TW202314210A

TW202314210A - 溫度感測電路及其操作方法

Info

Publication number: TW202314210A
Application number: TW110135257A
Authority: TW
Inventors: 蔣汝安
Original assignee: 華邦電子股份有限公司
Priority date: 2021-09-23
Filing date: 2021-09-23
Publication date: 2023-04-01
Also published as: TWI807429B

Abstract

一種溫度感測電路，包括：一搜尋控制電路，用以依據複數個控制信號以產生一參考電壓選擇信號；一電壓參考電路，用以依據該參考電壓選擇信號以從複數個候選參考電壓選擇出一第一參考電壓，並提供一第二參考電壓；一溫度反向電壓電路，用以將該第二參考電壓轉換為一第一比較電壓；一數位至類比轉換電路，用以將該第一參考電壓轉換為一第二比較電壓；一比較電路，用以比較該第一比較電壓及該第二比較電壓以產生一比較結果信號；以及一漸次逼近電組控制電路，用以依據該比較結果信號以輸出該溫度感測電路之操作溫度的一溫度區間信號之各位元，其中該等控制信號包括該溫度區間信號。

Description

溫度感測電路及其操作方法

本發明係有關於溫度感測電路，特別是有關於可改善局部非線性失準現象的一種溫度感測電路及其操作方法。

在現今不同應用的積體電路中，往往會配置溫度感測電路以偵測積體電路的操作溫度。舉例來説，溫度感測電路可用於偵測積體電路之操作溫度是否過高以啟動電路的過熱保護機制，藉以確保電路的工作效能。然而，受到製程及模擬環境的複雜交互影響，在積體電路的操作溫度區間中，往往會遭遇到溫度感測電路的局部非線性(local non-linearity)的問題，以致於造成操作溫度偵測失準。

有鑑於此，本發明係提供一種溫度感測電路及其操作方法以解決上述問題。

本發明係提供一種溫度感測電路，包括：一搜尋控制電路，用以依據複數個控制信號以產生一參考電壓選擇信號；一電壓參考電路，用以依據該參考電壓選擇信號以從複數個候選參考電壓選擇出一第一參考電壓，並提供一第二參考電壓；一溫度反向電壓電路，用以將該第二參考電壓轉換為一第一比較電壓；一數位至類比轉換電路，用以將該第一參考電壓轉換為一第二比較電壓；一比較電路，用以比較該第一比較電壓及該第二比較電壓以產生一比較結果信號；以及一漸次逼近電組控制電路，用以依據該比較結果信號以循序輸出該溫度感測電路之操作溫度的一溫度區間信號之各位元，其中該等控制信號包括該溫度區間信號。

本發明更提供一種溫度感測電路的操作方法，包括：依據複數個控制信號以產生一參考電壓選擇信號；依據該參考電壓選擇信號以從複數個候選參考電壓選擇出一第一參考電壓，並提供一第二參考電壓；將該第二參考電壓及該第一參考電壓分別轉換為一第一比較電壓及一第二比較電壓；比較該第一比較電壓及該第二比較電壓以產生一比較結果信號；以及使用一修正二分搜尋法依據該比較結果信號以輸出該溫度感測電路之操作溫度的一溫度區間信號之各位元，其中該修正二分搜尋法將預搜尋的電壓範圍進行動態放大或縮小。

第1A圖為依據本發明一實施例中之溫度感測電路的方塊圖。如第1A圖所示，溫度感測電路100包括電壓參考電路110、溫度反向電壓電路(converse to absolute temperature (CTAT) circuit)120、數位至類比轉換電路(digital-to-analog converter (DAC) circuit)130、比較電路140、漸次逼近電組控制電路(successive approximation register (SAR) control circuit)150及搜尋控制電路160。

電壓參考電路110用以依據搜尋控制電路160所產生的參考電壓選擇信號VREFCSEL[4:0]以分別提供相應的參考電壓VP及VREFC至溫度反向電壓電路120及數位至類比轉換電路130。在一些實施例中，電壓參考電路110例如可用帶隙電壓參考電路(bandgap voltage reference circuit)所實現。舉例來説，電壓參考電路110可提供複數個候選參考電壓，且電壓參考電路110可包括一多工器111，用以依據參考電壓選擇信號VREFCSEL[4:0]從該複數個候選參考電壓選擇欲輸出的參考電壓VP及VREFC。

