[发明专利]温度传感器电路及温度信号处理方法有效
| 申请号： | 200810044168.7 | 申请日： | 2008-12-24 |
| 公开（公告）号： | CN101762338A | 公开（公告）日： | 2010-06-30 |
| 发明（设计）人： | 陈涛;李兆桂;孟醒 | 申请（专利权）人： | 上海华虹NEC电子有限公司 |
| 主分类号： | G01K7/01 | 分类号： | G01K7/01 |
| 代理公司： | 上海浦一知识产权代理有限公司 31211 | 代理人： | 顾继光 |
| 地址： | 201206 上*** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 温度传感器 电路 温度 信号 处理 方法 | ||
技术领域
本发明涉及一种温度传感器电路。本发明还涉及一种温度传感器电路对温度信号进行处理的方法。
背景技术
现有的温度传感器电路如图1所示，包括温度感测部分和温度信号转换部分，所述温度感测部分包括两路并联在电源端VDD与地VSS之间的电流源电路，所述每路电流源电路包括一个电流源和一个双极型晶体管，如图1所示的Q4或Q5，所述电流源的一端连接电源端，另一端连接所述双极型晶体管的发射极，所述电流源产生电流的方向为由电源端向双极型晶体管的发射极，所述双极型晶体管的集电极与基极相连接并接地；所述温度信号转换部分包括一个复用器和一个模数转换器，所述复用器有两个信号输入端，分别连接每个电流源电路中的双极型晶体管的发射极，所述复用器的电压输出端连接所述模数转换器的模拟信号输入端VIN。
所述双极型晶体管发射极产生与绝对温度成反比的电压VBE4和VBE5，由电压复用器和模数转换器构成的温度信号转换部分，把和温度有关的电压信号转换成表示环境温度的数字信号。
根据双极型晶体管的特性可知：
其中，k是波尔兹曼常数，为1.38×10-23J/K，T是绝对温度，q是单位电子电荷，为1.6×10-19C，I是双极型晶体管Q4的集电极电流，Is是双极型晶体管的饱和电流，RS是双极型晶体管Q4和Q5的等效串联电阻，p是Q5集电极电流大小对Q4集电极电流大小的倍率。
温度信号转换部分首先把VBE4和VBE5转换成和绝对温度成比例的电压VPTAT，以及和温度无关的基准电压VREF。
VREF＝VBE4+α·VPTAT；
其中α为一个比例系数，数值由器件特性决定，使VBE4的温度系数和α·VPTAT的温度系数互相抵消，从而产生和温度无关的电压VREF；
ADC输出数字温度信号为：
由于双极型晶体管存在等效串联电阻RS，所以VPTAT不是完全和绝对温度成正比，而是有一个固定的失调，因此产生了温度测量误差。
发明内容
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