增益，因此本实用新型采用电容C2、电容C3和电容C4构成两级放大器的闭环反馈回路，同时采用PMOS和NMOS并联的方式以及反相器取反驱动的方式分别构成电容C2、电容C3和电容C4的受控开关，构成了开关电容运算放大电路，在外部第一脉冲信号、第二脉冲信号、第三脉冲信号、第四脉冲信号的驱动下，可实现温度信号的有效放大，由于差分输入单端输出的结构设计，能够有效抑制共模噪声，因此本实用新型可有效增加信噪比，从而提高温度检测的精度。
进一步地，所述高精度温度检测芯片的模拟前端采用TSMC90nm集成电路工艺进行加工。
进一步地，所述电阻R1和电阻R2为TSMC90nm集成电路工艺的多晶硅电阻。
进一步地，所述反相器U1、反相器U2、反相器U3和反相器U4均为TSMC90nm集成电路工艺的CMOS反相器。
附图说明
图1为一种高精度温度检测芯片的模拟前端电路图。
具体实施方式
下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。
如图1所示，在本实用新型的一个实施例中，一种高精度温度检测芯片的模拟前端，包括：偏置电路、正温度系数传感电路和开关电容运算放大电路；
所述偏置电路的偏置电压输出端VB2与开关电容运算放大电路的偏置电压输入端VB2连接，其偏置电压输出端VB3与开关电容运算放大电路的偏置电压输入端VB3连接，其偏置电压输出端VB1与正温度系数传感电路的偏置电压输入端VB1连接；
所述正温度系数传感电路的同相信号输出端V+与开关电容运算放大电路的同相信号输入端V+连接，其反相信号输出端V-与开关电容运算放大电路的反相信号输入端V-连接；
所述偏置电路用于为正温度系数传感电路和开关电容运算放大电路提供偏置电压；
所述正温度系数传感电路用于探测温度，并将温度信息转化为差分形式的电压信号；
所述开关电容运算放大电路用于放大正温度系数传感电路输出的差分形式的电压信号，得到温度模拟电信号。
本具体实施例采用TSMC90nm集成电路工艺进行加工。
其中，偏置电路包括：PMOS管M1、电阻R1、PMOS管M3、NMOS管M2、NMOS管M4、PMOS管M5、NMOS管M6和NMOS管M7；
所述PMOS管M1的栅极分别与PMOS管M3的栅极、NMOS管M4的漏极和PMOS管M5的栅极连接，并作为偏置电路的偏置电压输出端VB1，其漏极分别与NMOS管M2的漏极、NMOS管M2的栅极和NMOS管M4的栅极连接，其源极与电阻R1的一端连接，并作为VDD端；所述PMOS管M3的源极与电阻R1的另一端连接；所述NMOS管M6的漏极分别与PMOS管M5的漏极和NMOS管M6的栅极连接，并作为偏置电路的偏置电压输出端VB2，其源极分别与NMOS管M7的漏极和NMOS管M7的栅极连接，并作为偏置电路的偏置电压输出端VB3；所述NMOS管M2的源极、NMOS管M4的源极和NMOS管M7的源极接地；所述PMOS管M5的源极作为VDD端。
本实施例通过PMOS管M1、PMOS管M3、NMOS管M2、NMOS管M4和电阻R1构成了与电源电压无关的电压偏置模块，以PMOS管M3的栅极电压为正温度系数传感电路提供偏置；通过PMOS管M5、NMOS管M6以及NMOS管M7构成了三MOS管级联的电路，在PMOS管M3的栅极电压驱动下，形成了两路偏置电压，为开关电容运算放大电路提供电压偏置；偏置电路是本实用新型的重要部分，其偏置电压是驱动正温度系数传感电路正常工作的关键，也是开关电容运算放大电路的内部元件进入饱和区，有效进行信号放大的关键。
正温度系数传感电路包括：PMOS管M9、PMOS管M10、三极管Q1和三极管Q2；
所述三极管Q1的集电极分别与三极管Q1的基极和PMOS管M9的漏极连接，并作为正温度系数传感电路的同相信号输出端V+，其发射极接地；所述三极管Q2的基极分别与三极管Q2的集电极和PMOS管M10的漏极连接，并作为正温度系数传感电路的反相信号输出端V-，其发射极接地；所述PMOS管M9的源极与PMOS管M10的源极连接，并作为VDD端，其栅极与PMOS管M10的栅极连接，并作为正温度系数传感电路的偏置电压输入端VB1。