溫度反向電壓電路120係接收來自電壓參考電路110所提供的參考電壓VP，並將參考電壓VP轉換為第一比較電壓V1。在一些實施例中，溫度感測電路100之有效溫度偵測區間例如介於攝氏-40度至120度。當溫度感測電路100的操作溫度愈高，溫度反向電壓電路120所產生的第一比較電壓V1愈低。當溫度感測電路的操作溫度愈低，溫度反向電壓電路120所產生的第一比較電壓V1愈高。

數位至類比轉換電路130例如可用一電阻式數位至類比轉換電路(resistive DAC)所實現。數位至類比轉換電路130係依據來自漸次逼近電組控制電路150的數位類比轉換信號DAC[3:0]以產生第二比較電壓CTATREF，且第一比較電壓V1及第二比較電壓CTATREF係輸入至比較電路140以產生比較結果信號COMP。詳細而言，數位至類比轉換電路130之運算放大器131的正輸入端係接收來自電壓參考電路110的參考電壓VREFC，且運算放大器131之正輸入端與負輸入端之電壓相等，故在節點N1同樣可得到參考電壓VREFC。電晶體M1用以提供一操作電流至數位至類比轉換電路130之電阻梯(resistor ladder)。

需注意的是，在第1A圖的數位至類比轉換電路130之電阻梯的電阻數量及對應的開關電路數量僅為示意之用。在節點N1之參考電壓VREC可在電阻梯中之不同節點產生相應的電阻式數位至類比信號RDAC[15:0]，且電阻式數位至類比信號RDAC[15:0]之各位元之輸出電壓係由連接至對應的開關電路，其中各開關電路之開啟或關閉則是由數位類比轉換信號DAC中之相應的位元所控制。因此，數位至類比轉換電路130可依據數位類比轉換信號DAC[3:0]以產生第二比較電壓CTATREF。

舉例來説，當第一比較電壓V1大於或等於第二比較電壓CTATREF時，比較電路140所產生的比較結果信號COMP例如處於高邏輯狀態。當第一比較電壓V1小於第二比較電壓CTATREF時，比較電路140所產生的比較結果信號COMP例如處於低邏輯狀態。

第1B圖為依據本發明第1A圖實施例中之漸次逼近電組控制電路的示意圖。請同時參考第1A圖及第1B圖。

漸次逼近電組控制電路150例如可視為一數位至類比轉換電路。漸次逼近電組控制電路150包括排序控制電路151、單觸發電路152及漸次逼近電路153。排序控制電路151可接收一時脈信號CLOCK，並依序產生對應的排序控制信號SEQ[3:0]，用以指示溫度區間信號TSCODE[3:0]的偵測順序及進程。舉例來説，排序控制電路151所產生的排序控制信號SEQ[3:0]可用獨熱有效編碼(one hot encoding)表示，其順序依次為1000、0100、0010、0001，用以分別指示溫度區間信號TSCODE[3]、TSCODE[2]、TSCODE[1]及TSCODE[0]。單觸發電路152同樣接收時脈信號CLOCK，並將時脈信號CLOCK轉換為閂鎖信號Latch。

漸次逼近電路153係依據比較結果信號COMP、來自排序控制電路151的排序控制信號SEQ[3:0]、以及來自單觸發電路152的閂鎖信號Latch以循序輸出溫度區間信號TSCODE[3:0]及數位類比轉換信號DAC[3:0]中之各位元(例如從最高位元至最低位元)。舉例來説，當排序控制信號SEQ[3:0]=4’b1000時，表示排序控制信號SEQ[3]=1’b1。因此，在漸次逼近電路153中最上方的控制電路1531中的D型正反器之時脈輸入端CLK會有時脈信號輸入以進行運作，並且在D型正反器的輸出端Q產生比較延遲信號CD[3]。比較延遲信號CD[3]經過兩個反相器後可得到溫度區間信號TSCODE[3]，其中溫度區間信號TSCODE[3]例如可儲存於一暫存器(未繪示)。比較延遲信號CD[3]與排序控制信號SEQ[3]經過反或閘及反相器後，可得到數位類比轉換信號DAC[3]。控制電路1532～1534的操作方式係類似於控制電路1531，故不再另外說明。簡單來説，漸次逼近電路153可依據比較結果信號COMP以循序輸出溫度感測電路100之操作溫度的溫度區間信號TSCODE[3:0]之各位元。

