TWI245175B - Sensors and sensor circuits which convert sense currents to digital values - Google Patents

Description

1245 1 74^5p!f.doc 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種感測器與感測方法，且較特別的 是，有關於一種可在如液晶顯示器驅動積體電路的積體電 路中，感測溫度的感測器與感測方法。 【先前技術】 一般而言，超扭轉向列（super twisted nematic，STN)液 晶顯示器（liquid crystal display，LCD)是由一個LCD驅動積 體電路(integrated circuit, 1C)所驅動。一個典型的STN LCD 具有一個LCD開/關電壓(〇n/〇ff voltage)，也就是根據周圍 溫度而變的一個LCD臨界電壓(threshold voltage)。此外， STN LCD的溫度特性，也會響應包含製造程序與lcd功 能的各種因素而變。較偏好由LCD驅動1C所產生的LCD 的驅動電壓，可具有與STN LCD完全相同的溫度特性， 以確保LCD對比度(contrast)保持固定不變。 一個典型的習知LCD驅動1C，可能只會提供在一操 作溫度範圍之内的預定溫度係數（temperature coefficient)。如果STN LCD具有在不同操作溫度範圍之内 的不同溫度係數，則在一特定操作範圍之内的LCD對比 度’可能會被由LCD驅動1C所產生的一個LCD驅動電壓 所影響。因此，最好可針對操作溫度，調整lCD驅動電壓。 所以需要一種可輕易整合至LCD驅動Ic，並且可精確地 感測溫度的溫度感測電路。 【發明内容】 12451¾^ 因此，在本發明部分實施例中，本發明提供一種感測 器電路，例如一種適用於可產生一目前代表溫度的感測器 的感測電路。感測器電路包括一個數位至類比(digitai t〇 analog，D/A)比較電路，該D/A比較電路具有一個類比感測 電流輸入與一個數位輸入，用來將在數位輸入上的一數位 值與在感測電流輸入上的一感測電流相比較，以產生一個 比較訊號。感測器電路更加包括一個控制電路，該控制電 路響應比較訊號，將數位值輸出至D/A比較電路的數位輸 入，並且對應感測電流，產生一個數位輸出。 在本發明部分實施例中，D/A比較電路包括：一個電 壓產生器電路，用來產生一個參考電壓與響應感測電流的 個變動電壓，一個計數電路(sealing circuit)，用來響應數 位值，計數變動電壓；以及一個電壓比較器，響應經計數 過的變動電壓與參考電壓的比較結果，產生比較訊號。其 中’計數電路可包括在產生變動電壓的節點與訊號接地點 之，串聯的多數個電阻器，以及多數個開關(switches)，而 且每一該些對應開關係架構成可響應在數位輸入上的數位 值的個別位元，讓該些電阻器中的個別電阻器通過。 在本發明的其他實施例中，D/A比較電路具有一個參 考調整輸入(reference a(yustment㈣加)，且電壓產生器電路 =響應在參考調整輸入上的一數位值，而調整參考電壓。 "十，電路可包括在產生參考電壓的節點與訊號接地點之間 串聯的多數個電阻器，以及多數個開關，而且每-該些對 應開關係_成可響應在參考調整輸人上的數位值的個別 1245 1 7^85pif.doc 位元，讓該些電阻器中的個別電阻器通過。 根據本發明的其他實施例，電壓產生器電路包括：一 個第一電胆器，其係連接在感測電路輸入與產生變動電壓 的一節點之間；一個第二電阻器，其係連接在產生變動電 壓的節點與產生參考電壓的節點之間；一個雙極電晶體 (bipolar transistor) ’ 其基極(base terminal)係耦合至其集極 (collector terminal)與一訊號接地點；以及一個第三電阻 器’其係連接在雙極電晶體的一射極(emittertermjnal)與產 生參考電壓的節點之間。第三電阻器可包括在雙極電晶體 的射極與產生變動電壓的節點之間串聯的多數個電阻器， 且電壓產生器電路更加包括多數個開關，其中每一該些對 應開關，係與每一該些對應電阻器相並聯。 