[发明专利]一种基于电容数字转换器的温度传感器在审
申请号: | 201711365478.4 | 申请日: | 2017-12-18 |
公开(公告)号: | CN108106747A | 公开(公告)日: | 2018-06-01 |
发明(设计)人: | 黎冰;马林发 | 申请(专利权)人: | 深圳大学 |
主分类号: | G01K7/01 | 分类号: | G01K7/01 |
代理公司: | 深圳中一专利商标事务所 44237 | 代理人: | 官建红 |
地址: | 518000 广东*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 温度变化信号 温度传感器 读出电路 电容数字转换器 前端电路 传感器 传感器技术领域 数字处理电路 温度检测误差 温度变化量 成数字码 有效解决 数字码 输出 | ||
1.一种基于电容数字转换器的温度传感器,其特征在于,包括:
用于根据温度变化量生成第一温度变化信号、第二温度变化信号以及第三温度变化信号的传感器前端电路;
与所述传感器前端电路连接,用于根据所述第一温度变化信号、所述第二温度变化信号以所述第三温度变化信号生成数字码的CDC读出电路;及
与所述CDC读出电路连接,用于对所述数字码进行输出的数字处理电路。
2.根据权利要求1所述的温度传感器,其特征在于,所述CDC读出电路包括:
其信号输入端与所述传感器前端电路连接,用于消除偏移误差的开关电容模块;
与所述开关电容模块的信号输出端连接,用于对所述开关电容模块生成的电压比值信号进行放大的跨导放大模块;及
输入端与跨导放大模块连接,用于根据所述电压比值信号生成数字码的一位量化模块。
3.根据权利要求1所述的温度传感器,其特征在于,所述开关电容模块包括:
与所述传感器前端电路连接,用于根据所述第一温度变化信号以及第一时钟信号生成第一充电电荷的第一电容积分单元;
与所述传感器前端电路连接,用于根据所述第一温度变化信号以及第二时钟信号生成第二充电电荷的第二电容积分单元;
与所述传感器前端电路连接,用于根据所述第二温度变化信号、所述第三温度变化信号以及第三时钟信号调节所述第一充电电荷与所述第二充电电荷比值的电容反馈单元;以及
第一MOS开关管,所述第一MOS开关管的漏极与所述第一电容积分单元、所述第二电容积分单元以及所述电容反馈单元连接,所述第一MOS开关管的栅极接第四时钟信号,所述第一MOS开关管的源极为所述开关电容模块信号输出端。
4.根据权利要求3所述的温度传感器,其特征在于,所述第一电容积分单元包括:第二MOS开关管、第三MOS开关管以及第一微调电容;
所述第二MOS开关管的漏极与所述传感器前端电路连接,所述第二MOS开关管的源极以及所述第三MOS开关管的漏极与所述第一微调电容的第一端连接,所述第三MOS开关管的源极连接至共模电平,所述第一微调电容的第二端为所述第一电容积分单元的输出端;
其中所述第二MOS开关管的栅极以及所述第三MOS开关管的栅极接所述第一时钟信号。
5.根据权利要求3所述的温度传感器,其特征在于,所述第二电容积分单元包括:第四MOS开关管、第五MOS开关管以及第二微调电容;
所述第四MOS开关管的漏极与所述传感器前端电路连接,所述第四MOS开关管的源极、所述第五MOS开关管的漏极与所述第二微调电容的第一端连接,所述第五MOS开关管的源极连接至共模电平,所述第二微调电容的第二端为所述第二电容积分单元的输出端;
所述第四MOS开关管的栅极以及所述第五MOS开关管的栅极接所述第二时钟信号。
6.根据权利要求3所述的温度传感器,其特征在于,所述电容反馈单元包括:第六MOS开关管、第七MOS开关管、第八MOS开关管以及第三电容;
所述第六MOS开关管的漏极以及所述第七MOS开关管的漏极与所述传感器前端电路连接,所述第六MOS开关管的源极以及所述第七MOS开关管的源极与所述第三电容的第一端连接,所述第八MOS开关管的源极连接至共模电平,所述第三电容的第二端以及所述第八MOS开关管的漏极为所述电容反馈单元的输出端;
所述第六MOS开关管的栅极、所述第七MOS开关管的栅极以及所述第八MOS开关管的栅极接第三时钟信号。
7.根据权利要求2所述的温度传感器,其特征在于,所述跨导放大模块包括:第四电容以及跨导放大器;
所述第四电容的第一端以及所述跨导放大器的反向输入端与所述开关电容模块的信号输出端连接,所述跨导放大器的同向输入端连接至共模电平,所述第四电容的第二端与所述跨导放大器的输出端连接,所述跨导放大器的输出端为所述跨导放大模块的输出端。
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