搜尋控制電路160係依據排序控制信號SEQ[3:0]、溫度區間信號TSCODE[3:0]、分段信號Segment[1:0]、放大控制信號INC[1:0]及縮小控制信號DEC[1:0]以產生參考電壓選擇信號VREFCSEL[4:0]。在一些實施例中，分段信號Segment[1:0]、放大控制信號INC[1:0]及縮小控制信號DEC[1:0]之設定值例如可預先儲存於由溫度感測電路100中之唯讀記憶體(read-only memory，ROM)或其他類型的非揮發式記憶體。分段信號Segment[1:0]、放大控制信號INC[1:0]及縮小控制信號DEC[1:0]例如可為溫度感測電路100之外部信號，且可由使用者自行設定。

在另一些實施例中，搜尋控制電路160包括一查找表(未繪示)，其輸入為排序控制信號SEQ[3:0]、溫度區間信號TSCODE[3:0]、分段信號Segment[1:0]、放大控制信號INC[1:0]及縮小控制信號DEC[1:0]，且查找表的輸出即為參考電壓選擇信號VREFCSEL[4:0]。上述查找表例如可用一可程式化邏輯陣列(programmable logic array，PLA)、一複雜可程式化邏輯裝置(complex programmable logic device，CPLD)、一處理器、一微控制器(microcontroller)、一應用導向積體電路(application-specific integrated circuit，ASIC)或其他具有相同邏輯功能之電路所實現。

舉例來説，分段信號Segment[1:0]係用以定義不同的溫度區域。以2個位元的分段信號Segment[1:0]為例，共可定義4種溫度區域之組合。如第3A圖所示，當分段信號Segment[1:0]分別為2’b00、2’b01、2’b10及2’b11時，搜尋控制電路160可決定欲使用修正二元搜尋法的溫度區域為溫度區域3001、3002、3003及3004，其中溫度區域3001表示攝氏-5度至-40以下的溫度範圍(例如可視為低溫區域)，溫度區域3002表示攝氏0度至35度的溫度範圍，溫度區域3003表示攝氏40度至75度的溫度範圍，溫度區域3004表示攝氏80度至120度以上的溫度範圍(例如可視為高溫區域)。需注意的是，本發明並不限定於上述實施方法，本發明領域中具有通常知識者可依據實際需求而設定溫度區域的數量及對應的溫度範圍。

放大控制信號INC[1:0]及縮小控制信號DEC[1:0]則是用於在分段信號Segment[1:0]所表示的溫度區域之內所要放大或縮小的幅度倍率。舉例來説，當放大控制信號INC[1:0]為2’b00或2’b11時，溫度感測電路100並不會對分段信號Segment[1:0]所表示的溫度區域進行調整，意即電壓參考電路110提供至數位至類比轉換電路130的參考電壓VREFC不做更動。當放大控制信號INC[1:0]為2’b01時，電壓參考電路110提供至數位至類比轉換電路130的參考電壓VREFC會增加，例如增加2.1%。當放大控制信號INC[1:0]為2’b10時，電壓參考電路110提供至數位至類比轉換電路130的參考電壓VREFC會增加，例如增加4.2%。

當縮小控制信號DEC[1:0]為2’b00或2’b11時，溫度感測電路100並不會對分段信號Segment[1:0]所表示的溫度區域進行調整，意即電壓參考電路110提供至數位至類比轉換電路130的參考電壓VREFC不做更動。當縮小控制信號DEC[1:0]為2’b01時，電壓參考電路110提供至數位至類比轉換電路130的參考電壓VREFC會降低，例如降低2.1%。當縮小控制信號DEC[1:0]為2’b10時，電壓參考電路110提供至數位至類比轉換電路130的參考電壓VREFC會降低，例如降低4.2%。需注意的是，本發明並不限定於上述實施例中增加或降低參考電壓VREFC的比例。本發明領域中具有通常知識者可依實際需求而調整參考電壓VREFC的調整比例。

