[发明专利]用于温度感测的系统和方法

说明书

本发明涉及用于温度感测的系统和方法。根据实施例，一种温度传感器包括：与绝对温度成比例（PTAT）的电流发生器，其具有被配置为提供第一温度相关电流的第一电流输出；第一曲率补偿电路，其被配置为将第一补偿电流提供给所述PTAT电流发生器的内部节点；以及第二曲率补偿电路，其被配置为将第二补偿电流添加到所述第一电流输出。所述第一补偿电流具有关于温度的第一非线性，所述第一非线性的一部分存在于所述第一温度相关电流中，所述第二补偿电流包括关于温度的第二非线性，使得所述第二补偿电流中的所述第二非线性基本上抵消所述第一温度相关电流中的所述第一非线性。

技术领域

本公开内容总体上涉及电子设备，并且更具体地涉及用于温度感测的系统和方法。

背景技术

温度传感器通常用于各种应用中，包括家用和工业使用的恒温器、安全系统、汽车系统以及各种自监控电子系统。例如，温度传感器可以被包含在与其它电子电路相同的管芯上以便检测环境温度的升高。当使用这样的温度传感器检测到超过特定限制的高温时，系统可以采取保护动作，诸如关闭整个系统或系统的部分。温度传感器还可以被包含在诸如CPU的集成电路中为整个IC提供温度信息用于热管理的目的。该信息可以由集成电路使用来调节参数以在一定的温度范围内改进电路的性能。

温度传感器可以以各种方式来构造。例如，温度传感器可以使用双金属片来构造，该双金属片使用具有不同热膨胀系数的两种金属。这样的双金属片的机械偏转用作对双金属片的温度的指示。

实施温度传感器的另一方式是以电子地使用固态电路。例如，具有负斜率的几乎线性的温度依赖性的二极管的结电压可以用于提供对温度的测量。

在另一示例中，在具有两种电流密度的两个二极管之间的电压差也可以用于测量温度。使用这样的电压差的电路通常被称为是与绝对温度成比例（PTAT）的发生器，并且产生具有正斜率的线性温度依赖性的输出信号。为了提供与绝对温度相关的数字输出，将基准电压与PTAT发生器的输出信号进行比较。该基准电压被期望是温度无关的并且典型地通过对二极管的结电压和两个二极管之间的成比例电压差进行组合来从PTAT发生器导出。然而，由于二极管的结电压具有关于温度的某种非线性，所以得到的基准电压具有在温度传感器的数字输出处产生非线性的非线性温度依赖性。

发明内容

根据实施例，一种温度传感器包括：与绝对温度成比例（PTAT）的电流发生器，其具有被配置为提供第一温度相关电流的第一电流输出；第一曲率补偿电路，其被配置为将第一补偿电流提供给该PTAT电流发生器的内部节点；以及第二曲率补偿电路，其被配置为将第二补偿电流添加到该第一电流输出。该第一补偿电流具有关于温度的第一非线性，该第一非线性的一部分存在于该第一温度相关电流中，该第二补偿电流包括关于温度的第二非线性，使得该第二补偿电流中的该第二非线性基本上抵消该第一温度相关电流中的该第一非线性。

附图说明

为了更完整地理解本发明及其优点，现在参考连同附图一起进行的下面描述，在附图中：

图1图示了实施例温度感测系统；

图2图示了实施例温度感测电路；

图3a图示了利用斩波放大器的实施例温度感测电路；

图3b图示了实施例斩波跨导放大器；

图4图示了根据另一实施例的实施例温度感测系统的示意图；以及

图5图示了实施例方法的流程图。

在不同的附图中的对应的标号和标记总体上指代对应的部分，除非另有指示。附图被绘制以清楚地图示优选实施例的相关方面并且附图不必按比例绘制。为了更清楚地图示某些实施例，指示相同结构、材料、或过程步骤的变型的字母可以跟在附图编号后面。

具体实施方式