[发明专利]一种片上温度传感器专用芯片电路

说明书

技术领域：本发明涉及一种具有温度传感及测量的全新芯片电路，其特征在于它由温度传感电路、温度测量电路构成，对芯片外部环境温度进行准确测量。

背景技术：在各种工业控制以及汽车控制系统中，需要对外部环境温度进行测量。传统的测量方式多数采用外置的专用温度传感器进行温度测量，这种方式不便于安装，接口较多。

发明内容：为了克服现有技术存在的缺点，本发明提出的具有温度传感及测量的全新芯片电路，是一个片上温度计，结构简单，测量准确。本发明的特征在于采用了BJT Vbe电压与温度成负线形关系的温度传感电路，以及由过采样调制器、数字滤波电路构成的温度测量电路。

附图说明：

图1为该芯片结构框图

图2为温度传感电路结构

图3为温度测量电路结构

图4为数字滤波电路结构

具体实施方式：

本发明的芯片实现结构框图如图1所示。温度传感电路101根据温度变化，得到一个与温度成负线形系数的电压信号Vbe，以及成呈微弱的正线形系数关系的ΔVbe.温度测量电路102根据Vbe电压大小，同时利用ΔVbe进行补偿，可以得到一个精度较高的温度值；

本发明的温度传感电路结构如图2所示，201及202作为电流源，提供给两个基极面积不同的三极管202、203。由于半导体器件的特殊性质，204的发射极电压Vbe会随温度成负线形变化，同时203、204的发射极电压差ΔVbe呈微弱的正温度线形变化。

图3是温度测量电路结构图，它由一个过采样调制器301和一格数字滤波电路302共同构成。过采样调制器对Vbe进行ADC转换，同时ΔVbe对调制器的基准电压进行微调，得到精度更高的单比特数据流。数字滤波电路对该单比特数据流进行降采样和滤波，最后得到温度值；1、图4是数字滤波电路的结构图，CIC梳状滤波器单元401对单比特数据流进行梳状滤波，

抽取器1再进行降采样，得到多比特较低速率的数据信号。CFIR单元403对抽取器1的输出进行增益补偿，使得在通带内的纹波尽量小。抽取器2单元404，半带滤波器405以及抽取器3单元406将通带进一步压缩，同时进行了降采样，使得尽量靠近直流频点的有效信号得到放大，其余频率分量则尽量大地衰减，从而最终得到稳定、高精度的温度值。同时采样率进一步下降，降低时钟对系统要求和功耗。