TWI429889B - 溫度感測器之可程式理想因素補償 - Google Patents

Description

溫度感測器之可程式理想因素補償

本發明大體上係關於積體電路設計之領域，且更特定言之，本發明係關於溫度感測器及量測裝置之設計。

許多數位系統(尤其彼等包括高效能、高速之電路的數位系統)傾向於由溫度效應引起的運作變化。為了維持系統組件之完整性，該等系統通常包括監控溫度及電壓之裝置作為系統之部分。個人電腦(PC)、訊號處理器及高速圖形界面卡通常受益於該等溫度監控電路。舉例而言，通常由於其運作溫度達到高位準而"熱行"之一中央處理單元(CPU)運作需要PC中之一溫度感測器以確保其不會由於熱問題而發生故障或短路。

通常，在一系統中經設計以量測溫度之積體電路(IC)解決方案將越過一或多個PN接合(例如：不同電流密度下之一個二極體或多個二極體)以監控電壓而擷取一溫度值。此方法大體上包括增大(或增益)一產生於該(等)二極體上之小電壓，接著自視溫度而定之增大電壓減去電壓以便為藉由類比數位轉換器(ADC)之轉換集中該增大(增益)值。換言之，當強制不同電流密度穿過二極體之PN接合時通常藉由量測越過一般相同之二極體之端子間的電壓差值來完成用於基於IC之溫度量測方案的溫度數位轉換。在該等二極體之間之基極－發射極電壓(V_{B E} )的所得變化(△V_{B E} )一般與溫度成比例。(應注意，雖然V_{B E} 一般指越過一與二極體連接之電晶體之基極－發射極接合的電壓而非越過一簡單之PN接合二極體的電壓時，但是為簡易起見，本文使用之V_{B E} 一般指越過一PN接合所產生之電壓)。更具體言之，藉由以下等式界定V_{B E} 與溫度之間的關係 其中η為PN接合之理想因素，k為Boltzman常數，q為單個電子之電荷，T表示絕對溫度，I_s 表示飽和電流且I表示集極電流。獲得△V_{B E} 之一更有效且精確之方法為以一預定比率為單個二極體之PN接合提供兩個獨立且不同之電流。因此，可藉由以下等式將△V_{B E} 與溫度相聯繫 其中N為一常數，其表示供給至二極體之PN接合之兩個獨立電流的一預先選定比率。

然而，△V_{B E} 之一般動態範圍相對於類比數位轉換器(ADC)之一般動態範圍較小。意即，用於量測PN接合溫度之△V_{B E} 一般具有一較小之動態範圍，例如在某些系統中約為60 mV。因此，一般需要進一步處理△V_{B E} 以匹配ADC之動態範圍。通常，為了在多種溫度下獲得所要之轉換值，藉由一大增益倍增△V_{B E} ，接著可藉由減去一固定電壓而實現集中至零。

一般而言，現今在一產生足夠大之電壓訊號的獨立溫度感測器電路中執行溫度訊號處理(TSP)，該電壓訊號可饋入至使用許多不同拓樸設計之獨立ADC中。該等建構之溫度數位轉換器(TDC)通常含有複雜電路。因為存在許多需要與一給定之處理範圍相匹配的組件，所以在製造過程期間此等TDC之產量亦可能較低。

圖1中說明包括一ADC之典型溫度量測系統的一實例。一TSP電路100耦接至一ADC 130，TSP 100可包含電流源104及106，其中由104提供之電流是由106提供之電流的整數(N)倍，二極體102、整合電容器126、偏移電容器122、增益電容器124及運算放大器(OP－AMP)120如圖1中所說明之互相連接。P1 110及P2 112表示在如所展示之兩個電路組態之間提供切換之非重疊時脈。當閉合P1 110時，電流源104接通TSP 100且P2 112斷開。同樣，當閉合P2 112時，電流源106接通TSP 100且P1 110斷開。在電流源104與106之間切換時，迫使不同之電流穿過二極體102之接合，進而導致二極體之接合的電壓(△V_{B E} )變化。儘管圖1中省略，但是應瞭解，當斷開P1 110或P2 112時，可分流個別未耦接之電流源至地面。在所展示之電路組態中，當閉合P1 110時發生電壓取樣，且當閉合P2 112時發生電荷轉移。換言之，在運作期間，自閉合之P1 110及斷開之P2 112之一組態切換至斷開之P1 110及閉合之P2 112之一組態時，導致△V_{B E} 有效地"抽汲"電荷以增益電容器124，其亦導致整合電容器126亦接收一電荷。更具體言之，斷開P1 110且閉合P2 112導致二極體之接合電壓V_{B E} 之值的降低，其表達為△V_{B E} 。因此，倘若電容器126等於電容器124之值，則△V_{B E} 越過電容器126之端子而出現。若電容器124之值大於電容器126，則△V_{B E} 將增大或"增益"，進而將在OP－AMP 120之輸出端出現增大值Vtemp 131。藉由偏移電容器122減去Voffset 132。

