DE102009060298A1 - Quotientenmesser für einen Temperaturfühler - Google Patents

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Abstract

Bei einigen Ausführungsformen gibt es eine neue DTS-Implementierung, welche die konventionellen Vbe/ΔVbe temperaturabhängigen Grundsätze verwendet, aber einen Spannungs-Frequenz-(V/F)-basierten Quotientenmesser anstatt einem DAC-basierten einsetzt. Dieser neue Ansatz kann in einer vereinfachten Schaltung resultieren, welche veränderungstoleranter sein kann und weniger Leistung und Raum erfordert.

Description

  • HINTERGRUND
  • 1 zeigt einen konventionellen Digital Temperature Sensor (Digitaler Temperaturfühler, DTS), der eine bekannte Art der Bandlückenschaltung 104, gekoppelt mit einer konventionellen Quotientenmesserschaltung 101, verwendet. Die Verhältnisschaltung 101 enthält einen stromquellenbasierten DAC (Digital-Analog-Wandler, digital-to-analog converter) 106, um eine temperaturabhängige Funktion M (ein Multiplikator für den DAC) beruhend auf der Nulleinstellung eines Wertes Vout vom Comparator 108 zu generieren. Die Bandlückenschaltung 102 kann einen standardmäßigen diodenbasierten PTAT-(proportional zur absoluten Temperatur)-Block umfassen, der zwei temperaturabhängige DC-Spannungen, Vbe und ΔVbe erzeugt. Bei einigen Ausführungsformen hat die Spannung Vbe ein negatives Temperaturgefälle, während die Spannung ΔVbe ein positives oder flaches Temperaturgefälle hat. Durch den DAC 106 wird die Spannung ΔVbe mit einem Faktor M multipliziert. Der DAC 106 kann, wie beispielsweise in 2 gezeigt, einen konventionellen stromquellenmäßigen DAC umfassen. In diesem Beispiel ist M ein diskreter 4-Bit-Wert, der mit einem Analoglevel korrespondiert, welcher ΔVbe multipliziert. Dies resultiert im Wert: MΔVbe (auch als Spannung Vref bezeichnet). Die Spannung Vref hat eine positive oder flache Temperaturabhängigkeit und ihr Gefälle und Offset wird durch M bestimmt. 3 ist ein Diagramm, das für Vbe und Vref verschiedene beispielhafte Kurven bei verschiedenen Werten von M zeigt und wie diese von der Temperatur abhängig sind.
  • Der Comparator 108 wird verwendet, um den Wert von M zu erkennen, bei dem die negativ geneigte Spannung Vbe von der positiven oder flach geneigten Spannung Vref geschnitten wird, d. h. wenn: Vbe – Vref = 0: Der Wert von M entspricht einer bestimmten Temperatur, die identifiziert werden kann, indem irgendeine geeignete Art und Weise wie z. B. eine Look-Up-Tabelle verwendet wird. Es ist ersichtlich, dass diese Schaltung 101 als ein Quotientenmesser agiert, da M ein Verhältnis zwischen Vbe und ΔVbe ist, das mit der Temperatur der Bandlückenschaltung 102 korrespondiert.