在本發明部分實施例中，電壓產生器電路包括：一個 第一電阻器，其係連接在感測電路輸入與產生變動電壓的 一節點之間；一個第二電阻器，其係連接在產生變動電壓 的節點與產生參考電壓的節點之間；一個場效電晶體(field effect transistor)，其閘極(gate terminal)係耦合至其汲極 (drain terminal)與一訊號接地點；以及一個第三電阻器，其 係連接在場效電晶體的一源極(source terminal)與產生參考 電壓的節點之間。第三電阻器可包括在場效電晶體的源極 與產生變動電壓的節點之間串聯的多數個電阻器，且電屋 產生器電路更加包括多數個開關，其中每一該些對應開 關’係與每一該些對應電阻器相並聯。 在本發明的再其他實施例中，D/A比較電路包括：一 I24517585_oc 個電壓產生器電路，用來產生一個參考電壓與響應感測電 流的一個變動電壓；一個計數電路，用來響應數位值，計 數參考電壓；以及一個電壓比較器，響應變動電壓與經計 數過的參考電壓的比較結果，產生比較訊號。其中，計數 電路可包括在產生參考電壓的節點與訊號接地點之間串聯 的多數個電阻器，以及多數個開關，而且每一該些對應開 關係架構成可響應在數位輸入上的數位值的個別位元，讓 該些電阻器中的個別電阻器通過。 根據本發明的其他觀點，溫度感測器包括一個數位至 類比(digital to analog, D/A)比較電路，該D/A比較電路具 有一個類比感測電流輸入與一個數位輸入，用來將在數位 輸入上的一數位值與在感測電流輸入上的一感測電流相比 較，以產生一個比較訊號。溫度感測器更加包括一個控制 電路，該控制電路響應比較訊號，將數位值輸出至D/A比 較電路的數位輸入，並且響應溫度，在類比感測電流輸入 上，產生一電流。 在本發明的其他實施例中，一個LCD驅動IC包括一 個D/A比較電路，該D/A比較電路具有—個類比感測電流 輸入與-個數位輸人，用來將在數位輸人上的—數位值與 在，測電流輸人上的-感測電流相比較，以產生一個比較 訊號。該1C更加包括-個控制電路，該控制電路響應比較 訊號，將數位值輸出至D/A比較f _數位輸人，並且對 應感測電流，產生-個數位輸出。—個lcd驅動電路會響 應所產生的數位輸出，驅動Lcd。 1245174&5Pif.d〇c 為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯 易懂’下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說 明如下。 【實施方式】 請參照本發明實施例的内容，且其實例繪示在相對應 的圖式中，其中相同的標號代表相同的構件。下文特舉一 較佳實施例，並配合所附圖式，以詳細說明本發明。然而， 本發明亦可以不同形式實現，而非受限於在此所述的實施 例。在此所述的實施例，係用於對熟習相關技藝者闌述本 發明的完整範疇。在此所用的術語，，和/或，，(and/or)係包括所 有相關列示事項的一或多個可能組合。 在此所用之術語，僅為說明特定實施例之用，而非用 來限制本發明。除非特別規定，在此所用的單數形式” 一，，(a 及an)與”該’’(the)，亦包含複數形式之意義。當在本規格中 使用包括’’(comprises和/或comprising)時，當知其係用來 指定所陳述的特色(features)、整數(integers)、步驟(steps)、 動作（operations)、元件(element)、和/或組件(components) 的存在，但並非用來排除一或多個其他特色、整數、步驟、 動作、元件、組件、和/或其群組(gr〇UpS)的存在或加入。 當稱一元件”連接"(connected)或，，耦合"(coupled)至另 元件時’其可為直接連接或輕合至其他元件，或有其他 元件介入在其中。相對的，當稱一個元件”直接連 接”(directly connected)或，，直接耦合，，(directly coupled)至其 他元件時，其中並未介入其他元件。 1478Spif.doc 1245175 除非特別說明，否則在此所用的所用名詞(包括技術名 詞與科學名詞）的意義，都與熟習相關技藝者所知完全相 同。更當知例如定義在廣泛使用的字典中的名詞一般，該 些名詞的意義，應該與其相關技藝的内涵意義一致，而且 除非在此特別說明，不應該將其解释為理想的或是超過其 正式認知的含義。 