可藉由以下等式描述表現TSP 100之特徵的電壓溫度關係：Vtemp－C_T /C_I *△V_{B E} (T)－C_o /C_I * Voffset，其中Cr/C₁ ＝(ADC動態範圍)/(△V_{B E} (Tmax)－△V_{B E} (Tmin))，且Voffset＝(C_T /C_I *△V_{B E} (Tmax)－(ADC動態範圍))* C₁ /C_o 。

Tmax及Tmin分別表示最大及最小二極體溫度。ADC動態範圍表示適當之ADC運作所需要之有效電壓值的範圍。

使用二極體之溫度量測系統以可使用多種類型之二極體為特徵。某些實例為Prescott處理器二極體及2N3904離散二極體。每一類型之二極體通常具有其各自之理想因素，其可導致使用其中組態一特定二極體之溫度感測器而獲得的量測誤差。為單個二極體理想因素設計/調整溫度量測系統時通常發生此問題。當使用不同於為此溫度量測系統設計之二極體時，可引起量測誤差。若期望一精確量測，則需要校正任何該誤差。一般之解決方案為增加一恆定偏移至溫度感測器之輸出端。意即，增加一恆定偏移至一所獲得之溫度量測值。此通常可在溫度感測器本身中或在與感測器建立介面之外部處理器中執行。然而，由於不同之理想因素導致越過所量測溫度之一非恆定誤差，所以此校正方法傾向於具有誤差。此係歸因於不同之理想因素產生一增益誤差而非一偏移誤差之事實。在某些狀況下可使用一偏移暫存器修正此誤差。

一般而言，作為提供一解決方案之部分，溫度感測器製造商通常設計其裝置以為唯一之理想因素(意即，Prescott處理器理想因素，約1.011)最佳運行，該理想因素無需具有適合於不同二極體之任何能力且無需以一偏移程式。一般而言，理想因素可在過程中改變，或可在感測器設計之起始時間錯誤地規定且一旦完成設計則需要校正。

在比較此先前技術與本文所描述之本發明之後，熟習該項技術者將顯而易見有關先前技術之其它對應問題。

在一組實施例中，本發明包含一系統及方法，其用於藉由俘獲二極體接合電壓(△V_{B E} )的一變化而在一數位系統中執行溫度監控，該二極體接合電壓與該二極體溫度成比例，且其用於使用一類比數位轉換器(ADC)對△V_{B E} 執行所要求之訊號調節功能而同時ADC之輸出端提供一對應於二極體溫度的數值。在量測溫度中由使用具有理想因素(該理想因素不同於溫度量測裝置最初地組態之理想因素)之二極體導致之誤差可藉由程式該裝置以考慮不同之理想因素而消除。在一實施例中，此藉由使溫度感測器之增益與用於執行溫度監控之二極體之理想因素相匹配而完成。

在一實施例中，藉由使用一精確且溫度高度穩定的參考電壓設定溫度量測系統之增益，可使溫度感測器之增益與二極體之理想因素相匹配。該參考電壓可已具有一調整能力以藉由一包含經判定之數目之位元的數位位址而改變增益設定電壓。調整字組之每一最低有效位元(LSB)可改變1.500 V參考電壓之約1.1 mV。可經由一藉由最終使用者之經耦接之匯流排且使用調整位元程式該參考電壓值(例如：自1.46488 V至1.5351 V)。因此，可使用可程式感測器精確地量測具有理想因素之二極體的溫度，該理想因素屬於對應於參考電壓範圍之經判定之範圍內(例如，在0.985至1.032之範圍內)。可增大此範圍以容納一更廣範圍之理想因素，或容納一更窄範圍之理想因素時可減小此範圍。