第2圖為電壓參考電路產生的參考電壓曲線的示意圖。傳統的溫度感測電路所使用的二分搜尋法是將將欲搜尋的操作溫度範圍所對應的電壓範圍依據2進位位元數量進行平均劃分。當積體電路之操作溫度比一預定溫度閾值V _BE(T)為高時，電壓參考電路所產生的參考電壓會與溫度呈線性關係，如曲線200。然而，當積體電路之操作溫度比一預定溫度閾值V _BE(T)為低時，電壓參考電路所產生的參考電壓也會因為區部非線性的情況而隨著失準。當電壓參考電路的操作溫度為300K時，電壓參考電路所產生的電壓為V _BE(Tr)。然而，曲線200實際上並非呈直線的線性關係，當電壓參考電路的操作溫度為0K時，電壓參考電路實際所產生的電壓為V _BE(0K)。若使用直線202以估算電壓參考電路所產生的電壓，則會得到電壓V _BE(0K) ^e。因此，傳統的溫度感測電路在低溫的情況下容易產生偵測溫度失準的情況。

在一實施例中，溫度感測電路100係採用修正二分搜尋法(modified binary search)以將欲搜尋的操作溫度範圍所對應的電壓範圍以有限度的若干2進位位元表示，其中上述修正二分搜尋法不同於傳統的二分搜尋法。舉例來説，溫度感測電路100在進行溫度偵測的過程中，可將預搜尋的電壓範圍進行動態放大或縮小，意即溫度區間信號TSCODE[3:0]中之各溫度區間可以不用平均劃分。此外，溫度感測電路100動態放大或縮小特定的溫度區間是以特殊溫度為準，例如高溫情況可表示溫度感測電路100的操作溫度大於溫度T1，低溫情況可表示溫度感測電路100的操作溫度小於溫度T2，其中溫度T1大於溫度T2。溫度感測電路100所採用的修正二分搜尋法之細節將於後述實施例中進行詳細說明。

第3A圖為依據本發明一實施例中之溫度區間的示意圖。第3B圖為依據本發明一實施例中之一般二分搜尋法的示意圖。第3C～3D圖為依據本發明一實施例中之修正二分搜尋法的示意圖。請同時參考第1A圖及第3A～3D圖。

第3A圖係表示溫度區間表300，其中溫度區間信號TSCODE[3:0]的各個數值均有對應的溫度Ta以及16進位值Hex。在第3B圖中，右側的數值表示攝氏溫度。N10、N20、N30及N40則分別表示攝氏-10度、-20度、-30度及-40度。假設溫度感測電路100的操作溫度範圍介於攝氏-40度至120之間，且溫度反向電壓電路120所產生的第一比較電壓V1與操作溫度成線性反比，如曲線302所示。因為溫度感測電路100使用4位元的溫度區間信號TSCODE[3:0]且使用二分搜尋法，所以在決定溫度區間的每個循環中，均需要4個時鐘週期才能決定溫度區間信號TSCODE[3:0]的最後數值為何，如第3B圖之左邊部分所示。

舉例來説，在決定溫度區間的循環中，在第一個時鐘週期會先決定溫度區間信號TSCODE的最高位元(MSB)TSCODE[3]，在第二個時鐘週期會決定溫度區間信號TSCODE的次高位元TSCODE[2]，在第三個時鐘週期會決定溫度區間信號TSCODE的次低位元TSCODE[1]，並且在第四個時鐘週期會決定溫度區間信號TSCODE的最低位元(LSB)TSCODE[0]。

當每經過四個時鐘週期並確定溫度區間信號TSCODE[3:0]之數值後，溫度感測電路100即可確定目前的操作溫度是位於那一個溫度區間。舉例來説，當溫度區間信號TSCODE[3:0]=4’b0000(或16進位碼Hex=0h)時，溫度感測電路100即可得知目前的操作溫度Ta約在攝氏-40度以下。當溫度區間信號TSCODE[3:0]=4’b1111(或16進位碼Hex=Fh)時，溫度感測電路100即可得知目前的操作溫度Ta約在攝氏120度以上。當溫度區間信號TSCODE[3:0]=4’b0100(或16進位碼Hex=4h)時，溫度感測電路100即可得知目前的操作溫度Ta約在攝氏0度左右。當溫度區間信號TSCODE[3:0]=4’b1000(或16進位碼Hex=8h)時，溫度感測電路100即可得知目前的操作溫度Ta約在攝氏40度左右，依此類推。需注意的是，為了便於說明，在第3A圖之實施例中是將各個溫度區間平均劃分。

