KR20240029902A - Temperature sensor with reduced dispersion and improved precision - Google Patents

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고형호
김윤기
문영진
유동근
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Abstract

본 발명은 전기적 특성의 산포가 발생할 수 있는 회로 요소를 DEM 및 초퍼 회로를 이용하여 평균화함으로써, 온도 센서를 구성하는 BJT 간의 미스 매치, 전류원 간의 미스 매치, 증폭기의 오프셋을 제거하여 구성요소의 전기적인 특성의 산포와 상관없이 검출 온도의 정밀도를 최적화할 수 있도록 하는 산포 저감 및 정밀도가 향상된 온도 센서를 제공한다. 상기 산포 저감 및 정밀도가 향상된 온도 센서는 온도 검출부, 멀티플렉서, 신호변환부 및 출력부를 포함한다. The present invention averages circuit elements that may cause dispersion of electrical characteristics using a DEM and a chopper circuit, thereby eliminating mismatches between BJTs constituting a temperature sensor, mismatches between current sources, and offsets of amplifiers, thereby improving the electrical properties of the components. Provides a temperature sensor with reduced dispersion and improved precision that allows optimizing the precision of detection temperature regardless of the dispersion of characteristics. The temperature sensor with reduced dispersion and improved precision includes a temperature detection unit, a multiplexer, a signal conversion unit, and an output unit.

Description

산포 저감 및 정밀도가 향상된 온도 센서{Temperature sensor with reduced dispersion and improved precision} Temperature sensor with reduced dispersion and improved precision}

본 발명은 온도 센서에 관한 것으로, 특히, 전기적 특성의 산포가 발생할 수 있는 회로 요소를 DEM 및 초퍼 회로를 이용하여 평균화하여, 온도 센서를 구성하는 BJT 간의 미스 매치, 전류원 간의 미스 매치, 증폭기의 오프셋을 제거하여 구성요소의 전기적인 특성의 산포와 상관없이 검출 온도의 정밀도를 최적화할 수 있도록 하는 온도 센서에 관한 것이다. The present invention relates to a temperature sensor, and in particular, circuit elements that may cause dispersion of electrical characteristics are averaged using a DEM and a chopper circuit to determine mismatch between BJTs constituting the temperature sensor, mismatch between current sources, and offset of the amplifier. It relates to a temperature sensor that optimizes the precision of detection temperature regardless of the distribution of electrical characteristics of components by eliminating the temperature sensor.

온도 센서는 주변의 온도를 모니터하거나, 헬스 케어, 회로의 고온/저온 보호용 및 시스템의 온도 보상 등 다양한 분야에 적용된다. 온도 센서는 일반적으로 온 칩 BJT(On Chip Bipolar Junction Transistor), 저항의 온도 계수, 저항-커패시터의 충전/방전 특성에 따른 신호의 지연이나 주파수의 변동을 이용하여 구현하는 것이 가능하다. Temperature sensors are used in various fields such as monitoring ambient temperature, healthcare, high/low temperature protection of circuits, and temperature compensation of systems. Temperature sensors can generally be implemented using an on-chip BJT (On Chip Bipolar Junction Transistor), temperature coefficient of resistance, and signal delay or frequency variation depending on the charge/discharge characteristics of the resistor-capacitor.

온도 센서를 구성하는 복수의 소자들은 하나의 공정 또는 복수의 서로 다른 공정을 통해 생산될 수 있으며, 생산과정에서 공정조건이 변화하거나 동일 공정조건의 생산과정 중에서 발생하는 동종 제품의 전기적인 특성이 변화할 수 있다. 이에 따라 동일한 조건 및 대상에 대해 측정한 온도가 서로 다르게 되는 오류가 발생할 수 있다. Multiple elements that make up a temperature sensor can be produced through one process or multiple different processes, and process conditions may change during the production process or the electrical characteristics of the same product may change during the production process under the same process conditions. can do. As a result, errors may occur in which temperatures measured under the same conditions and objects are different.

예를 들어, BJT 기반 온도 센서는 BJT의 베이스(base)와 이미터(emitter) 사이의 전압 차의 절대 값(VBE)의 온도 계수를 활용하는데, 저주파 잡음, 회로 내부의 전류원, BJT 회로 구성, 및 가변 이득 증폭기의 이득 등 여러 오차 요인들이 존재한다. For example, a BJT-based temperature sensor utilizes the temperature coefficient of the absolute value (V BE ) of the voltage difference between the base and emitter of the BJT, which is influenced by low-frequency noise, current sources inside the circuit, and BJT circuit configuration. There are several error factors such as , and the gain of the variable gain amplifier.

2014년 3월 4일 등록된 US 8,665,130 B2의 발명은 BJT 기반 온도 센서인데, 바이어스 부의 전류원 비율이 공정의 산포에 따라 다르게 되어 온도의 측정 시 오류가 여전히 발생하는 단점이 있다. The invention of US 8,665,130 B2, registered on March 4, 2014, is a BJT-based temperature sensor, but it has the disadvantage that errors still occur when measuring temperature because the current source ratio of the bias part varies depending on the distribution of the process.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 전기적 특성의 산포가 발생할 수 있는 회로 요소를 DEM 및 초퍼 회로를 이용하여 평균화함으로써, 온도 센서를 구성하는 BJT 간의 미스 매치, 전류원 간의 미스 매치, 증폭기의 오프셋을 제거하여 구성요소의 전기적인 특성의 산포와 상관없이 검출 온도의 정밀도를 최적화할 수 있도록 하는 산포 저감 및 정밀도가 향상된 온도 센서를 제공하는 것에 있다. The technical problem to be solved by the present invention is to average circuit elements that may cause dispersion of electrical characteristics using a DEM and chopper circuit, thereby eliminating mismatches between BJTs constituting a temperature sensor, mismatches between current sources, and offsets of amplifiers. The goal is to provide a temperature sensor with reduced dispersion and improved precision that can optimize the precision of the detected temperature regardless of the dispersion of the electrical characteristics of the components.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below. You will be able to.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 산포 저감 및 정밀도가 향상된 온도 센서는 온도 검출부, 멀티플렉서, 신호변환부 및 출력부를 포함한다. The temperature sensor with reduced dispersion and improved precision according to the present invention for achieving the above technical problem includes a temperature detection unit, a multiplexer, a signal conversion unit, and an output unit.

상기 온도 검출부는 외부에서 인가되는 2개의 스위치 제어신호를 이용하여 온도에 따라 베이스-이미터 전압 준위가 변하는 2개의 BJT와 증폭기의 연결을 제어함으로써 상기 2개의 BJT의 오차를 평균화하고, 상기 2개의 BJT의 온도에 따른 변화에 대응하여 조절되는 전류의 크기에 대응하여 2개의 다른 BJT에 대응하는 제1 베이스-이미터 전압과 제2 베이스-이미터 전압 및 제3 DEM 제어신호를 출력한다. 상기 멀티플렉서는 멀티플렉서 제어신호에 응답하여 상기 제1 베이스-이미터 전압과 제2 베이스-이미터 전압을 동적으로 변환하여 제1 출력단자 및 제2 출력단자로 번갈아 가면서 변경하여 스위칭한다. 상기 신호변환부는 2개의 제어신호, 상기 제3 DEM 제어신호 및 초핑 제어신호에 응답하여 상기 멀티플렉서의 제1 출력단자 및 제2 출력단자로부터 출력되는 2개의 전압을 동적으로 전환하면서 동시에 디지털 신호로 변환하여 비트 스트림 신호를 생성한다. 상기 출력부는 상기 비트 스트림 신호의 밴드 폭을 조절하여 외부로 출력한다. The temperature detection unit averages the errors of the two BJTs by controlling the connection of the two BJTs and the amplifier whose base-emitter voltage level changes depending on the temperature using two switch control signals applied from the outside, and the two A first base-emitter voltage, a second base-emitter voltage, and a third DEM control signal corresponding to two different BJTs are output in response to the magnitude of the current that is adjusted in response to the change in temperature of the BJT. The multiplexer dynamically converts the first base-emitter voltage and the second base-emitter voltage in response to a multiplexer control signal and alternately switches them to a first output terminal and a second output terminal. The signal conversion unit dynamically switches the two voltages output from the first and second output terminals of the multiplexer in response to the two control signals, the third DEM control signal, and the chopping control signal and simultaneously converts them into digital signals. to generate a bit stream signal. The output unit adjusts the bandwidth of the bit stream signal and outputs it to the outside.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below. You will be able to.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 산포 저감 및 정밀도가 향상된 온도 센서는 전기적 특성의 산포가 발생할 수 있는 회로 요소를 DEM 및 초퍼 회로를 이용하여 평균화함으로써, 온도 센서를 구성하는 BJT 간의 미스 매치, 전류원 간의 미스 매치, 증폭기의 오프셋을 제거하여 구성요소의 전기적인 특성의 산포와 상관없이 검출 온도의 정밀도를 최적화할 수 있는 장점이 있다. As described above, the temperature sensor with reduced dispersion and improved precision according to the present invention averages circuit elements that may cause dispersion of electrical characteristics using a DEM and a chopper circuit, thereby eliminating mismatches between BJTs constituting the temperature sensor and current sources. It has the advantage of optimizing the accuracy of detection temperature regardless of the distribution of electrical characteristics of components by eliminating mismatch between components and offset of amplifiers.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The effects that can be obtained from the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below. will be.