圖1係繪示一個根據本發明部分實施例，其中包括一 個電流產生溫度傳感器（current_procjucing temperature transducer)10 與一個感測電路(sensor circuit)100 的溫度感 測器。溫度傳感器10會產生一個代表溫度的電流Ip，並且 可包含任意個數的已知溫度傳感器。感測電路1〇〇包括一 個連績近似值暫存器（successive approximation register， SAR)型的類比至數位(a/D)轉換器（converter)。較明4地 說，感測電路100包括一個數位至類比(D/A)比較電路11、 一個SAR型控制電路15、以及一個調整與修整電路 (adjusting and trimming circuit)17°D/A 比較電路 11 會接收 一個與溫度成正比的電流Ip，並且產生一個不會隨溫度變 動而變的參考電壓VREF〇D/A比較電路11會響應溫度感 測控制資料SC[4:1]，產生一個與電流Ip成正比的可變電 壓VPTAT。可變電壓VPTAT會響應溫度感測控制資料訊 號SC[4:1]的變化而改變。比較器13會將可變電壓VPTAT 與參考電壓相比較。比較器13的操作速度是隨感測電路感 測溫度所需的時間而定。高速比較器可減少該段時間的長 度。 12451¾ 8Spif.doc SAR型控制電路15會接收溫度感測控制資料SC[4:η 的一啟始值SCIN，並且將其傳送至D/A比較電路11。一 旦接收到溫度感測控制資料SC[4:1]的啟始值SCIN，D/A 比較電路11就會開始動作，而且控制電路15會響應比較 器13的輸出，改變溫度感測控制資料Sc[4:1]，並且將溫 度感測控制資料SC[4:1]的一個新值，輸入至D/A比較電 路11。換言之，D/A比較電路11、比較器13、以及控制 電路15，三者會形成一個回授迴路(feecjback ι〇0ρ)。 在重覆數次回授迴路的動作之後，當參考電壓VREF 與變動電壓VPTAT完全相等時，就會得到溫度感測控制 資料SC[4:1]的一值，並且將其當成對應於目前溫度的一值 scout輸出。圖1係繪示當溫度感測控制資料％[4:1]係 為一個4位元資料時的感測電路的操作圖。然而，當知溫 度感測控制資料亦可具有較少或較多個數的位元。 圖2係繪示一個用來說明圖1所示的溫度感測器的溫 度感測控制資料SC[4:1]、參考電壓vreF、以及變動電壓 VPTAT之間相互關係的示意圖。請參考圖2所示，當溫度 感測控制資料SC[4:1]的啟始值為1〇〇〇時，d/a比較電路 11會產生大約為0.5伏特(volts)的變動電壓VPTAT。當參 考電壓大約為0.75伏特時，其與變動電壓vpTAT並不相 等’因此控制電路15會將溫度感測控制資料sc[4:1]的值 變為11〇〇。上述處理會不斷重覆，直到參考電壓VREF與 變動電壓VPTAT完全相等為止。當參考電壓VREF與變 動電壓VPTAT完全相等時所得的溫度感測控制資料 124517^ SC[4:1]的值1101，會被當成對應於目前溫度的值SCOUT 輸出。 請參考圖1所示，D/A比較電路11包括一個比較器 13、”個電壓產生器111、一個第一直流(direct current，DC) 放大器112、一個放大器113、一個第二直流放大器114、 以及一個計數電路(scaling circuit)115。電壓產生器111是 由一個調整過的控制資料AC[4:1]所控制，用來接收與溫 度成正比的電流Ip，並且產生不會隨溫度變動而變的一個 内部參考電壓VREF1，並且產生與溫度成正比的一個内部 變動電壓VPTAT1。第一直流放大器112會對内部變動電 壓VPTAT1做直流放大，並且將一個放大過的電壓，傳送 至放大器113。放大器113會放大第一直流放大器112的 輸出。 第二直流放大器114會對内部參考電壓VREF1做直 流放大，並且將一個最終參考電壓VREF，輸出至比較器 13。當感測電路具高解析度時，第一及第二直流放大器112 及114可降低内部變動電壓VPTAT1及内部參考電壓 VREF1的雜訊靈敏度。換言之，第一及第二直流放大器 112及114係為可選用組件。計數電路U5係由溫度感測 控制資料SC[4:1]所控制，用來從放大器U3所產生的放大 過電壓，產生與目前溫度成正比的變動電壓VPTAT。 電壓產生器111包括：電阻器Ra、Rb、Rc、IU、R2、 R3、R4、及Rd ; —個雙極電晶體Q1 ;以及開關w、S2、 S3、及S4。電阻器Ra係連接在輸入電流Ip的一節點與輸 12