  • Ein Nachteil dieses Ansatzes ergibt sich aus dem stromquellenartigen DAC. Nur einige Transistoren werden für das Least Significant (niedrigstwertige, LS) Bit verwendet, aber jedes folgende Bit hat die doppelte Anzahl an Transistoren. (Jeder Bit-Pfad in 2 zeigt einen einzelnen Bezugstransistor PiA, aber jeder Transistor kann abhängig davon, wie die Schaltung implementiert ist, tatsächlich einen oder mehre Transistoren umfassen, um einen passenden binär gewichteten DAC zu erhalten.) Ein Problem tritt auf, wenn es erforderlich ist, einen signifikanten Dynamikbereich abzudecken, der sich typischerweise aus normalen Prozessveränderungen ergibt. Zum Beispiel kann, abhängig von Designbelangen, ein 9-Bit- oder sogar ein 10-Bit-DAC-Bereich erforderlich sein. (Es wären sogar noch mehr, noch viel mehr Bits erforderlich, wenn nichtbinär gewichtete Ausführungsformen verwendet werden.) In diesen Fällen wird die Anzahl an Transistoren untragbar hoch und sie können über eine große Fläche verteilt sein, was Nebenwirkungen wie beispielsweise übermäßiges Lecken, VT-Abweichungen, R0- und Entleerungsauswirkungs-Veränderungen und Ähnliches erzeugen kann. Diese Auswirkungen können zu Messfehlern, beispielsweise hervorgerufen durch Unterschiede im DAC-Verhalten zwischen der Kalibrierung und der Systemoperation, beitragen. Des Weiteren können die Veränderungen den Strom veranlassen, eine nichtmonotone Funktion der digitalen Bits zu sein, wenn zwischen verschiedenen Stromquellengruppen gewechselt wird. Das kann auf signifikante Temperaturfehler hinauslaufen. Ein weiteres Problem kann ein minderwertiges PSRR (power supply rejection ratio) des DAC sein, der normalerweise einen guten SFR (super filtered regulator) erfordert, um Leistung für den DTS bereitzustellen. Das Hinzufügen des SFR führt zu erhöhtem Raumbedarf, einer erhöhten Leistungsaufnahme und einer zusätzlichen Notwendigkeit zur Kalibrierung.
  • Demgemäß ist ein neuer Ansatz erwünscht.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Ausführungsformen der Erfindung werden exemplarisch und in keiner Weise einschränkend in den Figuren der begleitenden Zeichnungen dargestellt, wobei Bezugsnummern zum Verweis auf ähnliche Elemente verwendet werden.
  • 1 ist ein Diagramm einer konventionellen Temperaturfühlerschaltung.
  • 2 ist ein Diagramm eines Digital-to-Analog-Converter (Digital-Analog-Wandler, DAC) für die Temperaturfühlerschaltung von 1.
  • 3 ist ein Diagramm, das Werte von Vbe und Vref für verschiedene Werte von M für den Temperaturfühler von 1 zeigt.
  • 4 ist ein Diagramm eines Temperaturfühlers mit einem oszillatorbasierten Quotientenmesser gemäß einigen Ausführungsformen.
  • 5 ist ein Diagramm einer Oszillatorschaltung, die gemäß einiger Ausführungsformen für die Verwendung mit dem Quotientenmesser der 4 geeignet ist.
  • 6 ist ein Diagramm einer Frequenz-Quotientenmesserschaltung, die für die Verwendung mit dem Quotientenmesser der 4 gemäß einigen Ausführungsformen geeignet ist.
  • 7 ist ein Diagramm, das gemäß einiger Ausführungsformen für die Schaltung von 4 Spannungs- und Frequenzverhältnis-Kurven über der Temperatur zeigt.
  • 8 ist ein Diagramm eines Temperaturfühlers mit einem oszillatorbasierten Quotientenmesser gemäß zusätzlicher Ausführungsformen.
  • 9 ist ein Diagramm eines Computersystems, das gemäß einigen Ausführungsformen einen Prozessor mit einem Temperaturfühler besitzt, der mit einem Quotientenmesser versehen ist.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Bei einigen Ausführungsformen wird eine neue DTS-Implementierung ermöglicht, die konventionelle Vbe/ΔVbe temperaturabhängige Grundsätze verwenden kann, aber einen Voltage-to-Frequency-(Spannung-Frequenz, V/F)-basierten Quotientenmesser anstatt dem DAC-basierten einsetzt. Dieser neue Ansatz kann in einer vereinfachten Schaltung resultieren, die abweichungstoleranter sein kann und weniger Leistung und Raum erfordert.