因此，本發明之多種實施例可提供一用於藉由施加△V_{B E} 訊號至執行訊號處理功能之ADC而執行溫度監控/量測的構件，該訊號處理功能包括將△V_{B E} 之電壓範圍與ADC之動態範圍加以匹配且集中，同時容納可能用於溫度監控/量測系統之不同二極體之一範圍內之理想因素，因此，歸因於不同二極體之不同理想因素可獲得大體上無誤差之量測。

如本文所使用之，詞"交替地"意謂暗示分別自一狀態、動作、或地點反覆地轉換至另一狀態、動作、或地點。舉例而言，"交替施加一第一電流源及一第二電流源"意謂施加該第一電流源，接著施加該第二電流源，接著施加該第一電流源，接著施加該第二電流源等。

"二極體接合電壓"(V_{B E} )指越過二極體接合所量測之一電壓，或相對於一共同接地在二極體接合之陽極所量測之一電壓與相對於該共同接地在二極體接合之陰極所量測之一電壓之間的電壓差值。"二極體接合電壓之一變化"(△V_{B E} )指一選定二極體之二極體接合電壓在時間上或在不同電路組態中的一變化。舉例而言，若在一電路組態中二極體之V_{B E} ＝700 mV，且在一不同之電路組態中二極體之V_{B E} ＝655 mV，則當涉及此等兩個不同電路組態時，二極體之△V_{B E} ＝45 mV。同樣，舉例而言，若在時間點t1處二極體之V_{B E} ＝650 mV，且在時間點t2處二極體之V_{B E} ＝702 mV，則當涉及時間點t1及t2時，二極體之△V_{B E} ＝52 mV。在一積累器中"儲存"V_{B E} 或V_{B E} 值一般指在該積累器內產生一對應於V_{B E} 值之電荷。在該積累器中"增加"及/或"減去"V_{B E} 或V_{B E} 值一般指在該積累器內增加及/或減小對應於V_{B E} 值之所產生之電荷。

二極體用作存取PN接合之一方式，其中越過該PN接合可進行獲得V_{B E} 之電壓量測。更具體言之，二極體接合亦可意謂PN接合或NP接合，其界定選定以藉由執行電壓量測而獲得溫度值之接合的物理屬性。描述如使用二極體之電路之多種實施例。然而，在其它實施例中，使用其它電路(諸如在裝置中存在一PN接合(或NP接合)而非例如雙極接合電晶體(BJT)之二極體)可達成藉由二極體執行之運作。因此，可互換地使用術語PN接合、NP接合、二極體、及二極體接合，且可相應地解釋與其相關聯之所有個別術語。

圖2說明根據本發明實施之溫度感測器電路之一實施例的方塊圖。在所展示之實施例中，電流源I₁ 210及I₂ 212可經由個別之開關P3及P4個別地耦接至二極體222。二極體222可如展示之耦接至ADC 224之輸入端。為更詳細瞭解ADC 224及二極體222耦接至ADC 224之可行實施例，請參考由Troy L.Stockstad發明且在2003年7月22日申請之標題為"溫度數位轉換器"的第10/624,394號美國專利申請案，如同本文充分地且完整地陳述之方式將該案之全文以引用的方式併入本文中。運作圖2電路之一可行方式為藉由交替地施加I₁ 210及I₂ 212至二極體222，同時藉由使用ADC 224所得之越過二極體222之△V_{B E} 提供一對應於二極體222之溫度的數字(數位)值。ADC 224可提供一M個位元之輸出，其中可基於數位值之所需解析度選定M。在一組實施例中，亦可如等式(2)中所說明之，I₁ 值可為I₂ 值之N倍。

根據等式(2)，二極體222之理想因素可表達如下：

等式(3)指示溫度似乎隨理想因素之增大而增大。舉例而言，當二極體222之實際理想因素為1.008時假定二極體222之理想因素為1.000，則二極體222之量測溫度將增大因子0.008。換言之，二極體222之量測溫度將高出0.008T。

在一實施例中，歸因於變化之理想因素之溫度量測的可變性可藉由提供用於程式二極體222所需之理想因素值的一構件來處理，進而獲得一精確之溫度量測。此可程式性可適用於所有二極體，其包括除所展示之二極體222之外之組態在與圖2中所展示之電路等價之電路中的用於獲得溫度量測的二極體。在一實施例中，可藉由改變ADC 224之參考電壓來完成理想因素之程式。可基於以下關係對ADC 224之參考電壓V_ref 進行調節。

