[发明专利]一种基于RC振荡器的片上温度传感器

说明书

本发明公开了一种基于RC振荡器的片上温度传感器，包括RC振荡器、计数器、CPU和存储器，其中，RC振荡器用于产生一输出频率随温度变化的时钟信号；计数器用于在一定闸门时间内计数时钟信号的脉冲个数并计算出RC振荡器的输出时钟信号的频率；存储器用于预先存储频率‑温度的查找表；CPU用于根据获取的时钟信号频率通过查表法得到当前时钟信号频率对应的温度值。与现有技术相比较，利用RC振荡器工作的温度特性，将温度的变化反映到振荡器输出时钟频率的变化，CPU通过读取频率计数值，就可以得到当前芯片内核的温度，从而无需额外在芯片中设置温度传感器，大大降低了温度传感器所占用的芯片面积，同时能够满足各种时钟控制的应用需求。

技术领域

本发明属于温度传感器领域，尤其涉及一种基于RC振荡器的片上温度传感器及其温度检测方法。

背景技术

随着集成电路技术的发展，以及应用中对温度传感器性能要求的不断提高，设计高集成度、低功耗、低成本的集成电路温度传感器成为一个重要的趋势。另一方面，由于集成电路工艺特征尺寸的不断缩小，集成电路集成度不断提高，导致芯片的散热问题越来越严重。对芯片进行实时的温度监测，并进行过热保护变得尤为重要。如何根据应用需要进行集成电路温度传感器的设计成为国内外研究的热点。

目前基于CMOS工艺的集成电路温度传感器在国内外做了大量的研究，功耗不断下降、精度不断提高，其应用领域也越来越广泛。现有技术虽然能够实现性能优异的温度传感器，但是现有技术片上集成CMOS温度传感器存在实现复杂、功耗大以及占用芯片面积大的问题。随着集成电路工艺的进一步发展，芯片的体积越来越小、集成度越来越高，现有技术中片上温度传感器需占用芯片面积，这和集成化芯片的发展方向不相适应。

故，针对目前现有技术中存在的上述缺陷，实有必要进行研究，以提供一种方案，解决现有技术中存在的缺陷。

发明内容

有鉴于此，确有必要提供一种基于RC振荡器的片上温度传感器及其温度检测方法，利用RC振荡器工作的温度特性，将温度的变化反映到振荡器输出时钟频率的变化，CPU通过读取频率计数值，就可以得到当前芯片内核的温度，从而可以通过调整电路的工作主频，以控制芯片的整体功耗，间接调节芯片的工作温度。从而无需额外在芯片中设置温度传感器，大大降低了温度传感器所占用的芯片面积，同时能够满足各种时钟控制的应用需求。

为了克服现有技术的缺陷，本发明的技术方案为：

一种基于RC振荡器的片上温度传感器，包括RC振荡器、计数器、CPU和存储器，其中，所述RC振荡器用于产生一输出频率随温度变化的时钟信号；所述计数器用于在一定闸门时间内计数时钟信号的脉冲个数并计算出所述RC振荡器的输出时钟信号的频率；所述存储器用于预先存储频率-温度的查找表；所述CPU用于根据获取的时钟信号频率通过查表法得到当前时钟信号频率对应的温度值；