  • 4 zeigt ein Diagramm eines DTS gemäß einigen Ausführungsformen. Er umfasst einen Quotientenmesser 401 mit Voltage-to-Frequency-(Spannung-Frequenz, V/F)-Wandlern (oder Oszillatoren) 404 (V/F1), 406 (V/F2) und einen Frequenzteiler, d. h. Verhältnisrechner, (F1/F2) 408, der wie gezeigt mit einer konventionellen Bandlückenschaltung 102 gekoppelt ist, um einen Temperaturfaktor M zu ermöglichen, dessen Wert dem der Bandlückenschaltung entspricht. Die Bandlückenschaltung 102 umfasst einen diodenbasierten PTAT-Block, der die zwei temperaturabhängigen DC-Spannungen Vbe und ΔVbe erzeugt. (Bei einigen Bandlückenschaltungen kann der ΔVbe manchmal als Vref oder ähnlich bezeichnet werden. (Siehe zum Beispiel Barba et al., „A CMOS Bandgag Reference Circuit with Sub-1-V Operation", IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, BD. 34, NR. 5, MAI 1999)
  • Die Spannungen Vbe und ΔVbe haben verschiedene Temperaturgefälle. Bei einigen Implementierungen hat Vbe einen negativen Temperaturkoeffizienten, während ΔVbe/Vref einen positiven oder Null-(flachen)-Temperaturkoeffizienten hat.
  • Unter der Annahme, dass die V/F-Schaltungen angemessen ähnlich sind, d. h. mit angemessen gleichen Verstärkungsfaktoren (∝), wird die generierte Frequenz von V/F1 (F1) sein: cc/ΔVbe und die Frequenz (F2) von V/F2 wird sein: ∝/Vbe. Wenn somit F1 mit dem Teiler 408 durch F2 geteilt wird, ist das Resultat: Vbe/ΔVbe, was das Spannungs- oder Frequenz)-Verhältnis M ist. Dieser Wert M kann dann zu einer bestimmten Temperatur beispielsweise über eine Look-Up-Tabelle oder Ähnliches in Beziehung gesetzt werden. 7 ist ein Diagramm, das beispielhafte Verhältnis-Funktionen für F (z. B. F1/F2) und V (z. B. Vbe/ΔVbe) als eine Funktion der Temperatur zeigt. (Bei idealen Zuständen waren sie gleich. Sie weichen aber geringfügig mit experimentell abgeleiteten Daten infolge nichtidealer Komponenten ab, obwohl die Funktionen sehr nahe beieinander liegen.)
  • Für den Fall, dass die zwei VIF-Schaltungen infolge des zufälligen Offsets sehr unterschiedlich sind, ist es möglich, die Eingaben „abzuhacken”. Bei diesem Verfahren gibt es zwei Messungen. Bei der ersten Messung ist ΔVbe mit V/F1 verbunden, während Vbe mit V/F2 verbunden ist. Der Wert von F1/F2 wird als M1 gespeichert. Bei der zweiten Messung werden die Eingaben gewechselt und ΔVbe ist mit V/F2 verbunden, während Vbe mit V/F1 verbunden ist und der Wert als M2 gespeichert wird. Der Durchschnitt zwischen den zwei Werten M1 und M2 ist eine genauere Temperatur.
  • 5 zeigt eine Spannung-Frequenz-Schaltung, die in einem Quotientenmesser gemäß einigen Ausführungsformen verwendet werden kann. Sie umfasst die Schalttransistoren N1, N2, ein Flipflop (FF), Comparatoren (Cmp1, Cmp2), Lade-/Entlade-Kondensatoren (C1, C2) und Kaskoden-Stromspiegel-Transistoren (M), die wie gezeigt gekoppelt sind.
