[发明专利]具有自动校准功能的温度传感器及校准方法

说明书

本发明公开了一种具有自动校准功能的温度传感器及校准方法，所述温度传感器包括温度敏感器件、模数转换器、温度值补偿模块、温度值寄存器、校准系数计算模块、可编程非易失存储器、校准系数寄存器。本发明通过在现有传感器中增加了校准系数计算模块和可编程非易失存储器，使得温度传感器被测试时校准计算和温度补偿都在温度传感器芯片内部完成，外部只需要对温度传感器发送测试命令，大大了减少人工和测试机的参与，可提高温度传感器的同测数，缩短测试时间。

技术领域

本发明涉及温度传感器领域和集成电路领域，具体涉及一种具有自动校准功能的温度传感器及校准方法。

背景技术

随着近年来应用需求的不断提高和半导体行业的快速发展，温度传感器作为电子设备中最常规器件之一，人们对它要求也越来越高，不仅要精度高、性能好，还有成本低。一些非理想因素，例如PVT(technology voltage temperature，工艺、电压、温度)的影响，以及用户可读的要求，使得测温结果与真实所需要读取到温度值之间存在线性和非线性的偏差，校准补偿就是为了修正和减小偏差。

温度传感器无论作为单个芯片还是IP(intellectual property)模块，都基本包括片内或片外温度敏感器件、模数转换器、温度校准补偿和数字信号处理。其中，温度校准补偿算法直接影响传感器的精度和成本，高精度的校准算法，如函数拟合、分段查表以及模拟参数修调等，都非常复杂，硬件消耗和测试成本都很高。

目前来说，因测试台的升温、降温以及芯片测温都需要足够长的时间才能稳定，温度传感器的校准过程需要消耗大量的时间，另由于每个温度传感器的校准系数是不同的，需要测试机对每个温度传感器分别测试并计算校准系数，对测试机的要求高，同测性差，传感器的测试时间长。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中温度传感器被测试时测试时间长，同测性差的缺陷，提供一种具有自动校准功能的温度传感器及校准方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本发明提供了一种具有自动校准功能的温度传感器，所述温度传感器包括温度敏感器件、模数转换器、温度值补偿模块、温度值寄存器、校准系数计算模块、可编程非易失存储器、校准系数寄存器；

所述模数转换器与所述温度敏感器件及温度值补偿模块连接，用于实现对温度敏感器件采样的模拟信号到数字信号的转换，将所述数字信号输出给所述温度值补偿模块；

所述温度值补偿模块与所述温度值寄存器及校准系数寄存器连接，用所述校准系数寄存器的输出信号对所述数字信号进行补偿，以得到补偿后的温度值，并输出给所述温度值寄存器；

所述温度值寄存器与校准系数计算模块和可编程非易失存储器连接，用于锁存当前补偿后的温度值，并将所述当前补偿后的温度值分别输出给校准系数计算模块和可编程非易失存储器；

所述校准系数计算模块与温度寄存器及可编程非易失存储器连接，用于实现校准系数的计算，并将校准系数输出到所述可编程非易失存储器和所述校准系数寄存器中；

所述可编程非易失存储器，用于保存所述校准系数和温度敏感器件采样的补偿前的实际温度；

所述校准系数寄存器与所述校准系数计算模块、所述可编程非易失存储器及所述温度值补偿模块相连接，用于锁存当前校准系数，并输出给所述温度值补偿模块。

较佳地，所述温度值补偿模块，包括乘法器和加法器；

所述乘法器用于实现增益补偿；

所述加法器用于偏置补偿；

补偿公式如下：

Tpr＝adc_value*gn+os