(4)V _{ref_new} =(η _diode /η _ADC )*V _ref 其中η_diode 為二極體222之理想因素(例如：1.008)，且η_ADC 為ADC 224最初地設定之理想因素(例如：1.000)。

圖3說明組態於一熱管理系統300內之圖2之溫度感測器電路，在其中該溫度感測器電路耦接至一匯流排介面。在圖3中，溫度感測器電路350包含開關電流302，其提供至溫度二極體304，該溫度二極體304本身耦接至一delta-sigma式ADC 308。可藉由帶隙參考電路306將一帶隙參考電壓V_ref 提供至ADC 308。可組態一組暫存器以儲存量測溫度之數值及多種與溫度感測器電路350相關聯之可程式參數，且可經由匯流排介面330讀取及/或寫入該暫存器。在一實施例中，所量測之溫度值儲存於溫度暫存器310中，自該溫度暫存器經由藉由SMBus(系統管理匯流排)介面330之SMDATA(系統管理數據)引腳2傳輸溫度量測值至一耦接至熱管理系統300的主機裝置。如圖3中所展示之，可經由SMBus介面330程式化一理想因素暫存器316以保有一對應於溫度二極體304之所需理想因素，該溫度二極體304經組態於溫度感測器電路350中。如藉由耦接理想因素暫存器316至帶隙參考電路306所說明之，可基於經程式之理想因素值調節帶隙參考電路306，進而設定ADC 308之V_{r e f} 。彼等熟習該項技術者將顯而易見：可替代SMBus介面330而使用多種其它匯流排介面，且其中可程式理想因素以便調節帶隙參考V_{r e f} 之其它組態為可行的且可被涵蓋的。此外，圖2之電路可用作圖3溫度電路350之一實施例，而delta－sigma式ADC 308是ADC 224之等價物。

再次參看圖2，ADC 224可為delta－sigma式ADC，其對△V_{B E} 執行所需之訊號調節功能，其中設定V_{r e f} 可導致ADC 224增益之設定及ADC 224之偏移電壓V_{o f f s e t} 。在此實施例中所需之ADC之溫度增益可表達為： 如一實例之，若需要在－64℃至191℃之範圍內獲得溫度量測，則由電流源I1 210提供之電流與由電流源I2 212提供之電流之間的比率'N'可選定為17。在此狀況下，等式(2)變為：

191℃時之△V _BE 可表達為： 其中273.15為自℃轉換至°K所要求之轉換值。接著由等式(7)得出根據二極體222之理想因素表達之如下△V_{B E} 值：(8)△V _BE (max)＝η * 113.32mV 。

同樣地，△V_{B E} 在最低溫度－64℃時可表達為： 得出：(10)△V _BE (min)＝η * 51.06mV 。

若V_{r e f} 最初設定為1.500，將等式(8)、(10)之結果代入至等式(5)中，則可獲得如下等式：

所需之ADC電壓偏移(V_{o s} )增益可表達為：

將等式(10)及(11)結果及V_{r e f} (1.500 V)之選定值代入至等式(12)中，則V_{o s} 增益變為：

舉例而言，若設計ADC 224之η＝1.000，則分別自等式(11)及(12)得出Temp Gain＝24(溫度增益為24)且V_{o s} gain＝0.81696(V_{o s} 增益為0.81696)。

若理想因素之一變化可導致V_{r e f} 之一變化，而溫度增益與V_{o s} 增益保持不變，則可藉由僅調整V_{r e f} 來完成不同理想因素之程式。則更一般而言，可自等式(5)與(2)將溫度增益表達為如下等式，其中溫度量測範圍為T_{m i n} 至T_{m a x} 且電流比率為'N'： 若最初設計ADC 224之理想因素η=1.000，而對應之參考電壓值為V_ref (初始值)，則等式(14)變為：

易於瞭解，在等式(14)中將V_ref 替代為η*V_ref (初始值)可導出等式(15)，因此等式(15)中表達之溫度增益值變為不依賴於η。換言之，若V_ref (初始值)表示最初賦值至ADC 224之對應於初始之理想因素η_i =1.000的一參考電壓值，則如等式(15)所表達之，若η變為一不同值，則改變參考電壓值為η*V_ref (初始值)值將導致溫度增益不變化。