  • Bei einigen Ausführungsformen sind die Lade-/Entlade-Kondensatoren (C1, C2) Metallkondensatoren. Beide arbeiten als Verknüpfungsstufen und werden mit angemessen konstanten und äquivalenten Strömen (I1, I2) geladen, was in der gewünschten Verstärkungslinearität und einem breiten Eingangsspannungs-(Vin)-Bereich resultiert. Um den gewünschten Konstantstrom mit gutem PSRR und niedriger Entleerungsauswirkung zu erhalten, wird die verstärkte Kaskoden-Spiegel-Technik verwendet, wobei die Ströme vom Bandlücken-Block selbst gespiegelt werden. (Das ist nicht erforderlich, kann aber die Genauigkeit erhöhen und Fehler auf Grund von Prozessveränderungen und Ähnlichem reduzieren.) Es kann viel Bauhöhe für die Kaskoden geben, da in vielen Fällen ausreichende Versorgungen, z. B. 1,6~1,8 V. verfügbar sind.
  • Die Kondensatoren sind mit den Comparatoren Cmp1 und Cmp2 gekoppelt, wobei die Ausgänge der Comparatoren mit dem Flipflop gekoppelt sind. Mit dieser Konfiguration wird jeder der Kondensatoren C1 und C2 in abwechselnder Reihenfolge geladen. Während C1 sich auflädt, entlädt sich C2 durch den Transistor N2. Wenn die Spannung an C1 den Comparator-(Cmp1)-Schwellenwert (Vin) erreicht, schaltet das Flipflop um und dann lädt C2 während C1 durch N1 entlädt, bis er den Cmp2-Schwellenwert (auch an Vin) erreicht. Das setzt sich fort und generiert dadurch eine Ausgangsfrequenz (F), die umgekehrt proportional zum Level von Vin ist.
  • 6 zeigt einen Frequenzverhältnis-Rechner, der für den Frequenzteiler 408 gemäß einigen Ausführungsformen verwendet werden kann. Dies ist ein digitaler Rechner, der einen Wert M' entsprechend dem Verhältnis zwischen F1 und F2 bestimmt. (Der F1/F2 Rechner findet eigentlich einen Wert M', der im Verhältnis M resultiert, wenn er durch einen konstanten Wert geteilt wird.) Er umfasst zwei Zähler Cntr1 und Cntr2 und die UND-Gatter U1 und U2, die wie gezeigt gekoppelt sind. Er erfordert keinen externen Taktgeber und ermöglicht somit dem Wärmesensor Funktionen auszuführen, die beispielsweise nicht von einem PLL abhängig sind und die vorteilhaft sein können, da ein PLL bei übermäßigen Wärmezuständen, z. B. auf Grund von Abschaltung oder beeinträchtigter Schaltungsoperation, versagen oder beeinträchtigt werden kann.
  • Unter der Annahme, dass bei Betrieb sowohl F1 als auch F2 arbeiten, beginnen beide Zähler gleichzeitig zu zählen, nachdem der Reset # freigegeben ist. Beim Start und für die Zähldauer ist das MSB# Bit von Cntr2'1, sodass die F1- und F2-Signale über ihre UND-Gatter aktiviert sind. Sie zählen bis das MSB# Bit auf '0 geht, was das UND-Gatter deaktiviert. Somit kann das MSB# Bit des zweiten Zählers als ein „Zählung-Stopp”-Bit bezeichnet werden. Die Zählungen werden bis zur nächsten Assertion von Reset # angehalten. Auf diese Weise befindet sich für jede Zählung immer der gleiche Wert (nennen wir ihn Count2) in Cntr2. Der Wert Count2 wird der Wert sein, der entsprechend MSB# assertiert wird, wobei die restlichen Bits deassertiert sind.