도 1은 본 발명에 따른 산포 저감 및 정밀도가 향상된 온도 센서의 블록 다이어그램이다.
도 2는 도 1에 도시된 산포 저감 및 정밀도가 향상된 온도 센서의 구체적인 일 실시 예이다.
도 3은 온도 센서에서 사용하는 제어신호의 예이다.
도 4는 2개의 초핑 제어신호(Fch & Fchb)와 초퍼 회로의 연결의 일 실시 예이다.
도 5는 제1 전류 소싱부 및 증폭부의 일 실시 예이다.
도 6은 바이어싱부의 일 실시 예이다.
도 7은 제2 전류 소싱부 및 제2 바이어스 회로의 일 실시 예이다.
도 8은 도 2에 도시된 멀티플렉서의 일 실시 예이다.
도 9는 신호변환부의 일 실시 예이다.
도 10은 신호변환부의 출력 비트 스트림과 제어신호 및 신호변환부에 인가되는 파형의 예이다.
1 is a block diagram of a temperature sensor with reduced dispersion and improved precision according to the present invention.
FIG. 2 is a specific example of the temperature sensor shown in FIG. 1 with reduced dispersion and improved precision.
Figure 3 is an example of a control signal used in a temperature sensor.
Figure 4 is an example of the connection of two chopping control signals (Fch & Fchb) and a chopper circuit.
Figure 5 is an example of a first current sourcing unit and an amplifying unit.
Figure 6 is an example of a biasing unit.
Figure 7 is an example of a second current sourcing unit and a second bias circuit.
FIG. 8 is an example of the multiplexer shown in FIG. 2.
Figure 9 is an example of a signal conversion unit.
Figure 10 is an example of the output bit stream and control signal of the signal conversion unit and the waveform applied to the signal conversion unit.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다. In order to fully understand the present invention, its operational advantages, and the objectives achieved by practicing the present invention, reference should be made to the accompanying drawings illustrating exemplary embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. Hereinafter, the present invention will be described in detail by explaining preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals in each drawing indicate the same member.

도 1은 본 발명에 따른 산포 저감 및 정밀도가 향상된 온도 센서의 블록 다이어그램이다. 1 is a block diagram of a temperature sensor with reduced dispersion and improved precision according to the present invention.

도 2는 도 1에 도시된 산포 저감 및 정밀도가 향상된 온도 센서의 구체적인 일 실시 예이다. FIG. 2 is a specific example of the temperature sensor shown in FIG. 1 with reduced dispersion and improved precision.

설명의 편의를 위해, 본 발명의 산포 저감 및 정밀도가 향상된 온도 센서(이하 온도센서)에서 사용하는 제어신호 및 초퍼회로에 대해 설명한다. For convenience of explanation, the control signal and chopper circuit used in the temperature sensor (hereinafter referred to as temperature sensor) with reduced dispersion and improved precision of the present invention will be described.

도 3은 온도 센서에서 사용하는 제어신호의 예이다. Figure 3 is an example of a control signal used in a temperature sensor.

도 3a를 참조하면, 2개의 제어신호(p1, p2), 2개의 스위치 제어신호(f1, f2) 및 2개의 초핑 제어신호(Fch & Fchb)는 투 페이즈 논-오버랩(two phase non overlap) 신호라는 것을 알 수 있다. Referring to Figure 3a, two control signals (p1, p2), two switch control signals (f1, f2), and two chopping control signals (Fch & Fchb) are two phase non-overlap signals. You can see that

즉, 서로 대응하는 2개의 신호 즉, p1과 p2, f1과 f2 그리고 Fch & Fchb가 논리 하이(logic high) 일 때 제어의 대상이 되는 스위치가 활성화된다고 가정할 때, p1, f1 또는 Fch가 논리 하이 상태일 때와 f2 또는 Fchb가 논리 하이 상태가 되는 구간이 서로 중첩되지 않도록 한다는 것을 알 수 있다. In other words, assuming that the switch subject to control is activated when the two corresponding signals, that is, p1 and p2, f1 and f2, and Fch & Fchb, are logic high, p1, f1, or Fch are logic high. It can be seen that the section in the high state and the section in which f2 or Fchb is in the logical high state do not overlap.

도 3b를 참조하면, 스위치 제어신호(f1)는 초핑 제어신호(Fch)의 정수배의 주기를 가지고, 제어 신호(p1)는 스위치 제어신호(f1)의 정수배의 주기를 가지는 신호라는 것을 알 수 있다. Referring to Figure 3b, it can be seen that the switch control signal (f1) has a period that is an integer multiple of the chopping control signal (Fch), and the control signal (p1) is a signal that has a period that is an integer multiple of the switch control signal (f1). .

도 4는 2개의 초핑 제어신호(Fch & Fchb)와 초퍼 회로의 연결의 일 실시 예이다. Figure 4 is an example of the connection of two chopping control signals (Fch & Fchb) and a chopper circuit.

도 4를 참조하면, 투 페이즈 논 오버랩의 관계가 있는 2개의 초핑 제어신호(Fch & Fchb)가 4개의 스위치(401~404)를 번갈아 가면서 활성화함에 따라 2개의 입력신호(In 1 & In 2)가 2개의 출력단자(Out 1 & Out 2)로 번갈아 가면서 출력한다는 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 4, two chopping control signals (Fch & Fchb) with a two-phase non-overlap relationship alternately activate four switches (401 to 404), thereby generating two input signals (In 1 & In 2). You can see that it outputs alternately to two output terminals (Out 1 & Out 2).

이하의 설명에서는 도 3 및 도 4에 도시된 신호 및 구성요소를 기초하여 기재될 것이다. The following description will be based on the signals and components shown in FIGS. 3 and 4.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 산포 저감 및 정밀도가 향상된 온도 센서(100, 이하 온도 센서)는 온도 검출부(110), 멀티플렉서(150), 신호변환부(160), 멀티플렉서 제어신호 생성부(170), 데시메이션 필터(180) 및 디지털 백엔드(190)를 포함한다. Referring to FIG. 1, the temperature sensor 100 (hereinafter referred to as temperature sensor) with reduced dispersion and improved precision according to the present invention includes a temperature detection unit 110, a multiplexer 150, a signal conversion unit 160, and a multiplexer control signal generation unit ( 170), decimation filter 180, and digital backend 190.

도 2를 참조하면, 온도 검출부(110)는 온도 센서(100)가 설치된 장소의 온도를 검출하는 기능을 수행하며, PTAT 전류 생성부(120), ΔVBE 생성부(130) 및 제어부(140)를 포함하며, 외부에서 인가되는 2개의 제어신호(f1, f2)를 이용하여 내부에 설치하며 온도에 따라 베이스-이미터 전압 준위가 변하는 적어도 2개의 BJT(Q1 & Q2)와 내부에 설치한 증폭기(126)의 연결을 제어함으로써 적어도 2개의 BJT(Q1 & Q2)의 오차를 평균화하고, 적어도 2개의 BJT(Q1 & Q2)의 온도에 따른 변화에 대응하여 조절되는 전류의 크기에 대응하여 내부에 설치한 적어도 2개의 다른 BJT(Q3 & Q4)의 베이스-이미터 전류(VBE_R, VBE_L)를 각각 출력한다. Referring to FIG. 2, the temperature detection unit 110 performs the function of detecting the temperature of the place where the temperature sensor 100 is installed, and the PTAT current generation unit 120, the ΔV BE generation unit 130, and the control unit 140 It is installed internally using two externally applied control signals (f1, f2), and includes at least two BJTs (Q1 & Q2) whose base-emitter voltage level changes depending on temperature, and an amplifier installed internally. By controlling the connection of (126), the error of at least two BJTs (Q1 & Q2) is averaged, and the magnitude of the current adjusted in response to the change in temperature of at least two BJTs (Q1 & Q2) is internally adjusted. Outputs the base-emitter current (V BE_R , V BE_L ) of at least two other installed BJTs (Q3 & Q4), respectively.

온도 검출부(110)를 구성하는 PTAT 전류 생성부(120)는 외부에서 인가되는 2개의 스위치 제어신호(f1, f2), 제어부(140)에서 생성하는 제1 전류 스티어링 제어신호(C_str1) 및 제1 DEM 제어신호(C_dem1)에 응답하여 동작하고, ΔVBE 생성부(130)는 제어부(140)에서 생성하는 제2 전류 스티어링 제어신호(C_str2) 및 제2 DEM 제어신호(C_dem2)에 응답하여 동작한다. 온도 센서(100)의 출력단이 디지털 백 엔드(Digital Back End, 190)인 점을 감안하면 온도 검출부(110)는 온도 센서(100)의 아날로그 프론트 엔드(Analog Front End)라고 할 수 있다. The PTAT current generation unit 120, which constitutes the temperature detection unit 110, includes two externally applied switch control signals (f1, f2), a first current steering control signal (C_str1) generated by the control unit 140, and a first current steering control signal (C_str1) generated by the control unit 140. It operates in response to the DEM control signal (C_dem1), and the ΔV BE generator 130 operates in response to the second current steering control signal (C_str2) and the second DEM control signal (C_dem2) generated by the control unit 140. . Considering that the output terminal of the temperature sensor 100 is a digital back end (Digital Back End, 190), the temperature detection unit 110 can be said to be an analog front end of the temperature sensor 100.

도 2를 참조하면, PTAT 전류 생성부(120)는, 제1 전류 소싱부(121), 증폭부(124) 및 바이어싱부(127)를 포함한다. Referring to FIG. 2, the PTAT current generation unit 120 includes a first current sourcing unit 121, an amplifying unit 124, and a biasing unit 127.

제1 전류 소싱부(121)는 제1 전류원 어레이(122) 및 제1 스위치 어레이(123)를 포함한다. The first current sourcing unit 121 includes a first current source array 122 and a first switch array 123.