同樣，在已確定在如上描述之條件下溫度增益不會變化後，電壓偏移增益一般可自等式(12)與(2)表達為：

其中根據°K表示T_min 。在已最初設定ADC 224之理想因素η=1.000及對應之參考電壓值V_ref (初始值)後，等式(16)可寫為：

再次，易於瞭解，在等式(16)中將V_ref 替代為η*V_ref (初始值)可導出等式(17)，因此等式(17)中表達之電壓偏移增益值變為不依賴於η。換言之，若V_{r e f} (初始值)表示最初賦值至ADC 224值對應於初始之理想因素η_i ＝1.000的一參考電壓值，則如等式(17)所表示之，若η變為一不同值，則改變參考電壓值為η * V_{r e f} (初始值)值將導致電壓偏移增益不變化。因此，可藉由僅調整V_{r e f} 來完成不同之理想因素的程式。

再次轉向圖3，在一實施例中，理想因素暫存器316為六個位元之暫存器，其用於提供一值至帶隙參考306以在1.08 mV階段調整V_{r e f} 。舉例而言，在此實施例中，V_{r e f} 之最小值可選定為1.46646 V，且V_{r e f} 之對應最大值可選定為1.5344 V，而V_{r e f} (初始值)＝1.5 V。因此，溫度二極體304之最小之可能理想因素為1.46646/1.5＝0.9776，且最大之可能理想因素為1.5344/1.5＝1.0229。在此實施例中，可藉由在0.9776至1.0229之範圍內為(溫度二極體304之)理想因素程式理想因素暫存器316而調整V_{r e f} ，進而使得溫度感測器電路350更通用且不限於與僅具有一特定理想因素之二極體一起運作。

因此，以上描述之系統及方法之多種實施例可有利於溫度感測器電路之設計，該電路使用一溫度二極體獲得溫度量測，且其可精確地運作其之理想因素屬於可程式範圍之多種二極體的溫度量測。經由調整用於自溫度二極體獲得數位溫度量測之ADC之參考電壓，不同之理想因素可係使用者可程式的，且無需改變溫度增益或電壓偏移增益。

儘管已經相當詳細地描述以上實施例，但是其它方案為可行的。一旦充分理解以上之揭示內容，則許多變化及修改將對彼等熟習此項技術者變得顯而易見。期望解釋之以下申請專利範圍涵蓋所有此等變化及修改。應注意，本文使用之部分標題僅用作組織之目的且並非意謂限制本文所提供之描述或附加至此之申請專利範圍。

100．．．TSP電路

102,222．．．二極體

104,106,210,212．．．電流源

P1 110,P2 112．．．非重疊時脈

P3,P4．．．開關

120．．．運算放大器

122．．．偏移電容器

124．．．增益電容器

126．．．整合電容器

130,224．．．ADC

131．．．增大值

132．．．偏移值

300．．．熱管理系統

302．．．開關電流

304．．．溫度二極體

306．．．帶隙參考電路

308．．．delta－sigma式ADC

310．．．溫度暫存器

316．．．理想因素暫存器

330．．．SMBus介面

350．．．溫度感測器電路

圖1說明根據先前技術使用一ADC的溫度量測系統；圖2說明根據本發明之一溫度感測器電路的一個實施例；及圖3說明根據本發明之具有一可程式二極體理想因素之一溫度量測系統的一個實施例。

當本發明易受多種修改及替代形式之影響時，以圖示中之實例展示其之特定實施例且本文將詳細加以描述。然而，應瞭解，不期望此處之此等圖示及詳細描述限制本發明為所揭示之特定形式，正相反，本發明覆蓋屬於藉由附加之申請專利範圍所界定之本發明之精神及範疇內的所有修改、等價物及替代物。應注意，標題僅用作組織之目的且並非意謂用於限制或解釋描述或申請專利範圍。此外，應注意，貫穿此申請案以容許意義(意即，具有潛力、能夠)而並非以強制意義(意即，必須)使用詞"可"。術語"包括"及其衍生詞意謂"包括，但不限於"。術語"耦接"意謂"直接地或非直接的連接"。