  • Wenn daher die Zählung angehalten ist, werden die Bits des Cntr1-Zählers die Zahl (M'), die das Verhältnis zwischen F1/F2 geteilt durch Count2 repräsentiert, enthalten. So kann es als ein Beispiel mit einem Elf-Bit-Zähler für Cntr2 so erscheinen, dass Cntr2 immer bis auf 2048 zählt. Der Cntr1-Zähler enthält somit das temperaturabhängige Verhältnis M·Count2 und somit könnte M leicht erlangt werden, indem der Wert bei Cntr1 durch Count2 geteilt wird. Es ist jedoch zu verstehen, dass das nicht getan werden muss, da die Konstante Count2 in jedem beliebigen Verfahren, das verwendet wird, um die Temperatur aus M zu extrahieren, als Faktor eingesetzt werden könnte. Das heißt, wenn zum Beispiel eine Look-Up-Tabelle verwendet wird, könnten die Werte angepasst werden, um den Count2-Wert zu berücksichtigen. Um es anders auszudrücken, könnten sie zugeordnet werden, um Cntr1 zu entsprechen.
  • Ein Vorteil dabei, Zähler auf diese Weise zu verwenden, besteht darin, dass sie Oszillator-Funkelrauschen effektiv von den Oszillatoren fernhalten. D. h. jedes durch die Oszillatoren hervorgerufene Schaltgeräusch wird normalerweise durch die Zähler, die als Tiefpassfilter fungieren, verhindert, da sie die durchschnittliche Anzahl an gezählten Impulsen bereitstellen können. Die Auswirkungen des Wärmerauschens werden normalerweise auch durch diese Filterung begrenzt.
  • Es ist zu verstehen, dass alle geeigneten Schaltungen für die Implementierung der verschiedenen hier beschriebenen Funktionen verwendet werden können. Zum Beispiel wird eine Bandlückenschaltung verwendet, um zwei temperaturabhängige Spannungen zu generieren. Um jedoch die Temperatur zu erfassen, könnte jede Schaltung, die zwei Signale (z. B. Spannungssignale) mit verschiedenen Temperaturabhängigkeiten erzeugt, verwendet werden. Zum Beispiel könnte ein transistorbasierter PTAT verwendet werden. Des Weiteren ist die Verwendung von zwei Oszillatoren, wie in 4 gezeigt, optional. Zum Beispiel ist es, wie in 8 gezeigt, möglich, einen einzelnen Oszillator zu verwenden. Die Signale Vref und Vbe könnten mit dem Oszillator, z. B. über einen Multiplexer 802, in Reihenfolge gekoppelt werden. In diesem Fall aber kann ein Zeitgeber oder Taktgeber im F1/F2-Teiler erforderlich sein, um jede Frequenz für die gleiche Dauer zu „zählen”. Die Auswahl des Oszillators kann auch erweitert werden. Jedoch sollte er in Bezug auf seine Eingangsspannung linear sein. Er sollte auch bei einer hohen Spanne von Vin, welche die volle Änderung von Vbe und ΔVbe (oder Entsprechungen) über Prozess- und Temperaturänderungen abdeckt, arbeiten.
  • Unter Bezugnahme auf 9 wird ein Beispiel eines Teils einer Computer-Plattform gezeigt. Der dargestellte Teil umfasst einen Prozessor 902, Hub-Funktionalitätsblock 904, Speicher 906, die drahtlose Netzwerkschnittstelle 908 und eine Antenne 909. Der Prozessor 902 ist mit dem Speicher 906 und der drahtlosen Netzwerkschnittstelle 908 durch den Hub 904 gekoppelt. Die Hub-Funktionalität 904 kann einen oder mehrere Schaltungsblocks umfassen, um verschiedene Schnittstellensteuerungsfunktionen auszuführen (z. B. Speichersteuerung, Grafiksteuerung, I/O-Schnittstellensteuerung, u. Ä.). Diese Schaltungen können auf einem oder auf mehreren separaten Chips implementiert und/oder teilweise oder ganz in den Prozessor 902 eingebunden werden. Der Prozessor 902 umfasst wie hier beschrieben zumindest einen Temperature Sensor (Temperaturfühler, TS) 903 mit einem oszillatorbasierten Quotientenmesser.