基于上述的连接方式，本实施例的PMOS管M9和PMOS管M10的栅极接收同一外部电压的驱动，此时，PMOS管M9和PMOS管M10各自的漏源电流仅与各自的工艺参数即栅氧化层的宽长比决定，若设置PMOS管M9的栅氧化层的宽长比ZM9和PMOS管M10的栅氧化层的宽长比ZM10的比值为n，即n＝ZM9/ZM10，则PMOS管M9的漏源电流与PMOS管M10的漏源电流比值也为n；本实用新型通过将三极管Q1以及三极管Q2各自的基极和集电极相接，使得三极管Q1的基极电压遵循下式：
其中
为三极管Q1的基极电压，k为玻尔兹曼常数，T为热力学温度，q为单电子的电荷量，ln()为自然对数函数，IM9为PMOS管M9的漏源电流，Is为三极管饱和电流；
同时三极管Q2的基极电压遵循下式：
其中
为三极管Q2的基极电压，IM10为PMOS管M10的漏源电流；
因此，由式(1)和式(2)可知，在本实用新型的基础上，只需要设置PMOS管M9的栅氧化层的宽长比ZM9和PMOS管M10的栅氧化层的宽长比ZM10，就可得到一个与温度成正比的差分量：
本实施例设置n值为10，由于在本实用新型中，正温度系数传感电路的同相信号输出端V+正是三极管Q1的基极，正温度系数传感电路的反相信号输出端V-正是三极管Q2的基极，因此本实用新型通过特定的电路连接方式，利用了三极管在物理层面的自然规律，构建一个与温度成正比的差分输出的正温度系数传感电路，由于传感元件正是普通的集成电路固态元件，因此完全兼容集成电路工艺，可实现单晶集成，且不会对其他电路造成严重影响。
开关电容运算放大电路包括：NMOS管M8、NMOS管M13、PMOS管M11、PMOS管M12、NMOS管M14、PMOS管M15、NMOS管M16、电阻R2、电容C1、反相器U4、PMOS管M24、NMOS管M23、接地电容C4、电容C3、反相器U3、PMOS管M22、NMOS管M21、NMOS管M17、PMOS管M18、反相器U1、反相器U2、电容C2、PMOS管M20和NMOS管M19；
所述反相器U2的输入端与NMOS管M19的栅极连接，并作为模拟前端的第二脉冲信号输入端，其输出端与PMOS管M20的栅极连接；
所述PMOS管M20的源极分别与NMOS管M19的漏极、电容C2的一端、PMOS管M18的源极和NMOS管M17的漏极连接，其漏极与NMOS管M19的源极连接，并作为开关电容运算放大电路的反相信号输入端V-；
所述反相器U1的输入端与NMOS管M17的栅极连接，并作为模拟前端的第一脉冲信号输入端，其输出端与PMOS管M18的栅极连接；
所述PMOS管M18的漏极与NMOS管M17的源极连接，并作为开关电容运算放大电路的同相信号输入端V+；
所述NMOS管M13的漏极分别与PMOS管M11的漏极、PMOS管M11的栅极和PMOS管M12的栅极连接，其源极分别与NMOS管M8的漏极和NMOS管M14的源极连接，其栅极作为开关电容运算放大电路的偏置电压输入端VB2；
所述NMOS管M8的栅极与NMOS管M16的栅极连接，并作为开关电容运算放大电路的偏置电压输入端VB1，其源极接地；
所述NMOS管M14的漏极分别与PMOS管M12的漏极、电阻R2的一端和PMOS管M15的栅极连接，其栅极分别与NMOS管M21的源极、PMOS管M22的漏极、电容C3的一端和电容C2的另一端连接；
所述PMOS管M15的源极分别与PMOS管M11的源极和PMOS管M12的源极连接，并作为VDD端，其漏极分别与电容C1的一端、NMOS管M16的漏极、电容C3的另一端、NMOS管M21的漏极、PMOS管M22的源极、NMOS管M23的源极和PMOS管M24的漏极连接；
所述电阻R2的另一端与电容C1的另一端连接；
所述NMOS管M16的源极接地；
所述反相器U3的输入端与NMOS管M21的栅极连接，并作为模拟前端的第三脉冲信号输入端，其输出端与PMOS管M22的栅极连接；
所述反相器U4的输入端与NMOS管M23的栅极，并作为模拟前端的第四脉冲信号输入端，其输出端与PMOS管M24的栅极连接；
所述PMOS管M24的源极分别与接地电容C4和NMOS管M23的漏极连接，并作为模拟前端的温度模拟电信号输出端。