도 5는 제1 전류 소싱부 및 증폭부의 일 실시 예이다. Figure 5 is an example of a first current sourcing unit and an amplifying unit.

도 5를 참조하면, 제1 전류원 어레이(122)는 복수의 전류원(current source, CS11, CS12, ~ CS1(n+1))을 구비하며, 증폭부(124)로부터 출력되는 전류 제어전압(Vc)에 응답하여 각 전류원의 전류의 크기를 조정하여 출력(s11~s1(n+1), n은 자연수)한다. Referring to FIG. 5, the first current source array 122 has a plurality of current sources (CS11, CS12, ~ CS1(n+1)), and the current control voltage (Vc) output from the amplification unit 124 ), the size of the current of each current source is adjusted and output (s11~s1(n+1), n is a natural number).

제1 스위치 어레이(123)는 DEM 제1 제어신호(C_dem1)에 응답하여 제1 전류원 어레이(122)로부터 출력되는(s11~s1(n+1)) 전류를 1:n의 비율로 그룹핑하여 2개의 노드(N1, N2)로 스위칭하는 복수의 스위치(Sw11, Sw12 ~ Sw1(n+1))를 포함한다. ㅇ예를 들면, 제1 전류원(CS11)으로부터 출력되는 전류를 제1 노드(N1)로 공급하고, 복수의 전류원(current source, CS11, CS12, ~ CS1(n+1)) 중 제1 전류원(CS11)을 제외한 나머지 전류원(CS12 ~ CS1(n+1))으로부터 출력되는 전류를 합하여 제2 노드(N2)로 공급함으로써, 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2)에 공급되는 전류의 비가 1:n이 되도록 한다. The first switch array 123 groups the currents (s11 to s1(n+1)) output from the first current source array 122 in response to the DEM first control signal (C_dem1) at a ratio of 1:n to 2 It includes a plurality of switches (Sw11, Sw12 ~ Sw1(n+1)) that switch to nodes (N1, N2). ㅇFor example, the current output from the first current source (CS11) is supplied to the first node (N1), and the first current source (CS11) among a plurality of current sources (current sources, CS11, CS12, ~ CS1 (n+1)) ), the sum of the currents output from the remaining current sources (CS12 ~ CS1 (n+1)) is supplied to the second node (N2), so that the ratio of the current supplied to the first node (N1) and the second node (N2) is Make it 1:n.

제어부(140)로부터 출력되는 제1 전류 스티어링 제어신호(C_str1)에 응답하여 복수의 전류원의 타입을 조정한다. 여기서 전류원의 타입은 실제로 전류를 공급하는 전류원(sourcing current source) 및 전류를 수신하는 전류원(sinking current source)을 포함한다. 제1 전류 스티어링 제어신호(C_str1)에 응답하여 전류원의 타입을 변경하는 기술은 회로 기술 분야의 통상의 기술자에게는 자명하므로, 여기서는 자세하게 설명하지 않는다. The types of the plurality of current sources are adjusted in response to the first current steering control signal C_str1 output from the control unit 140. Here, the type of current source includes a current source that actually supplies current (sourcing current source) and a current source that receives current (sinking current source). Since the technique of changing the type of the current source in response to the first current steering control signal (C_str1) is obvious to those skilled in the art of circuit technology, it will not be described in detail here.

동적 요소 매칭인 DEM(Dynamic Element Matching)은 사용 소자의 무작위 선택이나 소자를 순차적으로 사용하게 함으로써 소자의 사용확률을 동일하게 하는 기술로, 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 소자를 순차적으로 예외 없이 사용하는 것을 대표적인 예로 설명한다. DEM (Dynamic Element Matching), which is a dynamic element matching, is a technology that equalizes the probability of use of elements by randomly selecting elements or using elements sequentially. In the present invention, for convenience of explanation, elements are used sequentially without exception. This is explained as a representative example.

DEM 제1 제어신호(C_dem1)는 복수의 스위치(Sw11, Sw12 ~ Sw1(n+1))를 순차적으로 번갈아 가면서 스위칭함에 따라, 출력되는 전류의 비가 1:n의 비율을 유지하면서도, 복수의 전류원(CS11, CS12, ~ CS1(n+1))을 동적으로 평균화할 수 있도록 한다. DEM The first control signal (C_dem1) sequentially alternately switches a plurality of switches (Sw11, Sw12 ~ Sw1 (n+1)), thereby maintaining the ratio of the output current of 1:n, while maintaining the ratio of the plurality of current sources. (CS11, CS12, ~ CS1(n+1)) can be dynamically averaged.

1:n의 비율을 유지하기 위해서, 예를 들면, 특정 동작시간에 전류 비 1에 대응하는 전류원으로 제1 전류원(CS11)을 선택하고, 제1 전류원(CS11)에 대응하여 나머지 전류원들(CS12~CS1(n+1))을 하나의 그룹으로 묶어 동작시킨다. In order to maintain the ratio of 1:n, for example, the first current source (CS11) is selected as the current source corresponding to the current ratio of 1 at a specific operating time, and the remaining current sources (CS12) are selected in response to the first current source (CS11). ~CS1(n+1)) are grouped into one group and operated.

이어지는 동작시간에는 전류 비 1에 대응하는 전류원으로 제2 전류원(CS12)을 선택하고, 제2 전류원(CS12)에 대응하여 나머지 전류원들(CS11, CS13~CS1(n+1))을 하나의 그룹으로 묶는 방식으로 동작시킨다. During the subsequent operation time, the second current source (CS12) is selected as the current source corresponding to the current ratio of 1, and the remaining current sources (CS11, CS13 ~ CS1 (n+1)) are selected as one group corresponding to the second current source (CS12). It operates by tying it together.

계속하여 전류 비율 1에 대응하는 전류원으로 제3 전류원(CS13) ~ 제(n+1) 전류원(CS1(n+1))으로 순차적으로 선택하면서, 해당 동작시간에는 선택되지 않은 나머지 전류원을 합하여 n에 대응하는 전류원으로 선택하게 될 것이다. Continuing to sequentially select the third current source (CS13) to the (n+1)th current source (CS1(n+1)) as the current source corresponding to the current ratio 1, the remaining current sources that were not selected during the corresponding operation time are added to n. will be selected as the corresponding current source.

도 5를 참조하면, 증폭부(124)는 제1 초퍼 회로(125) 및 증폭기(126)를 포함한다. Referring to FIG. 5 , the amplifier 124 includes a first chopper circuit 125 and an amplifier 126.

증폭기(126)는 차동 입력단(V+, V-)으로 입력되는 신호를 증폭하여 전류 제어전압(Vc)을 생성하며, 제1 초퍼 회로(125)는 외부에서 인가되는 2개의 스위치 제어신호(f1, f2) 중 하나의 스위치 제어신호(f1)에 응답하여 증폭기(126)의 극성을 동적으로 변경한다. The amplifier 126 amplifies the signal input to the differential input terminals (V+, V-) to generate a current control voltage (Vc), and the first chopper circuit 125 generates a current control voltage (Vc), and the first chopper circuit 125 receives two switch control signals (f1, The polarity of the amplifier 126 is dynamically changed in response to one of the switch control signals (f2) (f1).

도 6은 바이어싱부의 일 실시 예이다. Figure 6 is an example of a biasing unit.

도 6을 참조하면, 바이어싱부(127)는 제2 스위치 어레이(128) 및 제1 바이어스 회로(129)를 포함한다. Referring to FIG. 6, the biasing unit 127 includes a second switch array 128 and a first bias circuit 129.

제1 바이어스 회로(129)는 2개의 스위치 제어신호(f1, f2)에 응답하여 내부에 포함된 PTAT 저항(RPTAT)을 동적으로 연결하고, 또한 내부에 포함된 베타(beta) 보상용 저항(RB, 미도시)을 동적으로 변환하여 4개의 노드 전압(N3, N4, N5, N6)을 생성한다. The first bias circuit 129 dynamically connects the PTAT resistance (R PTAT ) included therein in response to the two switch control signals (f1, f2), and also includes a beta compensation resistor (beta) included therein. R B , not shown) is dynamically converted to generate four node voltages (N3, N4, N5, N6).

도 6을 참조하면, 제1 바이어스 회로(129)는 제3 노드(N3)와 제4 노드(N4) 사이에 설치된 제1 PTAT 저항(RPTAT1), 제6 노드(N6)와 제5 노드(N5) 사이에 설치된 제2 PTAT 저항(RPTAT2), 일 단자가 제4 노드(N4)에 연결되고 다른 일 단자가 접지전압(GND)에 연결된 제1 BJT(Q1), 일 단자가 제5 노드(N5)에 연결되고 다른 일 단자가 접지 전압에 연결된 제2 BJT(Q2), 제1 BJT(Q1) 및 제2 BJT(Q2)의 베이스를 연결하는 베타 보상용 저항(RB), 제1 스위치 제어신호(f1)에 응답하여 제1 BJT(Q1)의 베이스를 접지전압(GND)으로 스위칭하는 제41 스위치(Sw41) 및 제2 스위치 제어신호(f2)에 응답하여 제2 BJT(Q2)의 베이스를 접지전압(GND)으로 스위칭하는 제42 스위치(Sw42)를 포함한다. Referring to FIG. 6, the first bias circuit 129 includes a first PTAT resistor (R PTAT1 ) installed between the third node (N3) and the fourth node (N4), the sixth node (N6), and the fifth node ( A second PTAT resistor (R PTAT2 ) installed between N5), a first BJT (Q1) with one terminal connected to the fourth node (N4) and the other terminal connected to the ground voltage (GND), one terminal connected to the fifth node A second BJT (Q2) connected to (N5) and the other terminal connected to the ground voltage, a beta compensation resistor (R B ) connecting the bases of the first BJT (Q1) and the second BJT (Q2), and a first A 41st switch (Sw41) for switching the base of the first BJT (Q1) to the ground voltage (GND) in response to the switch control signal (f1) and a second BJT (Q2) in response to the second switch control signal (f2) It includes a 42nd switch (Sw42) that switches the base of to the ground voltage (GND).

