[发明专利]单芯片温度感应装置

说明书

技术领域

本发明关于一种单芯片温度感应装置，特別是一种不需外部参考时脉信号的单芯片温度感应装置。

背景技术

温度感应在现代集成电路设计中已成为一必要的重要角色。集成电路的特征会随着集成电路的温度变化而改变，然而，当集成电路工作时，集成电路的温度也会同时变化。在某些集成电路的应用中，集成电路的特征为度量的关键，因此有必要对于集成电路特征的变化做补偿。其中，一种简单的补偿方法是依据集成电路的温度来补偿，因此可应用于集成电路的温度感应技术已是现代集成电路设计中的必要技术。

在传统的技术中，应用于集成电路的温度感应技术需要一个外部的时脉信号来当作参考信号，然而在某些应用中，由于成本的考虑以及应用本身无法提供一个与温度独立的稳定时脉来源来当作参考信号，因此需要一个不需外部参考时脉信号的单芯片温度感应装置来解决前述问题。

发明内容

有鉴于以上的问题，本发明提出一种单芯片温度感应装置，藉由计算两个振荡信号之间的频率比，再计算出环境温度。

本发明提出一种单芯片温度感应装置，包括一个参考生成电路、一个第一振荡器、一个第二振荡器与一个逻辑运算模块。前述参考生成电路用以产生一个第一控制电压。前述第一振荡器耦接于参考生成电路并且被第一控制电压控制以输出一个第一振荡信号。前述第二振荡器耦接于参考生成电路并且被第一控制电压控制以输出一个第二振荡信号，其中第一振荡器的温度特性与第二振荡器的温度特性不同。前述逻辑运算模块耦接于第一振荡器与第二振荡器，用以依据第一振荡信号与第二振荡信号计算一个环境温度。其中第一振荡器与第二振荡器皆为温度变动振荡器。

本发明的温度感应装置当振荡信号皆为稳定时，本发明揭露的装置可计算两个振荡信号之间的频率比。由于本发明所计算出的频率比会随着环境温度变化而改变，因此本发明的频率比可用于计算出环境温度。

以上的关于本发明内容的说明及以下的实施方式的说明用以示范与解释本发明的精神与原理，并且提供本发明的权利要求保护范围更进一步的解释。

附图说明

图1为根据本发明一实施例的单芯片温度感应装置的示意图；

图2A为根据本发明一实施例的振荡器的示意图；

图2B为根据本发明另一实施例的振荡器的示意图；

图2C为根据本发明又一实施例的振荡器的示意图；

图3为根据本发明一实施例的逻辑运算模块的示意图；

图4A为根据本发明一实施例的第一检测单元的示意图；

图4B为根据本发明另一实施例的第一检测单元的示意图；

图4C为对应图4B的多个信号的时序图；

图5为根据本发明一实施例的比例计算单元的示意图；

图6A为根据本发明一实施例的逻辑运算模块的示意图；

图6B为根据本发明一实施例的比例计算单元的示意图；

图7A为根据本发明一实施例的码字反转装置的示意图；

图7B为根据本发明一实施例的递减温度码字与环境温度的关系的码字对温度示意图；

图7C为根据本发明一实施例的递增温度码字与环境温度的关系的码字对温度示意图。

其中，附图标记：

11 参考生成电路

13 振荡器

15 振荡器

17 逻辑运算模块

13a、13b、13c振荡器

131、132、133反向器

OSC1、OSC2振荡信号

171第一检测单元

173第二检测单元

175a、175b比例计算单元

1711 或栅

1751、1757反或栅

1713、1753、1758 计数器

1715 放大器

1716 二极管

1717 电容

1718 缓冲器

1719 比较器

1752 反向器

1754 异或逻辑栅

1755 反或栅

1756 及栅

1759 反及栅

180减法器

181多工器

具体实施方式