[发明专利]一种温度检测系统

说明书

技术领域

本发明属于集成电路领域，尤其涉及一种温度检测系统。

背景技术

温度检测作为一种常用功能，可以由多种方法实现。比如在电路系统内部 可以使用对温度敏感的电阻，利用温敏电阻的阻值随温度变化的特性，检测出 相对应的电压或者电流，从而得到当前的温度值。但是这种结构需要外部增加 温敏电阻元器件，不利于制作在单片集成电路中。虽然也有部分集成电路在内 部集成了温度检测元件，常用的结构是通过寄生三极管BE结电压与温度的关 系，得到一条随温度变化的电压曲线，再根据该电压曲线，采用一个数模转换 器ADC进行从模拟到数字的转换，得到一系列表示当前温度值的数字代码并 存储，使用时通过内部温度检测元件随温度变化的情况得到当前的温度值，查 询存储于芯片内部表示温度值的一系列代码，找到与当前所得数字代码相对应 的一个，便可得到对应的温度值。该方法的主要缺陷是，内部ADC的做法一 般比较复杂，需要占用很多的芯片面积及需要比较大的功耗，并且如果ADC 的设计位数不高的话，温度的精度也难以保证。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种温度检测系统，旨在解决现有的温度检 测系统结构复杂、功耗大、精度低的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种温度检测系统，包括：

基准电压产生电路，用于产生一基准电压；

负温度系数电压产生电路，用于产生一负温度系数电压；

第一振荡器，第一输入端口与所述基准电压产生电路连接，第二输入端口 与所述负温度系数电压产生电路连接，用于根据所述基准电压和所述负温度系 数电压产生一具有第一频率的信号；

第二振荡器，与所述第一振荡器结构相同，第一输入端口与所述负温度系 数电压产生电路连接，第二输入端口与所述基准电压产生电路连接，用于根据 所述负温度系数电压和所述基准电压产生一具有第二频率的信号；

温度检测单元，与所述第一振荡器和所述第二振荡器连接，用于仿真测得 所述具有第一频率的信号和所述第二频率的信号的频率比值随温度变化的信息 并存储，在检测时根据检测到的当前温度下所述具有第一频率的信号和所述第 二频率的信号的频率比值和存储的频率比值随温度变化的信息，得到当前温度 值。

本发明实施例中，将基准电压和负温度系数电压分别输入至两个完全相同 的振荡器的两个输入端，且基准电压和负温度系数电压与两个振荡器输入端的 对应顺序相反，通过计数手段得到两个振荡器频率的比值，根据预先存储的两 个振荡器频率的比值与温度的对应关系获得当前的温度，整个系统避免了使用 面积较大、精度不高的ADC结构，电路设计得以简化，功耗较小且高精度。

附图说明

图1是本发明实施例提供的温度检测系统的结构原理图；

图2是采用图1所示系统仿真测得的两个振荡器输出频率比值随温度变化 的示意图；

图3是本发明实施例提供的基准电源产生电路的结构图；

图4是采用图3所示基准电源产生电路产生负温度系数电压的结构图；

图5是本发明实施例提供的第一振荡器和第二振荡器的结构图；

图6是图5中第一比较器的输入端电压V_TEMP或V_REF与输出端电压Fout 的波形对比示意图；

图7是本发明实施例提供的温度检测单元的结构原理图；

图8是采用图7所示温度检测单元仿真绘制的在固定F2为30000次的时间 段内F1的计数次数与温度的曲线关系示意图；

图9是频率比值曲线随仿真模型及电源电压发生偏移的示意图；

图10是图7所示温度检测单元的一种优选实施结构。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实 施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅 仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例中，将基准电压和负温度系数电压分别输入至两个完全相同 的振荡器的两个输入端，且基准电压和负温度系数电压与两个振荡器输入端的 对应顺序相反，通过计数手段得到两个振荡器频率的比值，根据预先存储的两 个振荡器频率的比值与温度的对应关系获得当前的温度。