제1 스위치 제어신호(f1)가 활성화되는 동안에는 제1 BJT(Q1)의 베이스는 접지전압(GND)으로 연결되고, 제2BJT(Q2)의 베이스는 베타 보상용 저항(RB)을 경유하여 접지전압(GND)과 연결된다. 반대로 제2 스위치 제어신호(f2)가 활성화되는 동안에는 제2 BJT(Q2)의 베이스는 접지전압(GND)으로 연결되고, 제1BJT(Q1)의 베이스는 베타 보상용 저항(RB)을 경유하여 접지전압(GND)과 연결된다. While the first switch control signal (f1) is activated, the base of the first BJT (Q1) is connected to the ground voltage (GND), and the base of the second BJT (Q2) is grounded via the beta compensation resistor (R B ). Connected to voltage (GND). Conversely, while the second switch control signal (f2) is activated, the base of the second BJT (Q2) is connected to the ground voltage (GND), and the base of the first BJT (Q1) is connected to the beta compensation resistor ( RB ). Connected to ground voltage (GND).

이러한 과정을 통해, 베타 보상용 저항(RB)의 극성을 동적으로 변환할 수 있으며, 이에 따라 제1 BJT(Q1) 및 제2 BJT(Q2)의 부정합(mismatch) 및 증폭기(163)의 오프셋을 평균화할 수 있다. Through this process, the polarity of the beta compensation resistor (R B ) can be dynamically converted, resulting in mismatch of the first BJT (Q1) and second BJT (Q2) and offset of the amplifier 163. can be averaged.

본 발명에서 PTAT 전류 생성부(120)에 DEM을 적용할 때, 복수의 전류원 간에 공정 산포가 존재하더라도, 상술한 바와 같은 방법으로 산포를 평균화할 수 있다. 이때, 제1 BJT(Q1)의 이미터(emitter)에 흐르는 전류(IE1)는 수학식 1과 같이 표시할 수 있다. In the present invention, when applying DEM to the PTAT current generator 120, even if process dispersion exists between a plurality of current sources, the dispersion can be averaged in the same manner as described above. At this time, the current (I E1 ) flowing through the emitter of the first BJT (Q1) can be expressed as Equation 1.

수학식 1에서 k는 볼쯔만 상수(Boltzmann Constant)이고, T는 온도의 절대값이며, q는 전하량을 각각 의미한다. 제1 BJT(Q1)의 이미터 전류(IE1)는 n의 산포에 연관되며, n의 산포가 작으면 높은 정밀도의 전류를 얻을 수 있게 된다. In Equation 1, k is the Boltzmann Constant, T is the absolute value of temperature, and q means the amount of charge. The emitter current (I E1 ) of the first BJT (Q1) is related to the distribution of n, and if the distribution of n is small, a current with high precision can be obtained.

도 6을 참조하면, 제2 스위치 어레이(128)는 복수의 스위치(Sw21, Sw22 ~ Sw28)를 포함한다. Referring to FIG. 6, the second switch array 128 includes a plurality of switches Sw21, Sw22 to Sw28.

제21 스위치(Sw21)는 제1 노드(N1)를 제3 노드(N3)로 스위칭하며, 제22 스위치(Sw22)는 증폭기(126)의 양의 입력단자(V+)를 제3 노드(N3)로 스위칭하고, 제23 스위치(Sw23)는 제2 노드(N2)를 제4 노드(N4)로 스위칭하며, 제24 스위치(Sw24)는 증폭기(126)의 양의 입력단자(V+)를 제4 노드(N4)로 스위칭하고, 제25 스위치(Sw21)는 증폭기(126)의 음의 입력단자(V-)를 제5 노드(N5)로 스위칭하며, 제26 스위치(Sw26)는 제2 노드(N2)를 제5 노드(N5)로 스위칭하고, 제27 스위치(Sw27)는 증폭기(126)의 음의 입력단자(V-)를 제6 노드(N6)로 스위칭하며, 제28 스위치(Sw28)는 제1 노드(N1)를 제6 노드(N6)로 각각 스위칭한다. The 21st switch (Sw21) switches the first node (N1) to the third node (N3), and the 22nd switch (Sw22) switches the positive input terminal (V+) of the amplifier 126 to the third node (N3). , the twenty-third switch (Sw23) switches the second node (N2) to the fourth node (N4), and the twenty-fourth switch (Sw24) switches the positive input terminal (V+) of the amplifier 126 to the fourth node (N4). Switching to the node (N4), the 25th switch (Sw21) switches the negative input terminal (V-) of the amplifier 126 to the 5th node (N5), and the 26th switch (Sw26) switches to the second node ( N2) switches to the fifth node (N5), the 27th switch (Sw27) switches the negative input terminal (V-) of the amplifier 126 to the 6th node (N6), and the 28th switch (Sw28) switches the first node (N1) to the sixth node (N6), respectively.

제21 스위치(Sw21), 제22 스위치(Sw22), 제25 스위치(Sw25) 및 제26 스위치(Sw26)는 제1 스위치 제어신호(f1)에 응답하여 스위칭 동작을 수행하며, 제23 스위치(Sw23), 제24 스위치(Sw24), 제27 스위치(Sw27) 및 제28 스위치(Sw28)는 제2 스위치 제어신호(f2)에 응답하여 스위칭 동작을 수행한다. The 21st switch (Sw21), the 22nd switch (Sw22), the 25th switch (Sw25), and the 26th switch (Sw26) perform a switching operation in response to the first switch control signal (f1), and the 23rd switch (Sw23) ), the 24th switch (Sw24), the 27th switch (Sw27), and the 28th switch (Sw28) perform switching operations in response to the second switch control signal (f2).

도 6을 참조하면, 제2 스위치 어레이(128)는 2개의 스위치 제어신호(f1, f2)에 응답하여 2개의 노드(N1, N2)를 2개의 노드(N3, N6)에 번갈아 가면서 연결하고, 4개의 노드(N3~N6) 중 각각 하나를 선택적으로 차동 입력단(V+, V-)에 연결한다 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 6, the second switch array 128 alternately connects two nodes (N1, N2) to two nodes (N3, N6) in response to two switch control signals (f1, f2), You can see that each one of the four nodes (N3 to N6) is selectively connected to the differential input terminal (V+, V-).

증폭기(126)의 포지티브 입력단자는(V+) 제1 스위치 제어신호(f1)가 활성화될 때에는 제3 노드(N3)에 연결되고, 제2 스위치 제어신호(f2)가 활성화되면 제4 노드(N4)에 연결된다. 제3 노드(N3)와 제4 노드(N4) 사이에는 제1 PTAT 저항(RPTAT1)이 설치되어 있다. The positive input terminal (V+) of the amplifier 126 is connected to the third node (N3) when the first switch control signal (f1) is activated, and is connected to the fourth node (N4) when the second switch control signal (f2) is activated. ) is connected to. A first PTAT resistor (R PTAT1 ) is installed between the third node (N3) and the fourth node (N4).

증폭기(126)의 네거티브 입력단자는(V-) 제1 스위치 제어신호(f1)가 활성화될 때에는 제5 노드(N5)에 연결되고, 제2 스위치 제어신호(f2)가 활성화되면 제6 노드(N6)에 연결된다. 제5 노드(N5)와 제6 노드(N4) 사이에는 제2 PTAT 저항(RPTAT2)이 설치되어 있다. The negative input terminal (V-) of the amplifier 126 is connected to the fifth node (N5) when the first switch control signal (f1) is activated, and to the sixth node (N5) when the second switch control signal (f2) is activated. It is connected to N6). A second PTAT resistor (R PTAT2 ) is installed between the fifth node (N5) and the sixth node (N4).

상술한 바와 같이, 서로 번갈아 가면서 활성화되는 2개의 스위치 제어신호(f1 & f2)에 의해 증폭기(126)의 2개의 입력단자(V+ & V-)에 연결되는 PTAT 저항(RPTAT)을 동적으로 변환할 수 있다. As described above, the PTAT resistance (R PTAT ) connected to the two input terminals (V+ & V-) of the amplifier 126 is dynamically converted by the two switch control signals (f1 & f2) that are activated alternately. can do.

다시 도 2를 참조하면, ΔVBE 생성부(130)는 제2 전류 소싱부(131) 및 제2 바이어스 회로(134)를 포함한다. Referring again to FIG. 2, the ΔV BE generator 130 includes a second current sourcing unit 131 and a second bias circuit 134.

도 7은 제2 전류 소싱부 및 제2 바이어스 회로의 일 실시 예이다. Figure 7 is an example of a second current sourcing unit and a second bias circuit.

도 2 및 도 7을 참조하면, 제2 전류 소싱부(131)는 제2 전류원 어레이(132) 및 제3 스위치 어레이(133)를 포함한다. Referring to FIGS. 2 and 7 , the second current sourcing unit 131 includes a second current source array 132 and a third switch array 133.

