[发明专利]基于半导体的温度传感器

权利要求书

1.一种用于感测温度的装置，包括：

晶体管；

电容器，被配置为在测量周期的第一阶段期间存储所述晶体管的第一栅源电压；以及

运算放大器，被配置为在所述测量周期的第二阶段期间确定存储在所述电容器中的所述第一栅源电压与所述晶体管的第二栅源电压之间的电压差，所述电压差对应于所述晶体管的温度。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述电容器在所述测量周期的所述第一阶段期间被充电至所述晶体管的所述第一栅源电压，其中所述晶体管在所述测量周期的所述第一阶段期间以第一偏置电流被偏置，并且其中第一开关和第二开关在所述测量周期的所述第一阶段期间是闭合的，并且其中第三开关在所述测量周期的所述第一阶段期间是断开的。

3.根据权利要求2所述的装置，其中所述晶体管在所述测量周期的所述第二阶段期间以第二偏置电流被偏置，其中所述第三开关在所述测量周期的所述第二阶段期间是闭合的，并且其中所述第一开关和所述第二开关在所述测量周期的所述第二阶段期间是断开的。

4.根据权利要求3所述的装置，其中所述第一开关和所述第三开关被串联耦合至所述晶体管的源极端子或所述晶体管的漏极端子，其中所述晶体管的所述源极端子被串联耦合至所述电容器的第一端子，并且其中所述第二开关被设置在所述电容器的第二端子与接地之间。

5.根据权利要求4所述的装置，其中所述电容器的所述第二端子还被串联耦合至所述运算放大器的输入端子。

6.根据权利要求5所述的装置，其中当所述第一开关和所述第二开关闭合时，所述电容器与电阻器形成并联连接。

7.根据权利要求6所述的装置，其中所述电阻器被设置在所述晶体管与所述电容器之间，其中所述电阻器的第一端口与所述晶体管的所述源极端子和所述电容器的所述第一端子耦合，并且其中所述电阻器的第二端口被耦合至接地。

8.根据权利要求6所述的装置，其中所述电阻器的第一端口被串联耦合至所述晶体管的所述漏极端子，并且其中所述电阻器的第二端口被串联耦合至所述装置的电源。

9.根据权利要求1所述的装置，其中所述晶体管包括金属氧化物半导体场效应晶体管。

10.根据权利要求1所述的装置，其中亚阈值电压被施加到所述晶体管的栅极和源极端子之间，并且其中所述亚阈值电压包括小于最小电压的电压，所述最小电压与在所述晶体管的所述源极端子和所述晶体管的漏极端子之间创建导电路径相关联。

11.根据权利要求1所述的装置，其中所述运算放大器的输出包括脉冲幅度调制信号，并且其中所述装置还包括模数转换器，所述模数转换器被配置为将所述脉冲幅度调制信号转换为数字信号。

12.根据权利要求11所述的装置，其中所述数字信号经由有线连接和/或无线连接被发送至设备的控制器，并且其中所述数字信号被发送至所述控制器，以至少使得所述控制器能够：至少基于所述数字信号来确定所述晶体管的一个或多个温度，并且至少基于所述一个或多个温度来生成控制信号，所述控制信号被配置为控制所述设备的操作。

13.一种感测温度的方法，包括：

在测量周期的第一阶段期间，通过电容器存储晶体管的第一栅源电压；以及

在所述测量周期的第二阶段期间，通过运算放大器确定存储在所述电容器中的所述第一栅源电压与所述晶体管的第二栅源电压之间的电压差，所述电压差对应于所述晶体管的温度。

14.根据权利要求13所述的方法，还包括：

在所述测量周期的所述第一阶段期间以第一偏置电流偏置所述晶体管；以及

在所述测量周期的所述第二阶段期间以第二偏置电流偏置所述晶体管，所述第一偏置电流在大小上比所述第二偏置电流大整数倍。