300．．．熱管理系統

302．．．開關電流

304．．．溫度二極體

306．．．帶隙參考電路

308．．．delta－sigma式ADC

310．．．溫度暫存器

316．．．理想因素暫存器

330．．．SMBus介面

350．．．溫度感測器電路

Claims (26)

1. 一種溫度監控系統，其包含：一類比數位轉換器(ADC)，其經組態以接收一參考電壓；一半導體裝置，其耦接至該ADC，其中該半導體裝置具有一隨溫度變化之大體上界定之一般非線性之輸入-輸出特徵，且其中該半導體裝置亦具有一明確地界定的理想因素；及一或多個輸入裝置；其中該半導體裝置可運作以自該或該等輸入裝置接收一或多個輸入訊號，每一輸入訊號藉由該或該等輸入裝置之一各別一者產生；其中該半導體裝置可進一步運作以產生輸出訊號之一序列且提供輸出訊號之該序列至該ADC，其中回應於該或該等輸入訊號之一各別一者而產生輸出訊號之該序列之每一者；其中該ADC可運作以根據輸出訊號之該序列而產生一對應於該半導體裝置之一溫度的數值；其中該溫度監控系統係可運作的，其藉由根據該半導體裝置之該理想因素來調整該參考電壓，以便減少誤差以得到至多一個特定的值；且其中該誤差被引入該數值，其為該半導體裝置之該理想因素與理想因素之一特定範圍之一預期之理想因素不相匹配之結果。
2. 如請求項1之系統，其中該半導體裝置包含一PN接合。
3. 如請求項2之系統，其中該輸出訊號包含一越過該PN接合所產生之基極-射極電壓。
4. 如請求項2之系統，其中該PN接合包含於以下之一者：一二極體；及一雙極接合電晶體(BJT)。
5. 如請求項1之系統，其中該或該等輸入裝置包含一或多個電流源，且該等輸入訊號包含輸入電流。
6. 如請求項1之系統，其中該ADC係以下之一者：一管線式ADC；一循環式ADC；一delta-sigma式ADC；一連續近似式ADC；及一積體式ADC。
7. 如請求項1之系統，其中該ADC包含一積體式取樣保持電路。
8. 如請求項1之系統，其進一步包含一耦接至該ADC的帶隙參考電路，其中該帶隙參考電路係經組態以提供該參考電壓至該ADC。
9. 如請求項8之系統，其進一步包含一耦接至該帶隙參考電路的理想因素暫存器，其中該理想因素暫存器係經組態以儲存對應於該半導體裝置之該理想因素之一理想因素值，且其中該帶隙參考電路可運作以基於該儲存的理想因素值調節該參考電壓。
10. 如請求項9之系統，其進一步包含一耦接至該理想因素暫存器的匯流排介面，其中該匯流排介面可運作以耦接至一控制器，且其中該理想因素暫存器經組態以經由該匯流排介面接收該理想因素值。
11. 如請求項9之系統，其中在系統運作期間該理想因素暫存器係使用者可程式化的。
12. 一種用於監控溫度之方法，該方法包含以下步驟：將一或多個輸入訊號施加至一耦接至一ADC之半導體裝置，該半導體裝置具有一明確地界定之理想因素及一隨溫度變化之明確地界定之一般非線性之輸入-輸出特徵，該半導體裝置回應於該或該等輸入訊號而產生輸出訊號之一序列，其中回應於該或該等輸入訊號之一各別一者而產生輸出訊號之該序列之每一者；回應於輸出訊號之該序列產生一對應於該半導體裝置之一溫度的數值；並且藉由根據該半導體裝置之該理想因素來調整該ADC之一參考電壓，以便減少誤差以得到至多一個特定的值；其中該誤差被引入該數值，其為該半導體裝置之該理想因素與理想因素之一特定範圍之一預期之理想因素不相匹配之結果。
13. 如請求項12之方法，更進一步包含：接收一對應於該半導體裝置之該理想因素以及一所欲的參考電壓值之理想因素值；其中該調節被執行以回應該接收之該理想因素值。
14. 如請求項13之方法，其中在該方法實施期間該理想因素值係使用者可程式化的。
15. 如請求項12之方法，其中該半導體裝置包含一PN接合。
16. 如請求項15之方法，其中該半導體裝置係以下之一者：一二極體；及一BJT。