在这一部分中，通过PMOS管M11、PMOS管M12、NMOS管M13、NMOS管M14、NMOS管M8、电阻R2、电容C1、PMOS管M15和NMOS管M16构成了一个两级放大器，其中PMOS管M11、PMOS管M12、NMOS管M13、NMOS管M14和NMOS管M8为两级放大器的第一级，在偏置电路提供的偏置电压驱动下，各MOS管位于饱和区，可得到稳定的增益，PMOS管M15和NMOS管M16为两级放大器的第二级，实现增益的成倍增长，为防止两级放大器的第一级和第二级出现频率失调现象，本实用新型设置了电阻R2和电容C1来连接NMOS管M14的漏极和PMOS管M15的漏极，构成反馈回路，进行频率补偿，使两级放大器得到较大的增益带宽积；由于集成电路工艺难以实现阻值较大的片内电阻，且传统的运算放大器的电阻反馈技术会明显降低放大器的开环增益，因此本实用新型采用电容C2、电容C3和电容C4构成两级放大器的闭环反馈回路，同时采用PMOS和NMOS并联的方式以及反相器取反驱动的方式分别构成电容C2、电容C3和电容C4的受控开关，构成了开关电容运算放大电路，在外部第一脉冲信号、第二脉冲信号、第三脉冲信号、第四脉冲信号的驱动下，可实现温度信号的有效放大，由于差分输入单端输出的结构设计，能够有效抑制共模噪声，因此本实用新型可有效增加信噪比，从而提高温度检测的精度。
在上述电路中，电阻R1和电阻R2为TSMC90nm集成电路工艺的多晶硅电阻。反相器U1、反相器U2、反相器U3和反相器U4均为TSMC90nm集成电路工艺的CMOS反相器。
综上，本实用新型通过偏置电路为正温度系数传感电路提供电压和开关电容运算放大电路提供偏置电压，在此基础上，正温度系数传感电路的同相信号输出端V+与反相信号输出端V-的压差与温度呈现正比关系，实现了温度与电信号的转化；开关电容运算放大电路不仅放大了电信号，其以差分的形式输入，单端的形式输出的电学特点，还有效抑制电路中的共模噪声，增大信噪比，提高了温度的检测精度；本实用新型既可作为数模混合电路的模拟前端，后接模数转换器，成为数字温度传感芯片，也可独立封装为模拟型温度检测芯片，还可作为电路系统的一部分，与其它电路进行单晶片集成。
Claims (7)
1.一种高精度温度检测芯片的模拟前端，其特征在于，包括：偏置电路、正温度系数传感电路和开关电容运算放大电路；
所述偏置电路的偏置电压输出端VB2与开关电容运算放大电路的偏置电压输入端VB2连接，其偏置电压输出端VB3与开关电容运算放大电路的偏置电压输入端VB3连接，其偏置电压输出端VB1与正温度系数传感电路的偏置电压输入端VB1连接；
所述正温度系数传感电路的同相信号输出端V+与开关电容运算放大电路的同相信号输入端V+连接，其反相信号输出端V-与开关电容运算放大电路的反相信号输入端V-连接；
所述偏置电路用于为正温度系数传感电路和开关电容运算放大电路提供偏置电压；所述正温度系数传感电路用于探测温度，并将温度信息转化为差分形式的电压信号；所述开关电容运算放大电路用于放大正温度系数传感电路输出的差分形式的电压信号，得到温度模拟电信号。
2.根据权利要求1所述的高精度温度检测芯片的模拟前端，其特征在于，所述偏置电路包括：PMOS管M1、电阻R1、PMOS管M3、NMOS管M2、NMOS管M4、PMOS管M5、NMOS管M6和NMOS管M7；
所述PMOS管M1的栅极分别与PMOS管M3的栅极、NMOS管M4的漏极和PMOS管M5的栅极连接，并作为偏置电路的偏置电压输出端VB1，其漏极分别与NMOS管M2的漏极、NMOS管M2的栅极和NMOS管M4的栅极连接，其源极与电阻R1的一端连接，并作为VDD端；所述PMOS管M3的源极与电阻R1的另一端连接；所述NMOS管M6的漏极分别与PMOS管M5的漏极和NMOS管M6的栅极连接，并作为偏置电路的偏置电压输出端VB2，其源极分别与NMOS管M7的漏极和NMOS管M7的栅极连接，并作为偏置电路的偏置电压输出端VB3；所述NMOS管M2的源极、NMOS管M4的源极和NMOS管M7的源极接地；所述PMOS管M5的源极作为VDD端。
3.根据权利要求1所述的高精度温度检测芯片的模拟前端，其特征在于，所述正温度系数传感电路包括：PMOS管M9、PMOS管M10、三极管Q1和三极管Q2；