  • Der Speicher 906 umfasst einen oder mehrere Speicherblocks, um zusätzliche Random Access Memory zu Prozessor 902 zu ermöglichen. Er kann mit jedem geeigneten Speicher u. a. ohne Einschränkung dynamische Random Access Memory, statische Random Access Memory, Flash-Speicher oder Ähnlichem implementiert werden. Die drahtlose Netzwerkschnittstelle 908 ist mit der Antenne 909 gekoppelt, um den Prozessor 902 mit einem drahtlosen Netzwerk (nicht abgebildet), z. B. einem drahtlosen lokalen Netzwerk oder einem Mobilfunknetz, zu koppeln.
  • Die mobile Plattform 401 kann eine Vielfalt von verschiedenen Rechnern oder anderen Geräten mit Rechnerfähigkeit einbinden. Solche Geräte sind u. a. ohne Eingrenzung Laptop-Computer, Notebook-Computer, Personal Digital Assistant Devices (PDA), Handys, Audio- und/oder Video-Wiedergabegeräte u. Ä. Sie kann aus einem oder aus mehreren kompletten Rechnersystemen bestehen oder alternativ einen oder mehrere Komponenten enthalten, die innerhalb eines Rechnersystems zum Einsatz kommen.
  • In der vorstehenden Beschreibung wurden zahlreiche spezifische Details erläutert. Es ist jedoch offensichtlich, dass erfindungsgemäße Ausführungsformen auch ohne diese spezifischen Details realisierbar sind. In anderen Fällen wurden allgemein bekannte Schaltungen, Strukturen und Techniken eventuell nicht im Detail dargestellt, um das Verständnis der Beschreibung nicht zu erschweren. In diesem Sinne haben Bezugnahmen auf „eine Ausführungsform”, „bestimmte Ausführungsformen”, „verschiedene Ausführungsformen” usw. die Bedeutung, dass die Ausführungsform(en) bestimmte Merkmale, Strukturen oder Eigenschaften umfassen können, aber dass nicht unbedingt jede Ausführungsform die besonderen Merkmale, Strukturen oder Eigenschaften umfassen muss. Des Weiteren können bestimmte Ausführungsformen einige, alle oder keine der Merkmale aufweisen, die für andere Ausführungsformen beschrieben sind.
  • In der vorstehenden Beschreibung und in den nachfolgenden Ansprüchen sind die folgenden Begriffe wie unten beschrieben auszulegen: Die Begriffe „gekoppelt” und „verbunden” und deren Ableitungen können verwendet werden. Diese Begriffe sind jedoch nicht als Synonyme füreinander zu verstehen. In bestimmten Ausführungsformen wird „verbunden” verwendet, um anzuzeigen, dass zwei oder mehrere Elemente durch direkten physischen oder elektrischen Kontakt miteinander verbunden sind. „Gekoppelt” bedeutet dagegen, dass zwei oder mehrere Elemente zusammenarbeiten oder interagieren, jedoch nicht unbedingt durch einen direkten physischen oder elektrischen Kontakt miteinander verbunden sind.
  • Der Begriff „PMOS-Transistor” bezieht sich auf einen Metalloxidhalbleiter-Feldeffekttransistor des Typs P und „NMOS-Transistor” bezieht sich auf Metalloxidhalbleiter-Feldeffekttransistor des Typs N. Es ist zu verstehen, dass die Verwendung der Begriffe „MOS-Transistor”, „NMOS-Transistor” oder „PMOS-Transistor” exemplarisch ist, außer wenn ausdrücklich anderweitig angegeben oder durch die Art ihrer Verwendung vorgegeben. Sie umfassen die verschiedenen Varianten von MOS-Geräten, u. a. auch Geräte mit verschiedenen VT, Materialarten, Insulatorstärken, Gate-Konfigurationen, um nur einige zu nennen. Wenn nicht spezifisch auf MOS oder einen ähnlichen Begriff Bezug genommen wird, kann der Begriff Transistor auch andere geeignete Transistorarten umfassen, z. B. Sperrschicht-Feldeffekttransistoren, Bipolartransistoren, MES-Feldeffekttransistoren, verschiedene dreidimensionale Transistortypen, MOS oder andere, die heute bekannt oder noch nicht entwickelt sind.
  • Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen begrenzt, sondern kann mit Modifizierungen und Änderungen im Rahmen des Umfangs der angehängten Ansprüche realisiert werden. Es ist z. B. zu verstehen, dass die vorliegende Erfindung für die Verwendung mit allen Arten von integrierten (IC) Halbleiterbausteinen anwendbar ist. Beispiele dieser IC-Bausteine sind u. a. ohne Eingrenzung Prozessoren, Steuerungen, Chipsatz-Komponenten, Programmable Logic Arrays (PLA), Speicherbausteine, Netzwerkbausteine u. Ä.
  • Es ist auch zu verstehen, dass in bestimmten Zeichnungen die Signalleiter durch Linien dargestellt werden. Einige davon können dicker sein, um maßgeblichere Signalwege darzustellen, andere können eine Beschriftung enthalten, um eine Anzahl von dazugehörigen Signalwegen anzuzeigen, und/oder sie können Pfeile an einem oder an mehreren Enden enthalten, um die primäre Flussrichtung der Daten anzuzeigen. Dies soll jedoch in keiner Weise als eingrenzend ausgelegt werden. Solche zusätzlichen Details können in Verbindung mit einem oder mit mehreren exemplarischen Ausführungsformen verwendet werden, um ein besseres Verständnis der Schaltung zu ermöglichen. Alle dargestellten Signalleitungen, ob mit oder ohne zusätzliche Informationen, können eines oder mehrere in mehrere Richtungen abgehende Signale umfassen und können mit jedem geeigneten Signalschema implementiert werden, z. B. können digitale oder analoge Leitungen mit Differential-Paaren, Lichtwellenleitern und/oder asymmetrischen Leitungen implementiert werden.
  • Es ist zu verstehen, dass Größen/Modelle/Werte/Bereiche als Beispiele angegeben werden und keinerlei Eingrenzung der vorliegenden Erfindung darstellen. Mit der Ausreifung von Fertigungstechniken (z. B. Fotolithografie) im Laufe der Zeit ist zu erwarten, dass immer kleinere Geräte hergestellt werden können. Des Weiteren ist es möglich, dass allgemein bekannte Leistungs-/Masseverbindungen mit den IC-Bausteinen und anderen Komponenten in den FIGUREN gezeigt bzw. nicht gezeigt werden, was aus Gründen der Vereinfachung und besseren Darstellung und Erklärung der Erfindung geschieht. Des Weiteren können Anordnungen im Blockdiagrammformat gezeigt werden, um eine klare Darstellung der Erfindung zu ermöglichen, und auch um aufzuzeigen, dass bestimmte Details in Bezug auf die Implementierung solcher Blockdiagrammanordnungen in hohem Maß von der Plattform abhängen, in die die Erfindung implementiert werden soll, d. h., dass die fachkundige Person mit solchen spezifischen Details vertraut sein sollte. Wo spezifische Details (z. B. Schaltungen) angeführt werden, um Ausführungsformen der Erfindung zu beschreiben, sollte eine fachkundige Person erkennen, dass die Erfindung mit oder ohne Variationen dieser spezifischen Details realisiert werden kann. Die Beschreibung ist daher als eine nicht einschränkende Veranschaulichung zu verstehen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - Barba et al., „A CMOS Bandgag Reference Circuit with Sub-1-V Operation”, IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, BD. 34, NR. 5, MAI 1999 [0016]

Claims (20)

  1. Chip, der umfasst: mindestens einen Spannung-Frequenz-(V/F)-Wandler, um das erste und zweite parameterabhängige Signal zu empfangen; und eine Schaltung, um eine Zahl oder Zählung entsprechend einem Wert für den Parameter zu geben, wobei der Wert mit dem ersten und zweiten parameterabhängigen Signal korrespondiert.