12451U 出内部變動電壓VPTATl的一節點之間。電阻器Rb係連 接在輸出内部變動電壓VPTAT1的節點與輪出内部參考電 壓的VREF1的-節點之間。電阻器Rb的—端點°，;連接 至雙極電晶體Q1的一射極。雙極電晶體Q1的—基極與一 集極，係連接至一接地電壓VSS。 、 •電阻器Rl、R2、R3、及R4 ’係串聯在輸出内部參考 電壓VREF1的部點與電阻器Rd的另一端點之間。開關 f ) &卜S2、S3、及S4係與個別電阻器fa、R2、R3、及R4 並聯，並且根據調整過的控制資料AC[4:1]的個別位元， 開啟或關閉。其中，電阻器R1的值大約為電阻器R4值的 八倍’電阻|§ R2的值大約為電阻器R4值的四倍，且電阻 器R3的值大約為電阻器R4值的兩倍。 舉例而言，當所有開關S卜S2、S3、及S4都關閉時， 根據能帶間隙(bandgap)原理，可將内部參考電壓vreFI 維持在穩定溫度範圍之内。内部參考電壓VREF1可由下 列的公式(1)計算而得： ) VREFl=Vbe+Ipx(Rc+Rd+Rl+R2+R3+R4) ^ ...(1) 且與溫度成正比的内部變動電壓VPTAT1可由下列的公式 (2)計算而得·· VPTATl=Vbe+Ipx(Rb+Rc+Rd+Rl+R2+R3+R4)，...（2) 其中，Vbe代表一個施加在雙極電晶體Q1的基極與 射極之間的電壓，且其中的電阻器RC及Rd係為可選用。 計數電路115包括：電阻器Re、R5、R6、R7、R8、 及Rf;以及開關S5、S6、S7、及S8。電阻器Re係連接 13 12451 ^55pif.d〇c 在比較H 113的-輪出節點與輸出變動電壓VpTAT的一 節點之間。電阻器Rf的—端點，係連接至接地電壓聊。 電阻器^^、:^:^及則’係串聯在輸出變動電壓抑丁八丁 的節點與電阻器Rf的另一端點之間。開關％、％、S7、 及S8係與個別電阻器R5、R6、R7、及R8並聯，並且響 應溫度感測控制資料SC[4:1]的個別位元，開啟或關閉。其 中的電阻器Rf係為可選用。 、 圖3係繪示一個用來說明圖丨所示的溫度感測器的溫 度、參考電壓VREF、以及變動電壓vpTAT之間相互關係 的示意圖。調整與修整電路17係用來降低由如製程中的變 動的外部影響所造成的感測誤差。調整與修整電路17可提 供一個調整過的控制資料AC[4:1]&D/A比較電路u，以 降低在如攝氏30度的一預定參考溫度時的參考電壓VREF 與變動電壓VPTAT之間的誤差。調整過的控制資料 AC[4:1]會對應於在經由控制電路15，將對應於預定參考 溫度的外部資料SCIN，當成溫度感測控制資料sc[4:1], 傳送至D/A比較電路11之後，當參考電壓VREF與變動 電壓VPTAT相等時所得的一資料值。 、 換言之’當在如攝氏30度的預定參考溫度時，如果 因為如製程變動的影響，而造成參考電壓vREF與變動電 壓VPTAT不相等，則將很難精破地測量溫度。為解決此 問題，在驅動圖1所示的感測電路之前，會經由控制電路 15，將對應於如攝氏30度的預定參考溫度的外部資料 SCIN，當成溫度感測控制資料SC[4:i]，傳送至D/A比較 I24m_ 壓VPTAT二Ϊ路破驅動，且參考電廢乂腿與變動電 在,相4時所獲得的資料值，會被當成調整過的控 儲存在調整與修整電路17巾。儲存在調 正，、4二電路Η中的調整過的控制資料AC[4:1]，接下來 會被傳送至D/A比電路u。調整與修整電路17可包括 如保險絲(fuses)的修整元件。

圖4係纟根據本發明其他實施例的—個感測電路 100’的電路圖。圖4的感測電路着係與圖i的感測電路 100相似，圖中相似元件係以相似參考號碼代表，其說明 請參照上述圖1的說明，因此在此不再贅述。感測電路1〇〇, 包括一個修正過的D/A比較電路u，，其係具有一個修正 過的電壓產生器111A。相較於圖！的電壓產生器lu而 言，電壓產生器11Γ包括一個MOS電晶體Ml，而非使用 前述的雙極電晶體。其中，MOS電晶體Ml具有互相連接 且在一弱反向區(weak inversion regi〇n)運作的一閘極(gate) 及一汲極(drain)。圖4所示的感測電路1〇〇，的操作，係與 圖1所示的感測電路1〇〇完全相同，因此其細節在此不再 贅述。 圖5係繪示根據本發明再其他實施例的一個感測電路 100”的電路圖。