所述三极管Q1的集电极分别与三极管Q1的基极和PMOS管M9的漏极连接，并作为正温度系数传感电路的同相信号输出端V+，其发射极接地；所述三极管Q2的基极分别与三极管Q2的集电极和PMOS管M10的漏极连接，并作为正温度系数传感电路的反相信号输出端V-，其发射极接地；所述PMOS管M9的源极与PMOS管M10的源极连接，并作为VDD端，其栅极与PMOS管M10的栅极连接，并作为正温度系数传感电路的偏置电压输入端VB1。
4.根据权利要求2所述的高精度温度检测芯片的模拟前端，其特征在于，所述开关电容运算放大电路包括：NMOS管M8、NMOS管M13、PMOS管M11、PMOS管M12、NMOS管M14、PMOS管M15、NMOS管M16、电阻R2、电容C1、反相器U4、PMOS管M24、NMOS管M23、接地电容C4、电容C3、反相器U3、PMOS管M22、NMOS管M21、NMOS管M17、PMOS管M18、反相器U1、反相器U2、电容C2、PMOS管M20和NMOS管M19；
所述反相器U2的输入端与NMOS管M19的栅极连接，并作为模拟前端的第二脉冲信号输入端，其输出端与PMOS管M20的栅极连接；
所述PMOS管M20的源极分别与NMOS管M19的漏极、电容C2的一端、PMOS管M18的源极和NMOS管M17的漏极连接，其漏极与NMOS管M19的源极连接，并作为开关电容运算放大电路的反相信号输入端V-；
所述反相器U1的输入端与NMOS管M17的栅极连接，并作为模拟前端的第一脉冲信号输入端，其输出端与PMOS管M18的栅极连接；
所述PMOS管M18的漏极与NMOS管M17的源极连接，并作为开关电容运算放大电路的同相信号输入端V+；
所述NMOS管M13的漏极分别与PMOS管M11的漏极、PMOS管M11的栅极和PMOS管M12的栅极连接，其源极分别与NMOS管M8的漏极和NMOS管M14的源极连接，其栅极作为开关电容运算放大电路的偏置电压输入端VB2；
所述NMOS管M8的栅极与NMOS管M16的栅极连接，并作为开关电容运算放大电路的偏置电压输入端VB1，其源极接地；
所述NMOS管M14的漏极分别与PMOS管M12的漏极、电阻R2的一端和PMOS管M15的栅极连接，其栅极分别与NMOS管M21的源极、PMOS管M22的漏极、电容C3的一端和电容C2的另一端连接；
所述PMOS管M15的源极分别与PMOS管M11的源极和PMOS管M12的源极连接，并作为VDD端，其漏极分别与电容C1的一端、NMOS管M16的漏极、电容C3的另一端、NMOS管M21的漏极、PMOS管M22的源极、NMOS管M23的源极和PMOS管M24的漏极连接；
所述电阻R2的另一端与电容C1的另一端连接；
所述NMOS管M16的源极接地；
所述反相器U3的输入端与NMOS管M21的栅极连接，并作为模拟前端的第三脉冲信号输入端，其输出端与PMOS管M22的栅极连接；
所述反相器U4的输入端与NMOS管M23的栅极，并作为模拟前端的第四脉冲信号输入端，其输出端与PMOS管M24的栅极连接；
所述PMOS管M24的源极分别与接地电容C4和NMOS管M23的漏极连接，并作为模拟前端的温度模拟电信号输出端。
5.根据权利要求1-4任一项所述的高精度温度检测芯片的模拟前端，其特征在于，所述高精度温度检测芯片的模拟前端采用TSMC90nm集成电路工艺进行加工。
6.根据权利要求4所述的高精度温度检测芯片的模拟前端，其特征在于，所述电阻R1和电阻R2为TSMC90nm集成电路工艺的多晶硅电阻。
7.根据权利要求4所述的高精度温度检测芯片的模拟前端，其特征在于，所述反相器U1、反相器U2、反相器U3和反相器U4均为TSMC90nm集成电路工艺的CMOS反相器。
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| CN113884204A (zh) * | 2021-10-22 | 2022-01-04 | 合肥艾创微电子科技有限公司 | 一种电机驱动系统中将温度变化量转换为电压变化量的电路 |
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