  2. Chip nach Anspruch 1, bei dem die Schaltung ein Zähler ist.
  3. Chip nach Anspruch 2, wobei das erste und zweite parameterabhängige Signal die erste und zweite parameterabhängige Spannung umfasst, die verschiedene Abhängigkeiten von dem Parameter hat.
  4. Chip gemäß Anspruch 2, bei dem der genannte Parameter Temperatur repräsentiert.
  5. Chip nach Anspruch 4, bei dem die Korrespondenz zwischen der Temperatur und einem Verhältnis zwischen der ersten und zweiten Spannung linear ist.
  6. Chip nach Anspruch 4, bei dem die erste und zweite Spannung durch eine PTAT-Schaltung generiert wird.
  7. Chip nach Anspruch 5, wobei die erste Spannung Vbe ein Diodenspannungsabfall mit einer negativen Temperaturabhängigkeit und die zweite Spannung eine Bezugsspannung ist, die eine positive oder Nulltemperaturabhängigkeit besitzt.
  8. Chip nach Anspruch 4, wobei der V/F-Wandler mit zumindest einer Stromquelle, die einen Kondensator auflädt, implementiert ist, um eine erste Integrationsspannung zu generieren, wobei die besagte Integrationsspannung eine Eingabe in einen Comparator darstellt und mindestens eines der Signale des ersten und zweiten Signals auch eine Eingabe zum Comparator ist.
  9. Chip nach Anspruch 4, wobei der V/F-Wandler zumindest zwei Spannung-Frequenz-(V/F)-Wandler umfasst und der erste V/F-Wandler die erste Spannung empfängt und eine erste Frequenz ausgibt, und der zweite V/F-Wandler die zweite Spannung empfängt und eine zweite Frequenz ausgibt.
  10. Chip nach Anspruch 4, wobei es einen einzelnen V/F-Wandler gibt und die erste Spannung dem V/F-Wandler während einer ersten Zeitphase eingegeben wird, während die zweite Spannung dem V/F-Wandler während einer zweiten Zeitphase eingegeben wird.
  11. Chip nach Anspruch 9, wobei die erste und zweite Frequenz dem ersten und zweiten Zähler eingegeben werden.
  12. Chip nach Anspruch 11, bei dem zumindest einer dieser Zähler zuerst auffüllt, wobei er zu dem Zeitpunkt den anderen Zähler stoppt.
  13. Chip nach Anspruch 12, bei dem die Zahl im anderen Zähler eine Temperaturfunktion repräsentiert.
  14. Schaltung die umfasst: einen ersten Zähler, um einen Verhältniswert zu zählen; und einen zweiten Zähler, welcher ein Zählung-Stopp-Bit umfasst, um den ersten Zähler bei einer konstanten Zählung des zweiten Zählers zu stoppen.
  15. Schaltung nach Anspruch 14, die das erste und zweite Gate umfasst, um das erste und zweite Frequenzsignal zu empfangen.
  16. Schaltung nach Anspruch 15, in der das erste und zweite Gate durch das Zählung-Stopp-Bit des zweiten Zählers aktiviert wird.
  17. Schaltung nach Anspruch 16, in der das erste und zweite Gate UND-Gatter umfasst.
  18. Computersystem, das Folgendes umfasst: einen Prozessor, der mindestens einen Temperaturfühler mit einem oszillatorbasierten Quotientenmesser besitzt, um einen digitalen Wert entsprechend einer Temperatur innerhalb des Prozessors bereitzustellen.
  19. Computersystem nach Anspruch 18, das eine Antenne umfasst, um den Prozessor mit einem drahtlosen Netzwerk zu koppeln.
  20. Computersystem nach Anspruch 18, in dem der oszillatorbasierte Quotient den ersten und zweiten Spannung-Frequenz-Wandler umfasst, um die erste und die zweite temperaturabhängige Spannung zu empfangen.
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