圖5的感測電路100，，係與圖1的感測電 路100相似，圖中相似元件係以相似參考號碼代表。感測 電路100，，與感測電路100的相異之處，係在於其具有一個 不同結構的D/A比較電路51。 D/A比較電路51接收與溫度成正比的一個電流I，並 p —^ 15 12451¾释 且響應溫度感測控制資料SC[4:1]，產生一個可在一溫度範 圍内保持固定不變的參考電壓VREF，以及與溫度成反比 的一個可變電壓VCTAT。當溫度感測控制資料SC[4:1]變 動時，可變電壓VCTAT也會隨之改變。其中的電流1(>係 由傳感器10所產生。 D/A比較電路51包括一個電壓產生器511、一個第一 直流放大器512、一個放大器513、一個第二直流放大器 514、以及一個計數電路515。其中，電壓產生器511係由 經計數過的控制資料AC[4:1]所控制，用來接收與溫度成 正比的一個電流Ip，並且產生一個可在一溫度範圍内保持 固定不變的内部參考電壓VREF1，以及與目前溫度成反比 的一個内部可變電壓VCTAT1。第一直流放大器512會對 内部參考電壓VREF1做直流放大，並且將一個放大過的 訊號，輸出至放大器513。放大器513會放大第一直流放 大器512的輸出訊號。 第二直流放大器514會對内部可變電壓VCTAT1做直 流放大，並且產生一個接下來將輸出至比較器13的可變電 壓VCTAT。第一直流放大器512與第二直流放大器514， 可具相同增益(gain) ◊當感測電路具高解析度時，藉由使用 第一直流放大器512與第二直流放大器514，可有效降低 内部可變電壓VCTAT1與内部參考電壓VREF1的雜訊靈 敏度。計數電路515係由溫度感測控制資料SC[4:1]所控 制，用來接收放大器513的輪出，並且產生一個最終參考 電壓VREF〇 16 I245174P,d. 電壓產生器511包括：電阻器RahRM、Rcr、Rn、 、二、及Rdl ; 一個雙極電晶體Qn ;以及開關 τ ^一 J 、及⑷。電阻器Ral係連接在輸入電流

Ip的-即點與輸出内部參考電壓VREF1的—節點之間。電 阻器Rbl的一端點係連接在輸出内部參考電壓的VREF1 的一節點上。 電阻器Rll、R2：l、R3卜及R4卜係串聯在電阻器 Rbi的另一端點與電阻器Rcl的一端點之間。開關su、 S21、S31、及S41係與個別電阻器R11、R21、R31、及 R41並聯，並且根據調整過的控制資料八〇[4:1]的個別位 元，開啟或關閉。其中，電阻器R11的值大約為電阻器 R41值的八倍，電阻器R21的值大約為電阻器Κ4]ί值的四 倍’且電阻器R31的值大約為電阻器R41值的兩倍。電阻 器Rdl的另一端點，係連接至雙極電晶體q1]L的一個射 極雙極電晶體Ql 1的基極及集極，係連接至一接地電壓 VSS 〇 當所有開關SI 1、S21、S31、及S41都關閉時，根據 能帶間隙原理，内部參考電壓VREF1會在一溫度範圍之 内保持固定不變，且内部變動電壓VCTAT1，會變成與溫 度成反比。因此，如圖6所示，最終參考電壓VREF，會 在一溫度範圍之内保持固定不變，且最終變動電壓VCTAT 會與溫度成反比。其中的電阻器Rbl、Rc卜及Rdl ,係為 可選用。 計數電路515包括：電阻器Rel、R51、R61、R71、 17 124517丄_ R81、及Rfl ;以及開關S51、S61、S71、及S81。電阻器 Rel係連接在比較器513的一輸出節點與輸出參考電壓 VREF的一節點之間。電阻器Rfi的一端點，係連接至接 地電壓VSS。電阻器R5卜R6卜R7卜及R8卜係串聯在 輸出參考電壓VREF的節點與電阻器Rfi的另一端點之 間。開關S51、S6卜S7卜及S81係與個別電阻器R51、 R61、R71、及R81並聯，並且響應溫度感測控制資料sc[4:1] 的個別位元，開啟或關閉。其中的電阻器Rfi係為可選用。 圖7係繪示根據本發明再其他實施例的一個感測電路 100’’’的電路圖。圖7的感測電路1〇〇”，係與圖5的感測電 路100’’相似，圖中相似元件係以相似參考號碼代表。感測 電路100”，具有包含在一個D/A比較電路51A中的一個不 同的電壓產生器511A。電壓產生器511A包括一個MOS 電晶體Mil ’而非使用前述的雙極電晶體。其中，mqs 電曰曰體Ml 1具有互相連接且在一弱反向區運作的一閘極 及一汲極。