[发明专利]一种同时检测温度/电压/电流信号的单芯片传感器

说明书

本发明涉及一种同时检测温度/电压/电流信号的单芯片传感器，包括顺序连接的多路选择器、ADC、控制单元；多路选择器，用于对输入信号进行选择，并将选择的信号发送至ADC；ADC，用于模拟信号向数字信号的转化；控制单元，控制多路选择器选择某路信号，并将通过ADC转换的数字多路信号存入寄存器。与传统的温度传感器相比较，半导体温度传感器具有灵敏度高、体积小、功耗低、时间常数小、自热温升小、抗干扰能力强等诸多优点，无论是电压、电流、频率输出，在相当大的温度范围内都与温度成线性关系，适合在集成电路系统中应用。

技术领域

本发明属于传感器设计应用领域，具体说是一种能同时检测温度、电压、电流信号的单芯片传感器。

背景技术

现代信息技术有三大基础：信息采集(即传感器技术)、信息传输(即通信技术)和信息处理(即计算机技术)。特别是传感器技术中的温度传感器，在工业生产监控，环境监测和生物医学仪器等很多领域都需要对温度进行测量和控制。温度传感器的发展大致经历了三个阶段：传统分立式温度传感器，模拟集成温度传感器和数字智能化温度传感器。随着IC技术的快速发展，温度传感器集成化成为了一个重要的趋势。此外，随着物联网的进一步普及，人们对传感器的要求也越来越高，在日常应用中，希望传感器采集参数多、体积小、高精度、低功耗、低成本、抗干扰能力强等等。而这样的要求，传统的传感器是无法胜任的，此时与集成电路工艺完美结合的集成传感器应运而生，其集成在一个芯片上，采集参数多，成本低，精度、功耗和抗干扰能力都能满足要求，能很好的满足物联网的应用。

发明内容

本发明目的是提供一种能同时检测温度、电压、电流信号的单芯片传感器，以克服上述传统传感器的缺陷。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种同时检测温度/电压/电流信号的单芯片传感器，包括顺序连接的多路选择器、ADC、控制单元；

多路选择器，用于对输入信号进行选择，并将选择的信号发送至ADC；

ADC，用于模拟信号向数字信号的转化；

控制单元，用于控制多路选择器选择某路信号，并将通过ADC转换的数字多路信号存入寄存器。

所述多路选择器包括多对输入端；每对输入端连接测温传感器、电压、采样电阻中的一种。

所述测温传感器采用三极管，所述三极管的基极与集电极均与一对输入端的正极连接，发射极与该对输入端的负极连接。

所述采样电阻两端分别与一对输入端的正极、负极连接。

所述多路选择器包括多个选择单元；所述选择单元包括晶体管M1～晶体管M16；

所述M1栅极、M2栅极连接，M1漏极、M2漏极分别作为该单元的输出端Out1、Out1-；M3栅极、M4栅极连接，M3漏极、M4漏极分别作为该单元的输出端Out2、Out2-；M1源极、M3源极、M5漏极连接，M2源极、M4源极、M6漏极连接，M5栅极、M6栅极分别作为该单元的输入端in1、输入端in1-，M5源极、M6源极均与M7漏极连接，M7源极经电流源接地，M7栅极为控制端s4；M1栅极、M3栅极分别作为控制端s2、控制端s1；

所述M9栅极、M10栅极连接，M11漏极、M12漏极分别作为该单元的输出端Out2、Out2-；M11栅极、M12栅极连接，M11漏极、M12漏极分别与该单元的输出端Out2、Out2-连接；M9源极、M11源极、M13漏极连接，M10源极、M12源极、M14漏极连接，M13栅极、M14栅极分别作为该单元的输入端in2、输入端in2-，M13源极、M14源极均与M16漏极连接，M16源极经电流源接地，M16栅极为控制端s5；M12栅极、M10栅极分别作为控制端s1-、控制端s2-；

所述控制端s1、控制端s1-、控制端s2、控制端s2-、控制端s4、控制端s5与控制单元连接；