[发明专利]一种电阻型温度传感芯片

权利要求书

1.一种电阻型温度传感芯片，其特征在于：包括温度感测电路、时间转换电路、 参考时钟产生电路和数字转换电路；

所述温度感测电路中包括感测电阻，输出感测电阻上的电流和电压信息；

所述时间转换电路用于接收所述电流、电压信息，根据所述电流、电压信息转换 得到随温度线性变化的时间信息；

所述参考时钟产生电路用于产生随温度线性变化的参考时钟信号(clkref)；

所述数字转换电路用于接收所述参考时钟信号(clkref)和所述时间信息，将所述 时间信息相对于所述参考时钟信号(clkref)进行数字量化，输出数字量化值(D)。

2.根据权利要求1所述的电阻型温度传感芯片，其特征在于：所述参考时钟产生 电路为环形振荡器，包括第一开关管，电阻，电容，第一反相器和第二反相器；所述 第一开关管的第一端连接电源的输出端，第二端连接所述电阻的第一端、所述电容的 第一端以及所述第一反相器的输入端，所述电阻的第二端与所述电容的第二端相连后 接地，所述第一反相器的输出端连接所述第二反相器的输入端，所述第二反相器的输 出端连接所述第一开关管的控制端；所述第一开关管的导通电阻值远小于所述电阻的 阻值；所述第一反相器的输入信号下降沿的阈值电压随温度线性变化，且线性变化的 比例系数在(0.5～3)mV/℃的范围内。

3.根据权利要求2所述的电阻型温度传感芯片，其特征在于：所述第一反相器的 输入信号下降沿的阈值电压为V_thp与温度T的关系式为：V_thp＝V_thp0－α·(T－T₀)，其中， T₀为25℃，V_thp0为25℃时所述第一反相器的输入信号下降沿的阈值电压，α在(0.5～3) mV/℃的范围内。

4.根据权利要求2所述的电阻型温度传感芯片，其特征在于：还包括第三反相器 和第四反相器，所述第三反相器的输入端连接所述第二反相器的输出端，所述第三反 相器的输出端连接所述第四反相器的输入端，所述第四反相器的输出端连接所述第一 开关管的控制端。

5.根据权利要求2所述的电阻型温度传感芯片，其特征在于：所述第一反相器和 第二反相器的内部延时时间远小于RC，其中，R表示所述电阻的阻值；C表示所述电 容的容值。

6.根据权利要求2所述的电阻型温度传感芯片，其特征在于：所述电阻为片上电 阻。

7.根据权利要求1所述的电阻型温度传感芯片，其特征在于：所述温度感测电路 包括第一感测电阻(R1)和第二感测电阻(R2)，用于分别提取第一感测电阻(R1) 上的第一电压(V1)，第二感测电阻(R2)上的第二电压(V2)，第一电流信息值Ic1 以及第二电流信息值Ic2，其中，Ic1＝Ic2＝βI，I为第一感测电阻(R1)和第二感测电 阻(R2)上流过的电流，β为倍数系数，小于1。

8.根据权利要求7所述的电阻型温度传感芯片，其特征在于：所述时间转换电路 包括电容值相等的第一充电电容(C1)和第二充电电容(C2)，用于接收所述第一电压 (V1)、第二电压(V2)分别作为所述第一充电电容(C1)、第二充电电容(C2)的初 始电压，并通过所述第一电流信息值Ic1以及第二电流信息值Ic2对所述第一充电电容 (C1)、第二充电电容(C2)进行充电，转换得到所述第一充电电容(C1)、第二充电 电容(C2)分别充电到参考电压(Vf)的第一时间信息、第二时间信息，所述第一时 间信息、第二时间信息在不同时刻产生电平的跳变。

9.根据权利要求8所述的电阻型温度传感芯片，其特征在于：所述数字转换电路 用于计算所述第一时间信息和第二时间信息产生跳变的时间间隔值(△t)，将所述时间 间隔值(△t)相对于所述参考时钟信号(clkref)进行数字量化。

10.根据权利要求8所述的电阻型温度传感芯片，其特征在于：所述时间转换电路 包括两组转换电路，分别完成第一时间信息、第二时间信息的转换；转换电路包括第 一开关(SW1)、第二开关(SW2)、一充电电容、一比较器；所述第一开关(SW1) 的控制端接收第一时钟信号(Ф1)，第一端接收相应电压，第二端连接所述充电电容 的第一端，所述充电电容的第二端接地；所述第二开关(SW2)的控制端接收第二时 钟信号(Ф2)，第一端接收相应电流，第二端连接所述充电电容的第一端，所述比较 器的正向输入端连接所述充电电容的第一端，反向输入端接收所述参考电压(Vf)，输 出端输出时间信息；其中，当所述充电电容为所述第一充电电容时，所述相应电压为 所述第一电压(V1)，所述相应电流为所述第一电流信息值Ic1，所述时间信息为第一 时间信息；当所述充电电容为所述第二充电电容时，所述相应电压为所述第二电压 (V2)，所述相应电流为所述第二电流信息值Ic2，所述时间信息为第二时间信息；所 述第一时钟信号(Ф1)、第二时钟信号(Ф2)根据所述参考时钟信号(clkref)倍频处 理后得到。