圖7所示的感測電路100”，的操作，係與圖5 所示的感測電路100，，幾乎完全相同，因此其細節在此不再 贅述。 圖8係繪示根據本發明其他實施例的一個LCD驅動 1C 800的示意圖。ic 800包括一個D/A比較電路810，且 該D/A比較電路810具有一個類比感測電流輸入8〇1及一 個數位輸入802。D/A比較電路810會將在數位輸入802 上的一數位值，與電流輸入801上的一感測電流相 比較，以產生一比較訊號800 ―更加包括一個控制 18 I245177^ 電路820,響應比較訊號817,將一數位訊號821，輸出至 D/A比較電路810的數位輸入802，並且產生對應於感測 電流的一數位輸出823 〇IC 800更加包括一個[CD驅動電 路830 ’響應所產生的數位輸出823，驅動一個LCD 1。 如圖所示，D/A比較電路810包括：一個電壓產生器 電路812，且該電壓產生器電路812會響應感測電流，產 生參考及變動電壓813 ;以及一個計數電路（scaling circuit)814，響應數位訊號821，計數(scale)從參考及變動 電壓813中選出的其中一第一電壓。d/a比較電路更 加包括一個電壓比較器816，且該電壓比較器816會響應 經計數過的從參考及變動電壓813中選出的該第一電壓， 以及從參考及變動電壓813中選出的其中一第二電壓，產 生比較訊號817。D/A比較電路810與控制電路820，可具 備如參考圖1到7，於上所述的各種不同架構與動作。 如上所述，根據本發明各實施例的感測電路及其操作 方法，可精確感測目前溫度，並且產生一個對應於所感測 溫度的數位值，且可被整合至如LCD驅動1C的一積體電 路(IC)中。因此，藉由將感測電路安裝在LCD驅動ic中， 可讓由LCD驅動ic所產生的溫度部分的lCD驅動電壓， 隨溫度變化而自動改變。因此，可將LCD的對比度維持在 一溫度範圍之内固定不變。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神 和範圍内，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護 I2451745spif.doe 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 圖1係繪示根據本發明部分實施例的一個溫度感測器 的示意圖。 圖2係繪示一個用來說明圖1所示的溫度感測器的溫 度感測控制資料、參考電壓、以及變動電壓之間相互關係 的示意圖。 圖3係繪示一個用來說明圖1所示的溫度感測器的溫 度、參考電壓、以及變動電壓之間相互關係的示意圖。 圖4係繪示一個根據本發明其他實施例的一個溫度感 測器的示意圖。 圖5係繪示一個根據本發明再其他實施例的一個溫度 感測器的示意圖。 圖6係繪示一個用來說明圖5所示的溫度感測器的溫 度、參考電壓、以及變動電壓之間相互關係的示意圖。 圖7係繪示一個根據本發明其他實施例的一個溫度感 測器的示意圖。 圖8係繪示根據本發明部分實施例的一個LCD驅動 1C的示意圖。 【主要元件符號說明】

1 ： LCD 10 :溫度傳感器 η、11A、5卜51A : D/A比較電路 13:比較器 · 20 1245171 15 : SAR型控制電路 17 :調整與修整電路 100、100’、100”、100’’’ ：感測電路 111、 111A、511、511A :電壓產生器 112、 512 ··第一直流放大器 20、40、113、513 :放大器 114、 514 :第二直流放大器 115、 515 :計數電路

800 ·· LCD 驅動 1C 801 ··類比感測電流輸入 802 :數位輸入 810 : D/A比較電路 812 :電壓產生器 813 ··參考及變動電壓 814 :計數電路 815 :經計數過的電壓 816 :電壓比較器 817 :比較訊號 820 :控制電路 821 :數位訊號 823 :數位輸出 830 : LCD驅動電路 R1 〜R8、R11、R2卜…、R8卜 Ra〜Rf、Ra卜 Rbl·、…、 Rfl :電阻器 12451益解·— VPTAT、VCTAT :可變電壓 VREF :參考電壓 VPTAin、VCTAT1 :内部可變電壓 VREF1 :内部參考電壓

Ip :電流 S1〜S8 :開關

Ql、Q11 :雙極電晶體

