[发明专利]一种全CMOS片上温度-频率转换电路

摘要

本发明公开了一种全CMOS片上温度‑频率转换电路，包括温度参考源电路和双稳态振荡电路，温度参考源电路以产生一对彼此相关的参考电流和参考电压，该电流和电压的比值与绝对温度成线性正比关系，双稳态振荡电路产生的振荡频率，正比于参考电流和参考电压的比值，即振荡频率也具有线性的温度系数，从而完成温度‑频率的转换，通过频率计数的方式可以很方便的得到数字化的片上温度信息。该结构采用全CMOS器件实现，即除CMOS器件外没有其他类型的器件，并采用尽量少的元器件实现完整的功能，具有低成本、低功耗、易集成的特点。

主权项

1.一种全CMOS片上温度‑频率转换电路，其特征在于，包括：一温度参考源电路，由CMOS器件组成，用于产生一对彼此相关的参考电流和参考电压，所述参考电流和参考电压的比值与绝对温度成线性关系；一双稳态振荡电路，由CMOS器件组成，用于产生一振荡频率，该频率正比于参考电流和参考电压的比值；所述温度参考源电路包括栅极和漏极连接的第一NMOS晶体管，所述第一NMOS晶体管的源极电压作为参考电压，第一NMOS晶体管的栅极分别连接第二NMOS晶体管和第三NMOS晶体管的栅极，所述第三NMOS晶体管的漏极连接第一NMOS晶体管的源极，所述第三NMOS晶体管的源极连接栅极和漏极连接的第四NMOS晶体管，第四NMOS晶体管的栅极连接栅极和漏极连接的第五NMOS晶体管的栅极，第四NMOS晶体管的源极连接第五NMOS晶体管的源极并接地，第五NMOS晶体管的漏极连接第二NMOS晶体管的源极，第二NMOS晶体管的漏极连接栅极和漏极连接的第二PMOS晶体管的漏极，第二PMOS晶体管的栅极与第一PMOS晶体管的栅极连接，第二PMOS晶体管的源极与第一PMOS晶体管的源极连接，第一PMOS晶体管的漏极连接第一NMOS晶体管的漏极，所述第一PMOS晶体管的漏极电流作为参考电流；所述第二PMOS晶体管的源极还连接一PMOS电流源的源极，PMOS电流源的栅极连接第二PMOS晶体管的漏极，PMOS电流源的漏极并联连接第一PMOS电容和第二PMOS电容的栅极，PMOS电流源的漏极与第一PMOS电容的栅极间设置有第一开关，PMOS电流源的漏极与第二PMOS电容的栅极间设置有第二开关，第一PMOS电容的栅极通过第三开关与漏极连接，第二PMOS电容的栅极通过第四开关与漏极连接，第一PMOS电容和第二PMOS电容的源极和漏极连在一起后连接第五NMOS晶体管的源极，第一PMOS电容和第二PMOS电容的栅极分别通过第五开关和第六开关连接一比较器的正极，比较器的负极连接参考电压，比较器的输出端连接一D触发器，D触发器的输出端连接通过两个延迟门连接两个与门。