[发明专利]集成电路温度检测电路及其校准方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术，特别涉及一种集成电路温度检测电路及其校准方法。

背景技术

为了保证集成电路工作在安全温度下，需要检测集成电路内的温度，当集成电路内的温度超出安全温度范围时给出报警信号。为此，通常需要在集成电路内设置温度检测电路，原理如图1所示，包括一正温度系数电流源，一电阻串R2，一负温度系数电压电路，二比较器，所述正温度系数电流源接一电阻串R2，在所述电阻串上设有安全高温电阻串抽头和安全低温电阻串抽头，所述二比较器一个作为低温比较器，一个作为高温比较器，所述高温比较器正输入端接所述负温度系数电压电路输出端，负输入端接安全高温电阻串抽头，所述低温比较器负输入端接所述负温度系数电压电路输出端，正输入端接安全低温电阻串抽头；在设计状态下，当集成电路内的温度为安全高温时，安全高温电阻串抽头上的电压Vptath等于所述负温度系数电压电路输出端的电压Vbe，当集成电路内的温度低于安全高温时，安全高温电阻串抽头上的电压Vptath低于所述负温度系数电压电路输出端的电压Vbe，当集成电路内的温度高于安全高温时，安全高温电阻串抽头上的电压Vptath高于所述负温度系数电压电路输出端的电压Vbe，此时所述高温比较器输出高温报警信号，当集成电路内的温度为安全低温时，安全低温电阻串抽头上的电压Vptatl等于所述负温度系数电压电路输出端的电压Vbe，当集成电路内的温度高于安全低温时，安全低温电阻串抽头上的电压Vptatl高于所述负温度系数电压电路输出端的电压Vbe，当集成电路内的温度低于安全低温时，安全低温电阻串抽头上的电压Vptatl低于所述负温度系数电压电路输出端的电压Vbe，此时所述低温比较器输出低温报警信号。

但由于受到工艺偏差的影响，不可避免的会带来温度检测电路检测温度的偏移误差，不能精确的检测温度，需要对其进行校准，为此，在所述电阻串R2同地之间串接一微调电阻r，所述集成电路温度检测电路能通过改变外接微调控制信号微调(trimming)值，改变所述微调电阻r的阻值，以进行校准。校准的方法是在安全高压温度及安全低压温度下，通过改变外接微调控制信号微调(trimming)值，检查所述二比较器输出是否有逻辑电平变化，从而确定一合适的微调(trimming)值，对所述微调电阻r的阻值进行微调，实现温度检测电路的校准。但这样的校准有两个问题：一是要检测的温度往往是低达-40℃的安全低压温度或者高达120℃安全高压温度等，要在机台上测试这样的温度会带来很大困难，甚至不可能测试，二是如果有多个检测温度，必须在每一个温度下进行测试，带来很大工作量，增加了测试成本。

一常见集成电路温度检测电路如图2所示，图2中的集成电路温度检测电路，包括MOS管比例电流镜、运算放大器A1、第一PNP管Q1、第二PNP管Q2、第三PNP管Q3、第一电阻R1、电阻串R2、微调电阻r、二比较器，所述MOS比例电流镜包括PMOS第一MOS管MP1、PMOS第二MOS管MP2、PMOS第三MOS管MP3、PMOS第四MOS管MP4，其中第一MOS管MP1、第二MOS管MP2、第三MOS管MP3、第四MOS管MP4的宽长比例为1∶1∶k∶1，k为比例常数，它们的源极都接电压源，它们的栅极都连在一起接所述运算放大器输出端，第一MOS管MP1的漏极接所述运算放大器A1正输入端及第一电阻R1的一端，第一电阻R1的另一端接第一PNP管Q1的发射极，第二MOS管MP2的漏极接所述运算放大器A1负输入端及第二PNP管Q2的发射极，第一PNP管Q1及第二PNP管Q2的基极、集电极接地，PMOS第三MOS管MP3的漏极接所述电阻串R2一端，所述电阻串R2另一端接所述微调电阻r一端，所述微调电阻r另一端接地，所述PMOS第三MOS管MP3的漏极输出正温度系数电流，PMOS第四MOS管MP4漏极接第三PNP管Q3发射极，第三PNP管Q3的基极及集电极接地，所述第三PNP管Q3的发射极输出约0.7V的负温度系数电压Vbe。所述集成电路温度检测电路，能外接微调控制信号，改变微调控制信号微调值能改变所述微调电阻r的阻值。所述电阻串R2上设有安全高温电阻串抽头和安全低温电阻串抽头，所述二比较器一个作为低温比较器，一个作为高温比较器，所述高温比较器负输入端接所述电阻串R2的安全高温电阻串抽头，正输入端接所述第三PNP管Q3的发射极，所述低温比较器正输入端接所述电阻串R2的安全低温电阻串抽头，负输入端接所述第三PNP管Q3的发射极。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种集成电路温度检测电路及其校准方法，其校准方便。