17. 如請求項16之方法，其中該或該等輸入訊號之每一者係一輸入電流，且輸出訊號之該序列之每一者係該PN接合之一基極-射極電壓。
18. 如請求項17之方法，其中藉由一經判定之數目之電流源的一者產生每一輸入電流。
19. 如請求項12之方法，其中該ADC係以下之一者：一delta-sigma式ADC；一循環式ADC；一管線式ADC；一連續近似式ADC；及一積體式ADC。
20. 如請求項12之方法，其中藉由該ADC執行該數值之該產生及輸出。
21. 一種溫度監控系統，其包含：一類比數位轉換器(ADC)；一PN接合，其耦接至該ADC，其中該PN接合具有一隨溫度變化之明確地界定之一般非線性之輸入-輸出特徵，且其中該PN接合亦具有一明確地界定的理想因素； 一或多個電流源，其耦接至該PN接合；其中該PN接合可運作以自該或該等電流源接收一或多個輸入電流，藉由該或該等電流源之一各別一者產生每一輸入電流，以及其中該ADC可運作以根據該或該等輸入電流而產生一對應於該PN接合之一溫度的數值；一理想因素暫存器，其經組態以保持一對應至該PN接合之該理想因素之一理想因素值；一帶隙參考電路，其耦接至該ADC，並且進一步藉由一匯流排介面耦接至該理想因素暫存器，其中該帶隙參考電路經組態以：提供一參考電壓至該ADC；以及藉由根據該理想因素值來調整該參考電壓來減少誤差以得到至多一個特定的值；其中該誤差被引入該數值，其為該PN接合之該理想因素與理想因素之一特定範圍之一預期之理想因素不相匹配之結果。
22. 如請求項21之系統，其中該PN接合包含於以下之一者：一二極體；及一BJT。
23. 如請求項21之系統，其中該ADC係以下之一者：一管線式ADC；一循環式ADC；一delta-sigma式ADC； 一連續近似式ADC；及一積體式ADC。
24. 一種用於監控溫度之方法，該方法包含以下步驟：程式化一理想因素值至一暫存器，其中該理想因素值對應於一耦接至一ADC之一PN接合；將一或多個輸入電流施加至該PN接合，該PN接合具有一明確地界定的理想因素及一隨溫度變化之明確地界定之一般非線性之輸入-輸出特徵，該PN接合回應於該或該等輸入電流而產生越過其端子之基極-發射極電壓之一序列，其中回應於該或該等輸入電流之一各別一者而產生基極-發射極電壓之該序列之每一者；根據經由該ADC之基極-發射極電壓之該序列產生一對應於該PN接合之一溫度的數值；以及藉由根據該理想因素值來調整該ADC之一參考電壓以便減少誤差以得到至多一個特定的值；其中該誤差被引入該數值，其為該PN接合之該理想因素與理想因素之一特定範圍之一預期之理想因素不相匹配之結果。
25. 如請求項24之方法，其中該理想因素值與該參考電壓之間之一關係是由至少該PN接合之一溫度增益與以下之一關係推導而出：該參考電壓；一越過該PN接合之該等端子之基極-發射極電壓中的最大差值；及 一越過該PN接合之該等端子在基極-發射極電壓中的最小差值。
26. 一種溫度監控系統，其包含：一或多個輸入裝置，其經組態以產生一或多個輸入訊號，藉由該或該等輸入裝置之一各別一者產生每一輸入訊號；一半導體裝置，其中該半導體裝置具有一隨溫度變化之明確地界定之一般非線性之輸入-輸出特徵，且其中該半導體裝置亦具有一明確地界定的理想因素，其中該半導體裝置可運作以接收該或該等輸入訊號且自該或該等輸入訊號產生輸出訊號之一對應序列；一類比數位轉換器(ADC)，耦接其以自該半導體裝置接收輸出訊號之該序列，其中該ADC亦經組態以接收一參考電壓，其中該ADC可運作以根據輸出訊號之該序列產生與輸出一對應於該半導體裝置之一溫度的數值；以及其中該溫度監控系統係可操作的，其藉由根據該半導體裝置之該理想因素來調整該參考電壓以便減少誤差以得到至多一個特定的值；其中該誤差被引入該數值，其為該半導體裝置之該理想因素與理想因素之一特定範圍之一預期之理想因素不相匹配之結果。