[发明专利]一种温度传感器及温度检测方法有效
| 申请号: | 201711467915.3 | 申请日: | 2017-12-29 |
| 公开(公告)号: | CN108225588B | 公开(公告)日: | 2020-01-07 |
| 发明(设计)人: | 王粲;刘军;苏秀敏;彭科 | 申请(专利权)人: | 芯原微电子(上海)股份有限公司;芯原微电子(北京)有限公司;芯原微电子(成都)有限公司;芯原控股有限公司 |
| 主分类号: | G01K7/01 | 分类号: | G01K7/01 |
| 代理公司: | 31219 上海光华专利事务所(普通合伙) | 代理人: | 余明伟 |
| 地址: | 201203 上海市浦东新区中国(*** | 国省代码: | 上海;31 |
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| 摘要: | |||
| 搜索关键词: | 温度传感器 产生模块 检测电压 温度检测 负温度系数电流 正温度系数电流 输出电压 摆幅 输出电压调整模块 调节输出电压 可调阻抗 片上系统 直流电平 敏感度 相减 | ||
1.一种温度传感器,其特征在于,所述温度传感器至少包括:
正温度系数电流产生模块,用于产生正温度系数的电流;
负温度系数电流产生模块,用于产生负温度系数的电流;
检测电压产生模块,接收所述正温度系数的电流及所述负温度系数的电流,并将所述正温度系数的电流与所述负温度系数的电流相减后得到检测电压,所述检测电压与待测温度成正比;
输出电压调整模块,连接所述检测电压产生模块,用于增大所述检测电压的摆幅,进而得到大摆幅的输出电压;所述输出电压调整模块包括第三放大器、第四电阻、第五电阻及第六电阻;所述第四电阻的一端连接所述检测电压、另一端连接所述第五电阻的一端,所述第五电阻的另一端连接所述第六电阻的一端、所述第六电阻的另一端接地,所述第三放大器的输入端分别连接一参考电压及所述第五电阻与所述第六电阻的连接节点,输出端连接于所述第四电阻及所述第五电阻之间;所述第六电阻为可变电阻,用于调节所述输出电压的绝对值。
2.根据权利要求1所述的温度传感器,其特征在于:所述正温度系数电流产生模块包括第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第一电阻、第二电阻、第一三极管、第二三极管及第一放大器;
所述第一PMOS管的源端连接电源电压、漏端依次经过所述第一电阻及所述第一三极管后接地;
所述第二PMOS管的源端连接电源电压、漏端依次经过所述第二电阻及所述第二三极管后接地;
所述第一放大器的输入端分别连接所述第一PMOS管的漏端及所述第二电阻与所述第二三极管的连接节点、输出端连接所述第一PMOS管、所述第二PMOS管及所述第三PMOS管的栅端;
所述第三PMOS管的源端连接电源电压、漏端作为所述正温度系数电流产生模块的输出端。
3.根据权利要求2所述的温度传感器,其特征在于:所述第一三极管及所述第二三极管为PNP型三极管;所述第一三极管的发射极连接所述第一电阻,所述第一三极管的基极与所述第一三极管的集电极连接后接地;所述第二三极管的发射极连接所述第二电阻,所述第二三极管的基极与所述第二三极管的集电极连接后接地。
4.根据权利要求2所述的温度传感器,其特征在于:所述第一三极管及所述第二三极管为NPN型三极管;所述第一三极管的集电极与基极连接所述第一电阻,所述第一三极管的发射极接地;所述第二三极管的集电极与基极连接所述第二电阻,所述第二三极管的发射极接地。
5.根据权利要求2所述的温度传感器,其特征在于:所述负温度系数电流产生模块包括第二放大器、NMOS管及第三电阻;
所述第二放大器的输入端分别连接所述第一三极管与所述第一电阻的连接节点及所述NMOS管的源端、输出端连接所述NMOS管的栅端,所述NMOS管的源端经过所述第三电阻后接地,所述NMOS管的漏端作为所述负温度系数电流产生模块的输出端;
或,所述第二放大器的输入端分别连接所述第二三极管与所述第二电阻的连接节点及所述NMOS管的源端、输出端连接所述NMOS管的栅端,所述NMOS管的源端经过所述第三电阻后接地,所述NMOS管的漏端作为所述负温度系数电流产生模块的输出端。
6.根据权利要求1所述的温度传感器,其特征在于:所述参考电压为与温度无关的基准电压。
7.根据权利要求1所述的温度传感器,其特征在于:所述温度传感器还包括连接于所述输出电压调整模块输出端的模数转换模块,所述模数转换模块为逐次逼近式模数转换模块。
8.一种温度检测方法,基于如权利要求1~7任意一项所述的温度传感器实现,其特征在于,所述温度检测方法至少包括:
产生一正温度系数电流,所述正温度系数电流随待测温度的增加而增加;
产生一负温度系数电流,所述负温度系数电流随待测温度的增加而减小;
将所述正温度系数电流与所述负温度系数电流相减后得到检测电压,所述检测电压与所述待测温度成正比;
增大所述检测电压的摆幅,得到输出电压。
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