제2 전류원 어레이(132)는 복수의 전류원(CS21, CS22 ~ CS1(m+1))을 구비하며, 증폭부(124)로부터 출력되는 전류 제어전압(Vc)에 응답하여 각 전류원(CS21, CS22 ~ CS1(m+1))의 전류의 크기를 조정하여 출력(s21~s2(m+1), m은 자연수)하고, 제어부(140)로부터 출력되는 제1 전류 스티어링 제어신호(C_str1)에 응답하여 복수의 전류원의 타입을 조정한다. 여기서 전류원의 타입은 실제로 전류를 공급하는 전류 공급원(current source) 및 전류를 수신하는 전류 싱크(current sink)를 포함한다. The second current source array 132 includes a plurality of current sources (CS21, CS22 ~ CS1 (m+1)), and each current source (CS21, CS22) is responsive to the current control voltage (Vc) output from the amplification unit 124. ~ CS1 (m + 1)) adjusts the size of the current and outputs (s21 ~ s2 (m + 1), m is a natural number), and responds to the first current steering control signal (C_str1) output from the control unit 140. to adjust the types of multiple current sources. Here, the type of current source includes a current source that actually supplies current and a current sink that receives current.

도 7을 참조하면, 제3 스위치 어레이(133)는, DEM 제2 제어신호(C_dem2)에 응답하여 제2 전류원 어레이(122)로부터 출력되는(s21~s2(m+1)) 전류를 1:m의 비율로 그룹핑하여 2개의 노드(VBE _L, VBE _R)로 스위칭하는 복수의 스위치(Sw31, Sw32 ~ Sw3(m+1))를 포함한다. Referring to FIG. 7, the third switch array 133 changes the current (s21 to s2(m+1)) output from the second current source array 122 in response to the DEM second control signal (C_dem2) to 1: It includes a plurality of switches (Sw31, Sw32 ~ Sw3(m+1)) grouped at a ratio of m and switching to two nodes (V BE _L , V BE _R ).

여기서 DEM 제2 제어신호(C_dem2)는 복수의 스위치(Sw21, Sw22 ~ Sw2(m+1))를 순차적으로 번갈아 가면서 스위칭함에 따라, 출력되는 전류의 비가 1:m의 비율을 유지하면서도, 복수의 전류원(CS21, CS22, ~ CS2(m+1))을 동적으로 평균화할 수 있도록 한다. 1:m의 비율을 유지하기 위해서, 예를 들면, 특정 동작시간에 제1 전류원(CS21)에 대응하여 나머지 전류원들(CS22~CS2(m+1))을 하나의 그룹으로 묶어 동작시킨 후, 이어지는 동작시간에는 제2 전류원(CS22)에 대응하여 나머지 전류원들(CS21, CS23~CS2(m+1))을 하나의 그룹으로 묶는 방식으로 동작하게 될 것이다. Here, the DEM second control signal (C_dem2) alternately switches a plurality of switches (Sw21, Sw22 ~ Sw2(m+1)) sequentially, so that the output current ratio maintains the ratio of 1:m, and Allows dynamic averaging of current sources (CS21, CS22, ~ CS2(m+1)). In order to maintain the ratio of 1:m, for example, after operating the remaining current sources (CS22 to CS2 (m+1)) as one group in response to the first current source (CS21) at a specific operation time, During the subsequent operation time, the remaining current sources (CS21, CS23~CS2(m+1)) will be operated in a way that corresponds to the second current source (CS22) and grouped into one group.

제1 전류원 어레이(122) 및 제2 전류원 어레이(132)는 각각 1:n 및 1:m의 비율로 전류를 조정한다고 기재하였는데, n과 m은 임의로 설정하는 것이 가능하며, 실시 예에 따라서는 n과 m을 동일한 값으로 설정할 수도 있다. It is described that the first current source array 122 and the second current source array 132 adjust the current at a ratio of 1:n and 1:m, respectively, but n and m can be set arbitrarily, depending on the embodiment. n and m can also be set to the same value.

도 7을 참조하면, 제2 바이어스 회로(134)는 2개의 BJT(Q3, Q4)를 포함한다. 제3 BJT(Q3)는 일 단이 VBEL노드(VBE_L)에 연결되고 다른 일 단이 접지전압(GND)에 연결되며, 제4 BJT(Q4)는 일 단이 VBER노드(VBE_R)에 연결되며, 제3 BJT(Q3) 및 제4 BJT(Q4)의 각 베이스는 접지전압(GND)에 연결된다. 즉, 제2 바이어스 회로(134)는 내부에 포함되는 BJT를 이용하여 2개의 노드(VBE _L, VBE _R)의 전압 준위를 결정한다. Referring to FIG. 7, the second bias circuit 134 includes two BJTs (Q3, Q4). The third BJT (Q3) has one end connected to the VBEL node (V BE_L ) and the other end connected to the ground voltage (GND), and the fourth BJT (Q4) has one end connected to the VBER node (V BE_R ). Each base of the third BJT (Q3) and fourth BJT (Q4) is connected to the ground voltage (GND). That is, the second bias circuit 134 determines the voltage levels of the two nodes ( V BE_L , V BE_R ) using the BJT included therein.

2개의 BJT(Q3, Q4)의 베이스-이미터 전압(VBE _L & VBE _R)은 아래의 수학식 2와 같이 표시할 수 있다. The base-emitter voltage (V BE _L & V BE _R ) of two BJTs (Q3, Q4) can be expressed as Equation 2 below.

수학식 2에서 Is는 2개의 BJT(Q3, Q4)의 포화전류(Saturation Current)를 의미한다. In Equation 2, Is means the saturation current of two BJTs (Q3, Q4).

또한, 2개의 BJT(Q3, Q4)의 베이스-이미터 전압(VBE _L & VBE _R)의 차이(ΔVBE _ RL)는 수학식 3과 같이 표시할 수 있다. Additionally, the difference (ΔV BE _ RL ) between the base-emitter voltages (V BE _L & V BE _R ) of two BJTs (Q3, Q4) can be expressed as Equation 3.

도 8은 도 2에 도시된 멀티플렉서의 일 실시 예이다. FIG. 8 is an example of the multiplexer shown in FIG. 2.

도 2 및 도 8을 참조하면, 멀티플렉서(150)는 멀티플렉서 제어신호(M_con)에 응답하여 ΔVBE 생성부(130)에서 생성되는 2개의 변환 대상 전압(VBE _L, VBE _R), 외부에서 인가되는 캘리브레이션 전압(V_cal) 및 접지전압(GND)을 스위칭하여 2개의 변환 입력신호(VIP, VIN)를 생성한다. Referring to FIGS. 2 and 8, the multiplexer 150 generates two conversion target voltages (V BE _L , V BE _R ) generated by the ΔV BE generator 130 in response to the multiplexer control signal (M_con) from the outside. Two conversion input signals (VIP, VIN) are generated by switching the applied calibration voltage (V_cal) and ground voltage (GND).

제1 변환 입력전압(VIP)은 멀티플렉서 제어신호(M_con)에 응답하여 2개의 변환 대상 전압(VBE _L, VBE _R) 중 하나로 선택되고, 제2 변환 입력신호(VIN)는 멀티플렉서 제어신호(M_con)에 응답하여 2개의 변환 대상 전압(VBE _L, VBE _R) 중 제1 변환 입력신호(VIP)로 선택되지 않은 변환 대상 전압이 선택되게 함으로써, ΔVBE 생성부(130)에서 생성되는 2개의 변환 대상 전압(VBE _L, VBE _R)의 산포를 평균화할 수 있다. The first conversion input voltage (VIP) is selected as one of the two conversion target voltages (V BE _L , V BE _R ) in response to the multiplexer control signal (M_con), and the second conversion input signal (VIN) is selected as one of the multiplexer control signal (M_con). In response to M_con), the conversion target voltage that is not selected as the first conversion input signal (VIP) among the two conversion target voltages (V BE _L , V BE _R ) is selected, thereby generating the ΔV BE generator 130. The distribution of the two conversion target voltages (V BE _L , V BE _R ) can be averaged.

멀티플렉서(150)가 2개의 변환 대상 전압(VBE _L, VBE _R)을 선택하는 경우는 온도센서(100)에서 발생한 전압을 신호변환부(160)의 입력으로 사용하여 실제 온도를 검출하고자 하는 때이며, 캘리브레이션 전압(V_cal) 및 접지전압(GND)을 스위칭하는 경우는 온도센서(100)를 보정할 때이다. When the multiplexer 150 selects two conversion target voltages (V BE _L , V BE _R ), the voltage generated by the temperature sensor 100 is used as an input to the signal conversion unit 160 to detect the actual temperature. When switching the calibration voltage (V_cal) and ground voltage (GND), it is time to calibrate the temperature sensor 100.

다시 도 2를 참조하면, 신호변환부(160)는 온도 검출부(110)를 구성하는 제어부(140)에서 생성된 DEM 제3제어신호(C_dem3) 및 초핑 제어신호(Fch & Fchb)에 응답하여 아날로그 상태의 2개의 변환 입력신호(VIP, VIN)를 디지털 신호로 변환한 2개의 비트 스트림 신호(BS & , Bit Stream)를 생성한다. 신호변환부(160)는 전하 균형(Charge Balancing) 방식의 델타 시그마 ADC(Delta-Sigma ADC) 형태로 구현하는 것이 가능하다. 본 발명에서는 신호변환부(160)의 출력단에서 생성되는 비트 스트림(BS)에 따라 멀티플렉서(150) 및 후술하는 ADC 회로(162)의 입력단을 제어하도록 한다. Referring again to FIG. 2, the signal conversion unit 160 generates an analog signal in response to the DEM third control signal (C_dem3) and the chopping control signal (Fch & Fchb) generated by the control unit 140 constituting the temperature detection unit 110. Two bit stream signals (BS & , Bit Stream) is created. The signal conversion unit 160 can be implemented in the form of a charge balancing Delta-Sigma ADC. In the present invention, the input terminal of the multiplexer 150 and the ADC circuit 162, which will be described later, are controlled according to the bit stream (BS) generated at the output terminal of the signal conversion unit 160.