Ml、Mil : MOS 電晶體 VSS :接地電壓 SCIN :啟始值 SCOUT :輸出值 22

Claims (1)

124517丄― 十、申請專利範圍： 1·一種感測電路，包括·· 一數位至類比(D/A)比較電路，具有一類比感測電流 輸入及一數位輸入，且該D/A比較電路係用於將在該數位 輸入上的一數位值與在該感測電流輸入上的一感測電流相 比較，以產生一比較訊號；以及 一控制電路，響應該比較訊號，將多數個數位值輸出 至該D/A比較電路的該數位輸入，並且產生對應於該感測 電流的一數位輸出。 2·如申請專利範圍第1項所述之感測電路，其中該D/A 比較電路包括： 一電壓產生器電路，響應該感測電流，產生一來考電 壓及一變動電壓； " 一計數電路，響應該數位值，計數該變動電壓；以及 一電壓比較器，響應經計數過的該變動電壓與該參考 電壓的一比較結果，產生該比較訊號。 3.如申請專利範圍第2項所述之感測電路，其中該計 數電路包括： ' 多數個電阻器，係串聯在產生該變動電壓的一節點與 一訊號接地點之間；以及 、 多數個開關，其中每一個別開關係響應在該數位輸入 上的該數位值的每一個別位元，讓該些電阻器的每一個別 電阻器此夠以旁路導通(bypaSS)。 4·如申請專利範圍第2項所述之感測電路，其中該電 23 Ι245174ρ.λ 壓產生n電路包括—能帶間隙參考電路。 、5·如申請專利範圍第2項所述之感測電路，其中該D/A 比較電路具有-參相整輸人，且其巾該·產生器電路 係響應在該^考調整輸人上的—數位值，調整該參考電壓。 6·如申請專利範圍第5項所述之感測電路，其中該電 壓產生器電路包括： 夕數個電阻器，係串聯在產生該參考電壓的一節點與 一訊號接地點之間；以及 、 多數個開關，其中每一個別開關係響應在該參考調整 輸入上的該數位值的每一俩別位元，讓該些電阻器的每一 個別電阻器能夠以旁路導通。 7·如申請專利範圍第2項所述之感測電路，其中該電 壓產生器電路包括： 一第一電阻器，係連接在該感測電流輸入與產生該變 動電壓的一節點之間； 一第二電阻器，係連接在產生該變動電壓的該節點與 產生該參考電壓的一節點之間； 一雙極電晶體，具有一基極、一集極、及一射極，且 該基極係耦合至該集極及一訊號接地點；以及 一第三電阻器，係連接在該雙極電晶體的該射極與產 生該參考電壓的該節點之間。 8·如申請專利範圍第7項所述之感測電路，其中該第 三電阻器包括多數個電阻器，且該些電阻器係串聯在該雙 極電晶體的該射極與產生該變動電壓的該節點之間，其中 24 124517丄_ 該電壓產生器電路更加包括多數個開關，且每一個別開關 係與每一個別電阻器相並聯。 9·如申請專利範圍第2項所述之感測電路，其中該電 壓產生器電路包括： 一第一電阻器，係連接在該感測電流輸入與產生該變 動電壓的一節點之間； 一第二電阻器，係連接在產生該變動電壓的該節點與 產生該參考電壓的一節點之間； 一場效電晶體’具有^閘極、一汲極、及一源極’且 該閘極係耦合至該汲極及一訊號接地點；以及 一第三電阻器，係連接在該場效電晶體的該源極與產 生該參考電壓的該節點之間。 10·如申請專利範圍第9項所述之感測電路，其中該第 三電阻器包括多數個電阻器，且該些電阻器係串聯在該場 效電晶體的該源極與產生該變動電壓的該節點之間，其中 該電壓產生器電路更加包括多數個開關，且每一個別開调 係與每一個別電阻器相並聯。 11·如申請專利範圍第1項所述之感測電路，其中該 D/A比較電路包括： 一電屋產生器電路，響應該感測電流，產生一參考電 壓及一變動電壓； 一計數電路，響應該數位值，計數該參考電壓；以及 一電壓比較器，響應該變動電壓與經計數過的該參考 電壓的一比較結果，產生談比較訊號。 25 12.如申睛專利範圍第u項所述之感測電路，其 計數電路包括： ' "" 多數個電阻器，係串聯在產生該參考電壓的一節點與 一訊號接地點之間；以及 、 多數個開關，其中每一個別開關係響應在該數位輪入 上的該數位值的每一個別位元，讓該些電阻器的每一個 電阻器能夠以旁路導通。 ^ 13·如申請專利範圍第u項所述之感測電路，其中該 電壓產生器電路包括一能帶間隙參考電路。 14·如申請專利範圍第u項所述之感測電路，其中該 D/A比較電路具有一參考調整輸入，且其中該電壓產生器 電路係響應在該參考調整輸入上的一數位值，調整該來 電壓。 …巧 15·如申請專利範圍第14項所述之感測電路， 電壓產生器電路包括： ' 〃 夕數個電阻器，係串聯在產生該參考電壓的一節點與 一訊號接地點之間；以及 # 、 多數個開關’其中每一個別開關係響應在該參考調整 輸入上的該數位值的每一個別位元，讓該些電阻器二 個別電阻器能夠以旁路導通。 16·如申請專利範圍第u項所述之感測電路， 電壓產生器電路包括： 、/ 第，阻器，係連接在該感測電流輪入與產生該炎 26 1245 m— -第二電阻器，係連接在產生該參考電壓的 產生該變動電壓的一節點之間；以及 p”與 y雙極電晶體，具有—基極、—集極、及—射極，該 基極係耦合至該集極及一訊號接地點，且其射極係 / 產生該變動電壓的該節點。 单祸0至 π·如申請專利範圍第16項所述之感測電路，其 第二電阻器包括多數個電阻器，且該些電阻器係串聯在= 雙極電晶體的該射極與產生該參考電壓的該節點之間，g 中該電壓產生器電路更加包括多數個開關，且每_個別^ 關係與每一個別電阻器相並聯。 汗 18.如申請專利範圍第n項所述之感測電路， 電壓產生器電路包括： ' & 一第一電阻器，係連接在該感測電流輸入與產生該參 考電壓的一節點之間； " 一第二電阻器，係連接在產生該參考電壓的該節點與 產生該變動電壓的一節點之間；以及 、 一場效電晶體，具有一閘極、一汲極、及一源極，該 閘極係耦合至該汲極及一訊號接地點，且該源極線係連接 至產生該變動電壓的該節點。 19,如申請專利範圍第18項所述之感測電路，其中該 第二電阻器包括多數個電阻器，且該些電阻器係串聯在該 場效電晶體的該源極與產生該參考電壓的該節點之間，其 中該電壓產生器電路更加包括多數個開關，且每一個別開 關係與每一個別電阻器相並聯。 27 I24517tS5pifd0C 20. 如申請專利範圍第1項所述之感測電路，其中該控 制電路包括一連續近似值暫存器。 21. 如申請專利範圍第1項所述之感測電路，更加包括 一調整電路，用來控制該參考電壓。 22· —種溫度感測器，包括： 一數位至類比(D/A)比較電路，具有一類比感測電流 輸入及一數位輸入，且該D/A比較電路，係用於將在該數 位輸入上的一數位值，與在該感測電流輸入上的一感測電 流相比較，以產生一比較訊號； 一控制電路，響應該比較訊號，將多數個數位值，輪 出至該D/A比較電路的該數位輸入，並且產生對應於該感 測電流的一數位輸出；以及 /JBL度傳感器，響應該溫度，在該類比感測電流輸入 上，產生一電流。 23·如申請專利範圍第22項所述之溫度感測器，其中 該D/A比較電路包括： 、 一電壓產生器電路，響應該感測電流，產生一參考電 壓及一變動電壓； 一計數電路，響應該數位值，計數從該變動電壓或該 參考電壓所選出的其中一第一電壓；以及 一電壓比較器，響應經計數過的從該變動電壓或該參 考電壓所選出的該第一電壓，與從該變動電壓或該參考電 壓所選出的其中一第二電壓的一比較結果，產生該比較訊 5虎0 28 丨 5pif.doc 24.如申請專利範圍第23項所述之溫度感測器，更加 包括一調整電路，用來調整該參考電壓。 25.如申請專利範圍第22項所述之溫度感測器，其中 該D/A比較電路及該控制電路，係包含在一積體電路中。 26· —種液晶顯示器(LCD)驅動積體電路(ic)，包括： 一數位至類比(D/A)比較電路，具有一類比感測電流 輸入及一數位輸入，且該D/A比較電路，係用於將在該數 位輸入上的一數位值，與在該感測電流輸入上的一感測電 流相比較，以產生一比較訊號； 控制電路，響應該比較訊號，將多數個數位值，輸 出至該D/A比較電路的該數位輸人，並且產生對應於咸 測電流的一數位輸出；以及 驅動 一 LCD驅動電路，響應所產生的該數位 一 LCD。 27·如中請專利範圍第26項所述之液晶顯 驅動積體電路(1C)，其中該D/A比較電路包括：" 電

一電壓產生器電路，響應該感測電流，產生一 壓及一變動電壓； 乡’ -計數電路’響應該數位值，計數從該變 參考電壓所選出的其中一第一電壓；以及 电亥 -電壓比較^，響應經計數過的從該變 考電壓所選出的該第_電壓，與從該變動電壓初 =所選出的其中-第二電壓的—比較結果，產生;^較訊 29 I2451745Pif.d〇c 28. 如申請專利範圍第26項所述之液晶顯示器(LCD) 驅動積體電路(1C)，更加包括一調整電路，用來調整該參 考電壓。 29. 如申請專利範圍第26項所述之液晶顯示器(LCD) 驅動積體電路(1C)，其中該感測電路係代表一溫度。 30