在第3C圖之實施例中，溫度感測電路100係使用修正二分搜尋法以修正在低溫區域的溫度區間。舉例來説，因為某些因素，當溫度感測電路100的操作溫度在低溫區域320時，溫度反向電壓電路120所產生的第一比較電壓V1與溫度之關係的曲線322可能會等效或實際地變得更陡。

在決定溫度區間的循環中，當經過兩個時鐘週期後即可確定溫度區間信號TSCODE的最高兩個位元TSCODE[3:2]。當溫度區間信號TSCODE[3:2]=2’b00時，表示溫度感測電路100的操作溫度會位於低溫區域320(例如低於攝氏-10度)。此時，溫度感測電路100可修正在低溫區域320中的溫度區間，例如可將搜尋電壓範圍放大(或縮小)，且放大後(或縮小後)的搜尋電壓範圍不與原搜尋電壓範圍重疊。在此實施例中，當溫度區間信號TSCODE[3:2]不等於2’b00時，表示溫度感測電路100的操作溫度會位於常溫區域330(例如介於攝氏-10度至120度之間)，且此時溫度感測電路100並不會修正任一溫度區間的搜尋電壓範圍，例如可依照第3A圖所示的等距溫度區間進行搜尋。需注意的是，第3C圖之實施例係用於說明溫度感測電路100可放大在低溫區域320中的溫度區間，但本發明並不限定於此實施方式。溫度感測電路100亦可依據預定的溫度區間信號TSCODE以修正(包括放大或縮小)在對應的溫度區域內的溫度區間。

在第3D圖之實施例中，溫度感測電路100係使用修正二分搜尋法以修正在高溫區域的溫度區間。舉例來説，因為某些因素，當溫度感測電路100的操作溫度在高溫區域340時，溫度反向電壓電路120所產生的第一比較電壓V1與溫度之關係的曲線342可能會等效或實際地變得更緩。

在決定溫度區間的循環中，當經過兩個時鐘週期後即可確定溫度區間信號TSCODE的最高兩個位元TSCODE[3:2]。當溫度區間信號TSCODE[3:2]=2’b11時，表示溫度感測電路100的操作溫度會位於高溫區域340(例如高於攝氏80度)。此時，溫度感測電路100可修正在高溫區域340中的溫度區間，例如可將搜尋電壓範圍縮小(或放大)，且縮小後(或放大後)的搜尋電壓範圍不與原搜尋電壓範圍重疊。在此實施例中，當溫度區間信號TSCODE[3:2]不等於2’b00時，表示溫度感測電路100的操作溫度會位於常溫區域350(例如介於攝氏-10度至80度之間)，且此時溫度感測電路100並不會修正任一溫度區間的搜尋電壓範圍，例如可依照第3A圖所示的等距溫度區間進行搜尋。需注意的是，第3D圖之實施例係用於說明溫度感測電路100可放大在高溫區域340中的溫度區間，但本發明並不限定於此實施方式。溫度感測電路100亦可依據預定的溫度區間信號TSCODE以修正(包括放大或縮小)在對應的溫度區域內的溫度區間。

第4圖為依據本發明一實施例中調整溫度感測電路之溫度曲線的示意圖。在第4圖下方的表格係表示各曲線402、404及406在各溫度下的溫度區間數值，其中溫度區間數值例如可參考第3A圖的表示方式。曲線404係表示溫度感測電路100在未使用修正二分搜尋法調整電壓參考電路110所產生的參考電壓VREFC時的溫度曲線，其中在低溫區域(方塊400，對應於分段信號Segment[1:0]=2’b00)的參考電壓VREFC例如為1.2V。當溫度感測電路100的操作溫度分別在攝氏-40度、-30度及-20度時，曲線404均位於溫度區間0。當溫度感測電路100的操作溫度分別在攝氏-10度及0度時，曲線404分別位於溫度區間1及3，意即中間跳過了溫度區間2。當溫度感測電路100的操作溫度在攝氏10度及20度時，曲線404則分別位於溫度區間3及5。換言之，曲線404在低溫區域中，隨著操作溫度線性增加或降低，其對應的溫度區間並非呈現線性關係。