도 9는 신호변환부의 일 실시 예이다. Figure 9 is an example of a signal conversion unit.

도 9를 참조하면, 신호변환부(160)는 제2 초퍼회로(161), ADC 회로(162) 및 제3 초퍼회로(163)를 포함한다. Referring to FIG. 9, the signal conversion unit 160 includes a second chopper circuit 161, an ADC circuit 162, and a third chopper circuit 163.

제2 초퍼회로(161)는 외부에서 인가되는 제1 초핑 제어신호(Fch)에 응답하여 2개의 변환 입력신호(VIP, VIN)을 초핑하고, 제3 초퍼회로(163)는 외부에서 인가되는 제2 초핑 제어신호(Fchb)에 응답하여 ADC 회로(162)로부터 출력되는 2개의 신호(Vint1, Vint2)를 초핑하여 2개의 비트스트림(BS & )을 생성한다. The second chopper circuit 161 chops the two conversion input signals (VIP, VIN) in response to the first chopping control signal (Fch) applied from the outside, and the third chopper circuit 163 chops the first chopping control signal (Fch) applied from the outside. 2 In response to the chopping control signal (Fchb), the two signals (Vint1, Vint2) output from the ADC circuit 162 are chopped to produce two bitstreams (BS & ) is created.

ADC 회로(162)는 증폭기(163), 복수의 커패시터(Cs1~Csw, Cint) 및 복수의 제6 스위치(Sw61~Sw70)를 포함한다. The ADC circuit 162 includes an amplifier 163, a plurality of capacitors (Cs1 to Csw, Cint), and a plurality of sixth switches (Sw61 to Sw70).

제2 초퍼회로(161)의 일 출력단과 증폭기(163)의 포지티브 입력단자(+) 사이에는 직렬로 연결된 커패시터와 스위치 쌍(Cs1:Sw61, Cs2:Sw61 ~ Csw:Sw63, w는 자연수)이 복수 개 병렬로 설치되어 있고, 제2 초퍼회로(161)의 다른 일 출력단과 증폭기(163)의 네거티브 입력단자(-) 사이에는 커패시터와 스위치 쌍(Cs1:Sw64, Cs2:Sw65 ~ Csw:Sw66)이 복수 개 병렬로 설치되어 있다. Between one output terminal of the second chopper circuit 161 and the positive input terminal (+) of the amplifier 163, a plurality of capacitor and switch pairs (Cs1:Sw61, Cs2:Sw61 ~ Csw:Sw63, w is a natural number) are connected in series. are installed in parallel, and a pair of capacitors and switches (Cs1:Sw64, Cs2:Sw65 ~ Csw:Sw66) are installed between the other output terminal of the second chopper circuit 161 and the negative input terminal (-) of the amplifier 163. Multiple units are installed in parallel.

증폭기(163)의 포지티브 입력단자(+)와 증폭기(163)의 제1 출력단(Vint1) 사이에는, 직렬로 연결된 제68 스위치(Sw68)와 커패시터(Cint) 쌍이 제67 스위치(Sw67)와 병렬로 연결된다. 증폭기(163)의 네거티브 입력단자(-)와 증폭기(163)의 제2 출력단(Vint2) 사이에는, 직렬로 연결된 제69 스위치(Sw69) 및 커패시터(Cint) 쌍이 제70 스위치(Sw70)와 병렬로 연결된다. Between the positive input terminal (+) of the amplifier 163 and the first output terminal (Vint1) of the amplifier 163, a pair of a 68th switch (Sw68) and a capacitor (Cint) connected in series are connected in parallel with the 67th switch (Sw67). connected. Between the negative input terminal (-) of the amplifier 163 and the second output terminal (Vint2) of the amplifier 163, a pair of a 69th switch (Sw69) and a capacitor (Cint) connected in series are connected in parallel with the 70th switch (Sw70). connected.

복수의 스위치(Sw61~Sw66)는 DEM 제3 제어신호(C_dem3)에 응답하여 동작하며, 예를 들면, 제61 스위치(Sw61)로부터 제63 스위치(Sw63)가 차례로 선택됨으로써, 복수의 커패시터(Cs1 ~ Csw)가 순차적으로 사용됨에 따라, 피드백 커패시터(Cint)와 입력 커패시터(Cs)에 의해 결정되는 이득이 입력 커패시터(Cs)의 산포에 따른 이득의 오차를 평균화할 수 있다. The plurality of switches (Sw61 to Sw66) operate in response to the DEM third control signal (C_dem3). For example, by sequentially selecting the 61st switch (Sw61) to the 63rd switch (Sw63), the plurality of capacitors (Cs1) As ~Csw) are used sequentially, the gain determined by the feedback capacitor (Cint) and the input capacitor (Cs) can average the gain error according to the distribution of the input capacitor (Cs).

도 10은 신호변환부의 출력 비트 스트림과 제어신호 및 신호변환부에 인가되는 파형의 예이다. Figure 10 is an example of the output bit stream and control signal of the signal conversion unit and the waveform applied to the signal conversion unit.

도 10을 참조하면, 신호변환부(160)의 출력 비트 스트림(BS)이 논리 로우(logic low) 값을 가질 때(BS=L) 신호변환부(160)의 입력으로 2개의 BJT(Q3, Q4)의 베이스-이미터 전압(VBE _L & VBE _R)의 차이(ΔVBE _ RL) 전압이 인가되며, 신호변환부(160)의 출력 비트 스트림이 논리 하이(logic high) 값을 가질 때(BS=H) 신호변환부(160)의 입력으로 2개의 BJT(Q3, Q4)의 베이스-이미터 전압(VBE _L & VBE _R)이 인가된다는 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 10, when the output bit stream (BS) of the signal conversion unit 160 has a logic low value (BS=L), two BJTs (Q3, The difference (ΔV BE _ RL ) voltage between the base-emitter voltages (V BE _L & V BE _R ) of Q4) is applied, and the output bit stream of the signal conversion unit 160 has a logic high value. When (BS=H), it can be seen that the base-emitter voltages (V BE _L & V BE _R ) of the two BJTs (Q3, Q4) are applied as the input of the signal conversion unit 160.

멀티플렉서 제어신호 생성부(170)는 2개의 변환신호(BS & )를 이용하여 멀티플렉서 제어신호(M_con)를 생성한다. The multiplexer control signal generator 170 generates two conversion signals (BS & ) is used to generate the multiplexer control signal (M_con).

출력부는 데시메이션 필터(180) 및 디지털 백 엔드(190)를 포함한다. The output unit includes a decimation filter 180 and a digital back end 190.

데시메이션 필터(180)는 2개의 변환신호(BS & ) 중 하나의 신호(BS)의 밴드 폭을 조절한다. The decimation filter 180 converts two conversion signals (BS & ) Adjust the band width of one of the signals (BS).

디지털 백 엔드(190)는 밴드 폭이 조절된 디지털 신호를 외부로 출력한다. The digital back end 190 outputs a digital signal with an adjusted bandwidth to the outside.

디지털 백 엔드(190)로부터 출력되는 신호(DOUT)는 수학식 4와 같이 표시할 수 있다. The signal (DOUT) output from the digital back end 190 can be expressed as Equation 4.

여기서, u는 도 10에서 BS가 논리 로우(좌측) 상태에 있을 때 입력되는 신호의 개수를 의미하고, v는 BS가 논리 하이(우측) 상태에 있을 때 입력되는 신호의 개수를 의미하며, w는 입력 커패시터(Cs)의 개수를 각각 의미한다. Here, u means the number of signals input when the BS is in the logic low (left) state in FIG. 10, v means the number of signals input when the BS is in the logic high (right) state, and w represents the number of input capacitors (Cs).

본 발명의 핵심 아이디어는, 도 1 ~ 도 9에 도시된 실시 예를 이용하여, The core idea of the present invention is, using the embodiments shown in FIGS. 1 to 9,

- PTAT 전류 생성부(120)를 각각 구성하는 2개의 PTAT저항(RPTAT1, RPTAT2)을 동적으로 연결하고, 증폭기(126)의 극성을 동적으로 변경하며, 베타(beta) 보상용 저항(RB, 미도시)을 동적으로 변환하고, - Dynamically connect the two PTAT resistors (R PTAT1 , R PTAT2 ) constituting the PTAT current generator 120, dynamically change the polarity of the amplifier 126, and use a beta compensation resistor (R B , not shown) is converted dynamically,

- PTAT 전류 생성부(120)를 구성하는 제1 전류 소싱부(121)에 포함된 복수의 전류원(CS11~CS1(n+1))을 동적으로 평균화하며, - Dynamically averaging a plurality of current sources (CS11 to CS1 (n+1)) included in the first current sourcing unit 121 constituting the PTAT current generator 120,

- ΔVBE 생성부(130)를 구성하는 제2 전류 소싱부(131)에 포함된 복수의 전류원(CS21 ~ CS2(m+1))을 동적으로 평균화하고, - Dynamically averaging a plurality of current sources (CS21 to CS2 (m+1)) included in the second current sourcing unit 131 constituting the ΔV BE generating unit 130,

- 멀티플렉서(150)를 이용하여 ΔVBE 생성부(130)에서 생성되는 2개의 변환 대상 전압(VBE_L, VBE_R)의 산포 즉, 2개의 BJT(Q3 & Q4)의 산포를 평균화함으로써, - By averaging the distribution of the two conversion target voltages (V BE_L , V BE_R ) generated by the ΔV BE generator 130 using the multiplexer 150, that is, the distribution of the two BJTs (Q3 & Q4),

온도 센서(100)를 구성하는 구성요소의 전기적인 특성의 산포와 상관없이 검출 온도의 정밀도를 최적화할 수 있도록 한다. It is possible to optimize the precision of the detection temperature regardless of the distribution of electrical characteristics of the components constituting the temperature sensor 100.

