[发明专利]放大接口以及用于校正放大接口的对应测量系统和方法

说明书

本公开的实施例涉及放大接口以及用于校正放大接口的对应测量系统和方法。一种放大接口包括：连接到第一节点的第一FET的漏极、连接到第二节点的第二FET的漏极、以及连接到第三节点的第一FET和第二FET的源极。第一偏置电流发生器和第二偏置电流发生器连接到第一节点和第二节点。第三FET连接在第三节点和参考电压之间。调节电路驱动第三FET的栅极，以将第一节点处的电压和第二节点处的电压的共模调节到期望值。电流发生器向第一节点和/或第二节点施加校正电流。差分电流积分器具有连接到第二节点和第一节点的第一输入和第二输入。积分器供应电压，该电压表示在第二输入和第一输入处所接收的电流之差的积分。

优先权声明

本申请要求于2019年2月8日提交的意大利专利申请号102019000001851的优先权，其内容在法律允许的最大范围内在此通过引用整体并入。

技术领域

本说明书的实施例涉及测量系统。

背景技术

图1示出了典型测量系统。一般而言，测量系统包括传感器10和处理电路40。

具体地，传感器10被配置为用于提供表示要测量的数量的测量信号MS。例如，传感器1可以是环境传感器，诸如温度传感器、亮度传感器等。处理电路40被配置为用于处理测量信号MS。

通常，不是向处理电路40而是向放大器电路20直接供应测量信号MS，该放大器电路20被配置为用于生成放大后的测量信号AS。一般而言，放大器电路20能够进行各种操作。例如，通过在输出处供应电流信号的传感器，放大器电路20可以在输出处供应电压信号。另外，放大器电路20可以被配置为用于放大测量信号MS的变化，使得优选地以其最大变化覆盖下游电路的输入动态范围。

例如，处理电路40通常是数字电路，诸如编程后的微处理器。在这种情况下，处理电路40具有相关联的模数(A/D)转换器30，其被配置为用于在其输入处接收放大后的信号AS，并且用于在其输出处供应数字信号DS，该数字信号DS包括放大后的信号AS的数字样本。

例如，传感器10可以包括一个或多个TMOS晶体管。具体地，术语TMOS指定特定MOS(金属氧化物半导体)器件。具体地，该器件包括与包括该晶体管的集成电路的基板热隔离的MOS晶体管。通常，获得具有悬挂结构的TMOS，以帮助最大化在其中获得该TMOS的管芯其余部分的热隔离。

因此，该晶体管可以暴露于与基板/管芯的温度变化不同的温度变化。器件的小温度变化会导致晶体管自身的I-V(电流-电压)特性的变化，可以对该变化进行适当检测。例如，晶体管的温度变化可能是由于撞击在TMOS自身上的红外(IR)辐射所致，或可能是由于TMOS自身上的气体流动所致。因此，这种TMOS器件经常被称为“热隔离MOS”(由于MOS的热隔离)或简称为“热MOS”(由于其检测温度变化的能力)。

例如，在美国专利申请公开号2006/0244067、2011/0315880和2017/0205366中描述了这种类型的传感器，其通过引用并入本文。比如，可以通过传统CMOS-SOI或SOI-CMOS(绝缘体上硅互补金属氧化物半导体)工艺使用适当微加工和干法蚀刻工艺来制造这种悬挂MOS晶体管。

TMOS是用于开发新一代感测设备(诸如红外(IR)温度传感器、防入侵传感器、气流传感器等)的元件。使用TMOS晶体管作为有源敏感元件在内部增益、传感器内的多路复用和高温灵敏度方面具有优势。由于TMOS可以在其中功耗极低的亚阈值条件下使用，所以TMOS可以通过电池供电，从而能够广泛应用于移动电话、智能家居、IoT(物联网)、以及安全和保密行业。

如美国专利申请公开号2017/0205366中所描述的，要对TMOS传感器进行适当偏置，然后要对(由于TMOS自身设置的温度变化)由传感器产生的小信号进行放大和后处理。

因此，读取电路体系架构的设计对于适当检测由TMOS传感器产生的信号至关重要。