曲線402則表示理想的線性溫度曲線，此即為溫度感測電路100之設計目標，意即曲線402在操作溫度範圍之內，隨著操作溫度線性增加或降低，其對應的溫度區間呈現線性關係。

曲線406表示溫度感測電路100在使用修正二分搜尋法後以調整電壓參考電路110所產生的參考電壓VREFC時的溫度曲線。舉例來説，溫度感測電路100之設計人員可事先測量出溫度感測電路100在未使用修正二分搜尋法時的曲線404，並且可針對非線性失準較嚴重之溫度區域(例如可為低溫區域、高溫區域或任何指定溫度區域)調整參考電壓VREFC，以使溫度感測電路100在修正後的溫度曲線可較符合理想的溫度曲線(即曲線402)，意即可增進溫度感測電路100在偵測操作溫度時的準確度。

綜上所述，本發明係提供一種溫度感測電路及其操作方法，其可使用修正二分搜尋法後以調整電壓參考電路所產生的參考電壓時的溫度曲線，並且可針對非線性失準較嚴重之溫度區域(例如可為低溫區域、高溫區域或任何指定溫度區域)調整參考電壓以使溫度感測電路在修正後的溫度曲線可較符合理想的溫度曲線，藉以增加溫度感測電路100在偵測操作溫度時的準確度。

100:溫度感測電路 110:電壓參考電路 111:多工器 120:溫度反向電壓電路 130:數位至類比轉換電路 131、140:比較電路 150:漸次逼近電組控制電路 151:排序控制電路 152:單觸發電路 153:漸次逼近電路 160:搜尋控制電路 1531-1534:控制電路 200:曲線 202:直線 300:溫度區間表 320:低溫區域 330:常溫區域 340:高溫區域 350:常溫區域 302、322、342:曲線 3001-3004:溫度區域 400:方塊 402、404、406：曲線 CLOCK:時脈信號 Latch:閂鎖電路 COMP:比較結果信號 SEQ[3:0]:排序信號 VREFC、VP:參考電壓 V1:第一比較電壓 CTATREF:第二比較電壓 VREFCSEL[4:0]:參考電壓選擇信號 DAC[3:0]:數位類比轉換信號 TSCODE[3:0]:溫度區間信號 RDAC[15:0]:電阻式數位類比轉換信號 Segment[1:0]:分段信號 INC[1:0]:放大控制信號 DEC[1:0]:縮小控制信號 N1:節點 M1:電晶體 Q:輸出端 CLK:時脈輸入端 D:資料端 CD[3]、CD[2]、CD[1]、CD[0]:比較延遲信號

第1A圖為依據本發明一實施例中之溫度感測電路的方塊圖。第1B圖為依據本發明第1A圖實施例中之漸次逼近電組控制電路的示意圖。第2圖為電壓參考電路產生的參考電壓曲線的示意圖。第3A圖為依據本發明一實施例中之溫度區間及分段信號所劃分的溫度區域的示意圖。第3B圖為依據本發明一實施例中之一般二分搜尋法的示意圖。第3C～3D圖為依據本發明一實施例中之修正二分搜尋法的示意圖。第4圖為依據本發明一實施例中調整溫度感測電路之操作溫度與溫度區間之曲線的示意圖。

