[实用新型]一种基于基准源的温度传感器电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电路结构，尤其涉及一种基于基准源的温度传感器电路。

背景技术

随着社会的不断进步，各种精密仪器的不断诞生，使得对于检测精度的要求也随之提高，尤其是对于整个电路系统的温度的监测，因为其关乎整个电路系统的正常运行以及精确监测。为了提高整个电路系统温度的稳定性及对电路系统中温度的进行监测，电路设计者会考虑在电路系统中设计温度传感器模块，这样做有两个好处，其一，是利用外部温度补偿的方法提高整个电路系统温度的稳定性，其二，通过温度传感器模块将温度信号转换为电信号从而实现对电路系统的温度进行监测。

一般大多采用第二种方式将温度信号转换为电信号从而实现对电路系统的温度进行监测。传统中将温度信号转换为电信号方式包括：利用电阻的温度系数，即温度变化导致电阻值得变化，从而使得电信号产生变化；利用MOS管阀值电压的温度系数。该两种方法都可以实现对电路系统中温度的监测，但是前者由于高阶温度影响系数的存在，而使得温度传感器的线性度低，从而监测的精度较低。后者虽然精度有所提高，但是MOS管得阀值电压与工艺的关系较大，使得整个温度传感器电路的一致性较差，从而导致整体效果不佳。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本低、监测精度高、一致性好的温度传感器电路。

为了解决以上技术问题，本实用新型一种基于基准源的温度传感器电路，其特征在于，包括：基准源模块，将输入电压转换生成与绝度温度成正比的PTAT电压，并提供给温度传感器模块；温度传感器模块，连接所述基准源模块，并将温度信号转化为模拟电压信号。

优选的，所述温度传感器模块为电压串联负反馈电路。

优选的，所述温度传感器模块为同相比例运算电路。

优选的，所述同相比例运算电路包括运算放大器A2、电阻器R7、电阻器R8，PTAT电压进入所述运算放大器A2正向输入端，所述运算放大器A2反向输入端与所述电阻器R7的一端和所述电阻器R8的一端的相连，所述电阻器R7的另一端与所述运算放大器A2的输出端相连，所述电阻器R8的另一端连接到地。

优选的，所述基准源模块包括还包括基准电压输出端。

优选的，所述基准源模块包括Brokaw带隙基准电压源。

优选的，所述Brokaw带隙基准电压源包括电阻器R1，其一端与电源电压Vin相连，另一端与运算放大器A1的正向输入端及双极型晶体管Q1的集电极相连；电阻器R2，其一端与电源电压Vin相连，另一端与运算放大器A1的反向输入端及双极型晶体管Q2的集电极相连；双极型晶体管Q1的发射极与节点a相连，双极型晶体管Q2的发射极通过电阻器R3与节点a相连；电阻器R4一端与节点a相连，另一端与地相连；双极型晶体管Q1、Q2的基极相连。

优选的，所述Brokaw带隙基准电压源还包括用于提升基准电压的分压电路。

优选的，所述分压电路包括电阻器R5、R6，所述电阻器R5、R6同时与双极型晶体管Q1、Q2的基极相连，电阻器R5的另一端与运算放大器A1的输出端，电阻器R6的另一端接地。

优选的，所述Brokaw带隙基准电压源还包括用于提高基准电压输出稳定性的补偿电容器CL，电容器CL的一端及基准电压输出端V_ref相连，电容器CL的另一端接地。

利用基准源热电压与温度成线性的关系，采用基准源产生PTAT(与绝对温度成正比)电压的方式来设计温度传感器。使得电路系统对于温度的监测更加精准，去除了高阶温度影响系数对温度传感器模块的影响。

同时，基准源采用Brokaw带隙基准电压源，使得基准源产生的PTAT电压仅与两个晶体管得PN结压降V_BE有关，一般情况下，V_BE由晶体管的发射结提供，而其与电源电压几乎无关，所以由此得到的PTAT电压与电源电压无关，由此PTAT电压能够与温度产生非常好的线性关系，而且此PTAT电压也同时用来设计高精度的基准源电路，因此能够用来实现高线性度和高精度的温度传感器。

本基准源电路采用Brokaw单元的结构，而Brokaw单元的优点为：Bandgap结构，电路一致性好；低温度漂移；能够抑制电路中非理想因素对于电路输出的影响。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明：

图1是本实用新型基于基准源的温度传感器电路的实施例的电路示意图；