이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 기술자라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방 가능함은 명백한 사실이다. In the above, the technical idea of the present invention has been described along with the accompanying drawings, but this is an exemplary description of a preferred embodiment of the present invention and does not limit the present invention. In addition, it is clear that anyone skilled in the art can make various modifications and imitations without departing from the scope of the technical idea of the present invention.

110: 온도 검출부
120: PTAT 전류 생성부
121: 제1 전류 소싱부
122: 제1 전류원 어레이 123: 제1 스위치 어레이
124: 증폭부
125: 제1 초퍼 회로 126: 증폭기
127: 바이어싱부
128: 제2 스위치 어레이 129: 제1 바이어스 회로
130: ΔVBE 생성부
131: 제2 전류 소싱부
132: 제2 전류원 어레이 133: 제3 스위치 어레이
140: 제어부
141: DEM 제어부 142: 전류 스티어링부
150: 멀티플렉서
160: 신호변환부
161: 제2 초퍼 회로 162: ADC 회로
163: 제3 초퍼 회로
170: 멀티플렉서 제어신호 생성부
180: 데시메이션 필터
190: 디지털 백 엔드
110: Temperature detection unit
120: PTAT current generator
121: First current sourcing unit
122: first current source array 123: first switch array
124: Amplification unit
125: first chopper circuit 126: amplifier
127: Biasing unit
128: second switch array 129: first bias circuit
130: ΔV BE generation unit
131: Second current sourcing unit
132: second current source array 133: third switch array
140: control unit
141: DEM control unit 142: current steering unit
150: multiplexer
160: Signal conversion unit
161: second chopper circuit 162: ADC circuit
163: Third chopper circuit
170: Multiplexer control signal generator
180: Decimation filter
190: Digital back end

Claims (9)