100:溫度感測電路

110:電壓參考電路

111:多工器

120:溫度反向電壓電路

130:數位至類比轉換電路

131、140:比較電路

150:漸次逼近電組控制電路

151:排序控制電路

152:單觸發電路

153:漸次逼近電路

160:搜尋控制電路

CLOCK:時脈信號

Latch:閂鎖電路

COMP:比較結果信號

SEQ[3：0]:排序信號

VREFC、VP:參考電壓

V1:第一比較電壓

CTATREF:第二比較電壓

VREFCSEL[4：0]:參考電壓選擇信號

DAC[3：0]:數位類比轉換信號

TSCODE[3：0]:溫度區間信號

RDAC[15：0]:電阻式數位類比轉換信號

Segment[1：0]:分段信號

INC[1：0]:放大控制信號

DEC[1：0]:縮小控制信號

N1:節點

M1:電晶體

Claims

一種溫度感測電路，包括：一搜尋控制電路，用以依據複數個控制信號以產生一參考電壓選擇信號；一電壓參考電路，用以依據該參考電壓選擇信號以從複數個候選參考電壓選擇出一第一參考電壓，並提供一第二參考電壓；一溫度反向電壓電路，用以將該第二參考電壓轉換為一第一比較電壓；一數位至類比轉換電路，用以將該第一參考電壓轉換為一第二比較電壓；一比較電路，用以比較該第一比較電壓及該第二比較電壓以產生一比較結果信號；以及一漸次逼近電組控制電路，用以依據該比較結果信號以輸出該溫度感測電路之操作溫度的一溫度區間信號之各位元，其中該等控制信號包括該溫度區間信號。
如請求項1之溫度感測電路，其中該電壓參考電路為一帶隙電壓參考電路，且該電壓參考電路包括一多工器以依據該參考電壓選擇信號從該等候選參考電壓選擇出該第一參考電壓。
如請求項1之溫度感測電路，其中該漸次逼近電組控制電路係使用一修正二分搜尋法以循序輸出該溫度區間信號之各位元，其中在循序輸出該溫度區間信號之各位元的期間，當該溫度區間信號中之前一或多個預定位元符合一預定條件時，該搜尋控制電路係改變該參考電壓選擇信號以使該電壓參考電路調整該第一參考電壓。
如請求項3之溫度感測電路，其中該等控制信號更包括：一排序控制信號、一分段信號、一放大控制信號及一縮小控制信號，其中該排序控制信號係控制輸出該溫度區間信號之各位元之順序，且該分段信號係表示該溫度感測電路中欲調整的特定溫度區域，其中該放大控制信號及該縮小控制信號係分別表示增加及降低該第一參考電壓的幅度倍率。
如請求項4之溫度感測電路，其中該預定條件表示該溫度區間信號中之前一或多個預定位元符合該分段信號。
如請求項4之溫度感測電路，其中該搜尋控制電路包括一查找表以記錄該排序控制信號、該分段信號、該放大控制信號及該縮小控制信號與該參考電壓選擇信號之關係。
如請求項6之溫度感測電路，其中該查找表係由一可程式化邏輯陣列、一複雜可程式化邏輯裝置、一處理器、一微控制器或一應用導向積體電路所實現。
如請求項1之溫度感測電路，其中該漸次逼近電組控制電路包括一排序控制電路、一單觸發電路及一漸次逼近電路，其中該單觸發電路係接收一時脈信號以產生一閂鎖信號，且該排序控制電路係接收該時脈信號以依序產生對應於該溫度區間信號之各位元的該排序控制信號。
如請求項7之溫度感測電路，其中該漸次逼近電路係依據該比較結果信號、該排序控制信號及該閂鎖信號以產生該溫度區間信號及一數位類比轉換信號。
如請求項8之溫度感測電路，其中該數位類比轉換信號係輸入至該數位至類比轉換電路以將該第一參考電壓轉換為該第二比較電壓。
如請求項1之溫度感測電路，其中該數位至類比轉換電路為一電阻式數位至類比轉換電路。
一種溫度感測電路的操作方法，包括：依據複數個控制信號以產生一參考電壓選擇信號；依據該參考電壓選擇信號以從複數個候選參考電壓選擇出一第一參考電壓，並提供一第二參考電壓；將該第二參考電壓及該第一參考電壓分別轉換為一第一比較電壓及一第二比較電壓；比較該第一比較電壓及該第二比較電壓以產生一比較結果信號；以及使用一修正二分搜尋法依據該比較結果信號以輸出該溫度感測電路之操作溫度的一溫度區間信號之各位元，其中該修正二分搜尋法將預搜尋的電壓範圍進行動態放大或縮小。