외부에서 인가되는 2개의 스위치 제어신호를 이용하여 온도에 따라 베이스-이미터 전압 준위가 변하는 2개의 BJT와 증폭기의 연결을 제어함으로써 상기 2개의 BJT의 오차를 평균화하고, 상기 2개의 BJT의 온도에 따른 변화에 대응하여 조절되는 전류의 크기에 대응하여 2개의 다른 BJT에 대응하는 제1 베이스-이미터 전압과 제2 베이스-이미터 전압 및 제3 DEM 제어신호를 출력하는 온도 검출부;
멀티플렉서 제어신호에 응답하여 상기 제1 베이스-이미터 전압과 제2 베이스-이미터 전압을 동적으로 변환하여 제1 출력단자 및 제2 출력단자로 번갈아 가면서 변경하여 스위칭하는 멀티플렉서;
2개의 제어신호, 상기 제3 DEM 제어신호 및 초핑 제어신호에 응답하여 상기 멀티플렉서의 제1 출력단자 및 제2 출력단자로부터 출력되는 2개의 전압을 동적으로 전환하면서 동시에 디지털 신호로 변환하여 비트 스트림 신호를 생성하는 신호변환부; 및
상기 비트 스트림 신호의 밴드 폭을 조절하여 외부로 출력하는 출력부를
포함하는 산포 저감 및 정밀도가 향상된 온도 센서.
By using two switch control signals applied from the outside to control the connection between two BJTs and an amplifier whose base-emitter voltage level changes depending on the temperature, the errors of the two BJTs are averaged, and the temperature of the two BJTs is adjusted. a temperature detection unit that outputs a first base-emitter voltage, a second base-emitter voltage, and a third DEM control signal corresponding to two different BJTs in response to the magnitude of the current adjusted in response to the change;
A multiplexer that dynamically converts the first base-emitter voltage and the second base-emitter voltage in response to a multiplexer control signal and alternately switches them to a first output terminal and a second output terminal;
In response to two control signals, the third DEM control signal, and the chopping control signal, the two voltages output from the first and second output terminals of the multiplexer are dynamically switched and simultaneously converted into digital signals to produce a bit stream signal. A signal conversion unit that generates; and
An output unit that adjusts the bandwidth of the bit stream signal and outputs it to the outside.
Temperature sensor with reduced dispersion and improved precision.
제1항에서, 상기 온도 검출부는,
상기 2개의 스위치 제어신호, 제1 전류 스티어링 제어신호 및 제1 DEM 제어신호에 응답하여 전류 제어전압을 출력하는 PTAT 전류 생성부;
상기 전류 제어전압, 제2 전류 스티어링 제어신호 및 제2 DEM 제어신호에 응답하여 상기 제1 베이스-이미터 전압과 상기 제2 베이스-이미터 전압을 생성하는 ΔVBE 생성부; 및
상기 제1 전류 스티어링 제어신호, 상기 제2 전류 스티어링 제어신호, 상기 제1 DEM 제어신호, 상기 제2 DEM 제어신호 및 상기 제3 DEM 제어신호를 생성하는 제어부를
포함하는 산포 저감 및 정밀도가 향상된 온도 센서.
In claim 1, the temperature detection unit,
a PTAT current generator that outputs a current control voltage in response to the two switch control signals, the first current steering control signal, and the first DEM control signal;
a ΔV BE generator generating the first base-emitter voltage and the second base-emitter voltage in response to the current control voltage, the second current steering control signal, and the second DEM control signal; and
A control unit that generates the first current steering control signal, the second current steering control signal, the first DEM control signal, the second DEM control signal, and the third DEM control signal.
Temperature sensor with reduced dispersion and improved precision.
제2항에서, 상기 PTAT 전류 생성부는,
상기 전류 제어전압, 상기 제1 전류 스티어링 제어신호 및 상기 제1 DEM 제어신호에 응답하여 제1 노드 및 제2 노드에 1:n (n은 자연수)의 전류 비를 가지는 전류를 공급하는 제1 전류 소싱부;
상기 2개의 스위치 제어신호 중 제1 스위치 제어신호에 응답하여, 포지티브 입력단자 및 네거티브 입력단자로 인가되는 전압에 대응하여 상기 전류 제어전압을 생성하는 증폭부; 및
상기 2개의 스위치 제어신호에 응답하여 PTAT 저항을 동적으로 연결하고, 베타 보상용 저항을 동적으로 변환하여 상기 제1 노드 및 상기 제2 노드로부터 공급되는 전류를 이용하여 선택한 2개의 전압을 상기 증폭부의 포지티브 입력단자 및 네거티브 입력단자에 공급하는 바이어싱부를
포함하는 산포 저감 및 정밀도가 향상된 온도 센서.
In claim 2, the PTAT current generator,
A first current that supplies a current having a current ratio of 1:n (n is a natural number) to the first node and the second node in response to the current control voltage, the first current steering control signal, and the first DEM control signal. Sourcing Department;
an amplifier that generates the current control voltage in response to a first switch control signal among the two switch control signals and a voltage applied to a positive input terminal and a negative input terminal; and
In response to the two switch control signals, the PTAT resistor is dynamically connected, the beta compensation resistor is dynamically converted, and the two voltages selected using the current supplied from the first node and the second node are connected to the amplification unit. Biasing part supplied to positive input terminal and negative input terminal
Temperature sensor with reduced dispersion and improved precision.
제3항에서, 상기 제1 전류 소싱부는,
복수의 전류원을 구비하며, 상기 복수의 전류원 각각은 상기 전류 제어전압에 응답하여 전류의 크기를 조정하여 출력하는 제1 전류원 어레이; 및
상기 제1 DEM 제어신호에 응답하여 상기 제1 전류원 어레이로부터 출력되는 복수의 전류원을 전류의 비가 1:n 인 2개의 그룹으로 그룹핑하여 상기 제1 노드 및 상기 제2 노드로 각각 스위칭하는 복수의 스위치를 포함하는 제1 스위치 어레이를
포함하는 산포 저감 및 정밀도가 향상된 온도 센서.
In claim 3, the first current sourcing unit,
A first current source array comprising a plurality of current sources, each of which adjusts the size of the current in response to the current control voltage and outputs it; and
A plurality of switches for grouping a plurality of current sources output from the first current source array into two groups with a current ratio of 1:n in response to the first DEM control signal and switching them to the first node and the second node, respectively. A first switch array comprising
Temperature sensor with reduced dispersion and improved precision.
제3항에서, 상기 증폭부는,
상기 포지티브 입력단자 및 상기 네거티브 입력단자로 입력되는 전압을 증폭하여 상기 전류 제어전압을 생성하는 증폭기; 및
상기 제1 스위치 제어신호에 응답하여 상기 증폭기의 극성을 동적으로 변경하는 제1 초퍼회로를
포함하는 산포 저감 및 정밀도가 향상된 온도 센서.
In claim 3, the amplification unit,
an amplifier that generates the current control voltage by amplifying the voltage input to the positive input terminal and the negative input terminal; and
A first chopper circuit that dynamically changes the polarity of the amplifier in response to the first switch control signal.
Temperature sensor with reduced dispersion and improved precision.
제3항에서, 상기 바이어싱부는,
제3 노드와 제4 노드 사이에 설치된 제1 PTAT 저항, 제6 노드와 제5 노드 사이에 설치된 제2 PTAT 저항, 일 단자가 상기 제4 노드에 연결되고 다른 일 단자가 접지전압에 연결된 제1 BJT, 일 단자가 상기 제5 노드에 연결되고 다른 일 단자가 접지 전압에 연결된 제2 BJT, 상기 제1 BJT 및 상기 제2 BJT의 베이스를 연결하는 베타 보상용 저항, 상기 2개의 스위치 제어신호 중 제1 스위치 제어신호에 응답하여 상기 제1 BJT의 베이스를 접지전압으로 스위칭하는 제41 스위치 및 상기 2개의 스위치 제어신호 중 제2 스위치 제어신호에 응답하여 상기 제2 BJT의 베이스를 접지전압으로 스위칭하는 제42 스위치를 포함하는 제1 바이어스 회로; 및
상기 제1 노드를 상기 제3 노드로 스위칭하는 제21 스위치, 상기 증폭부의 상기 포지티브 입력단자를 상기 제3 노드로 스위칭하는 제22 스위치, 상기 제2 노드를 상기 제4 노드로 스위칭하는 제23 스위치, 상기 증폭부의 포지티브 입력단자를 상기 제4 노드로 스위칭하는 제24 스위치, 상기 증폭부의 네거티브 입력단자를 상기 제5 노드로 스위칭하는 제25 스위치, 상기 제2 노드를 상기 제5 노드로 스위칭하는 제26 스위치, 상기 증폭부의 네거티브 입력단자를 상기 제6 노드로 스위칭하는 제27 스위치 및 상기 제1 노드를 상기 제6 노드로 스위칭하는 제28 스위치를 포함하며,
상기 제21 스위치, 상기 제22 스위치, 상기 제25 스위치 및 상기 제26 스위치는 상기 제1 스위치 제어신호에 응답하여 스위칭 동작을 수행하며, 상기 제23 스위치, 상기 제24 스위치, 상기 제27 스위치 및 상기 제28 스위치는 상기 제2 스위치 제어신호에 응답하여 스위칭 동작을 수행하는 제2 스위치 어레이를
포함하는 산포 저감 및 정밀도가 향상된 온도 센서.
In claim 3, the biasing unit,
A first PTAT resistor installed between the third node and the fourth node, a second PTAT resistor installed between the sixth node and the fifth node, and a first terminal having one terminal connected to the fourth node and the other terminal connected to the ground voltage. BJT, a second BJT with one terminal connected to the fifth node and the other terminal connected to a ground voltage, a beta compensation resistor connecting the bases of the first BJT and the second BJT, and among the two switch control signals A 41st switch for switching the base of the first BJT to ground voltage in response to a first switch control signal and a 41st switch for switching the base of the second BJT to ground voltage in response to a second switch control signal among the two switch control signals. a first bias circuit including a forty-second switch; and
A 21st switch switching the first node to the third node, a 22nd switch switching the positive input terminal of the amplifier to the third node, and a 23rd switch switching the second node to the fourth node. , a twenty-fourth switch for switching the positive input terminal of the amplifier to the fourth node, a twenty-fifth switch for switching the negative input terminal of the amplifier to the fifth node, and a twenty-fourth switch for switching the second node to the fifth node. It includes 26 switches, a 27th switch for switching the negative input terminal of the amplifier to the sixth node, and a 28th switch for switching the first node to the sixth node,
The 21st switch, the 22nd switch, the 25th switch, and the 26th switch perform a switching operation in response to the first switch control signal, and the 23rd switch, the 24th switch, the 27th switch, and The 28th switch is a second switch array that performs a switching operation in response to the second switch control signal.
Temperature sensor with reduced dispersion and improved precision.
제2항에서, 상기 ΔVBE 생성부는,
복수의 전류원을 구비하며, 상기 복수의 전류원 각각은 상기 전류 제어전압에 응답하여 전류의 크기를 조정하여 출력하는 제2 전류원 어레이 및 상기 DEM 제2 제어신호에 응답하여 상기 복수의 전류원을 전류의 비가 1:m(m은 자연수) 인 2개의 그룹으로 그룹핑하여 상기 제1 베이스-이미터 전압을 출력하는 노드 및 상기 제2 베이스-이미터 전압을 출력하는 노드로 각각 스위칭하는 복수의 스위치를 포함하는 제3 스위치 어레이를 포함하는 제2 전류 소싱부; 및
일 단이 상기 제1 베이스-이미터 전압을 출력하는 노드에 연결되고 다른 일 단이 접지전압에 연결되는 제3 BJT 및 일 단이 상기 제2 베이스-이미터 전압을 출력하는 노드에 연결되는 제4 BJT를 포함하는 제2 바이어스 회로를 포함하며,
상기 제3 BJT 및 상기 제4 BJT의 각 베이스는 접지전압에 연결되는 산포 저감 및 정밀도가 향상된 온도 센서.
In claim 2, the ΔV BE generator,
It is provided with a plurality of current sources, each of the plurality of current sources is a second current source array that adjusts the size of the current in response to the current control voltage and outputs the plurality of current sources in response to the DEM second control signal. A plurality of switches are grouped into two groups of 1:m (m is a natural number) and each switches to a node outputting the first base-emitter voltage and a node outputting the second base-emitter voltage. a second current sourcing unit including a third switch array; and
A third BJT, one end of which is connected to the node that outputs the first base-emitter voltage and the other end of which is connected to a ground voltage, and one end of which is connected to the node that outputs the second base-emitter voltage. a second bias circuit including 4 BJTs,
A temperature sensor with reduced dispersion and improved precision, wherein each base of the third BJT and the fourth BJT is connected to a ground voltage.
제1항에서, 상기 신호변환부는,
상기 초핑 제어신호 중 제1 초핑 제어신호에 응답하여 상기 멀티플렉서의 제1 출력단자 및 제2 출력단자로부터 출력되는 2개의 전압을 초핑하는 제2 초퍼회로;
상기 제2 초퍼회로에서 출력되는 2개의 아날로그 전압을 2개의 디지털 신호로 변환하는 ADC 회로; 및
상기 초핑 제어신호 중 제2 초핑 제어신호에 응답하여 상기 ADC 회로로부터 출력되는 2개의 디지털 신호를 초핑하여 상기 비트 스트림을 생성하는 제3 초퍼회로를 포함하는
산포 저감 및 정밀도가 향상된 온도 센서.
In claim 1, the signal conversion unit,
a second chopper circuit that chops two voltages output from the first and second output terminals of the multiplexer in response to a first chopping control signal among the chopping control signals;
an ADC circuit that converts two analog voltages output from the second chopper circuit into two digital signals; and
A third chopper circuit that generates the bit stream by chopping two digital signals output from the ADC circuit in response to a second chopping control signal among the chopping control signals.
Temperature sensor with reduced dispersion and improved precision.
제8항에서, 상기 ADC 회로는,
증폭기를 포함하고,
상기 증폭기의 포지티브 입력단자와 상기 제2 초퍼회로의 상기 제1 출력단자 사이에 직렬로 연결된 제1 커패시터 및 제1 스위치가 이루는 쌍 복수 개가 병렬로 설치되며,
상기 증폭기의 네거티브 입력단자와 상기 제2 초퍼회로의 상기 제2 출력단자 사이에 직렬로 연결된 제2 커패시터 및 제2 스위치가 이루는 쌍 복수 개가 병렬로 설치되고,
상기 증폭기의 포지티브 입력단자와 네거티브 출력단자 사이에 직렬로 연결된 제3 커패시터 및 제68 스위치가 상기 제3 커패시터 및 제68 스위치와 병렬로 연결된 제67 스위치가 설치되며,
상기 증폭기의 네거티브 입력단자와 포지티브 출력단자 사이에 직렬로 연결된 제4 커패시터 및 제69 스위치와 상기 제4 커패시터 및 제69 스위치와 병렬로 연결된 제70 스위치가 설치되고,
상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치는 상기 제3 DEM 제어신호에 응답하여 동작하고, 상기 제67 스위치 및 상기 제70 스위치는 상기 2개의 제어신호 중 제1 제어신호에 응답하여 동작하고, 상기 68 스위치 및 상기 69 스위치는 상기 2개의 제어신호 중 제2 제어신호에 응답하여 동작하며,
상기 제1 제어신호와 상기 제2 제어신호는 투 페이즈 논 오버랩 신호이고,
상기 스위치 제어신호는 상기 초핑 제어신호의 정수배 주기를 가지고, 상기 제어신호는 상기 스위치 제어신호의 정수배의 주기를 가지는 산포 저감 및 정밀도가 향상된 온도 센서.
In claim 8, the ADC circuit is:
Includes an amplifier,
A plurality of pairs of first capacitors and first switches connected in series between the positive input terminal of the amplifier and the first output terminal of the second chopper circuit are installed in parallel,
A plurality of pairs of a second capacitor and a second switch connected in series between the negative input terminal of the amplifier and the second output terminal of the second chopper circuit are installed in parallel,
A third capacitor and a 68th switch connected in series between the positive input terminal and the negative output terminal of the amplifier are installed, and a 67th switch connected in parallel with the third capacitor and the 68th switch is installed,
A fourth capacitor and a 69th switch connected in series between the negative input terminal and the positive output terminal of the amplifier and a 70th switch connected in parallel with the fourth capacitor and the 69th switch are installed,
The first switch and the second switch operate in response to the third DEM control signal, the 67th switch and the 70th switch operate in response to the first control signal of the two control signals, and the 68 The switch and the 69 switch operate in response to a second control signal among the two control signals,
The first control signal and the second control signal are two-phase non-overlap signals,
The switch control signal has a period that is an integer multiple of the chopping control signal, and the control signal has a period that is an integer multiple of the switch control signal. A temperature sensor with reduced dispersion and improved precision.
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