[发明专利]一种基于标准单元的温度测量电路

说明书

本发明公开了一种基于标准单元的温度测量电路，包括时延电路、计数器、参考时钟和温度计算单元，其中，所述时延电路包括若干个串联的标准单元；所述参考时钟的频率根据时延电路的输入信号和输出信号的时延时间确定，在时延时间内，参考时钟至少有一个方波；所述计数器的输入连接时延电路的输入信号、时延电路的输出信号和参考时钟；所述温度计算单元与计数器的输出连接，根据时延电路中标准单元的时延时间和温度的关系函数或关系表，得出实时温度。本发明基于标准单元设计电路，可以很方便地将本发明的电路集成在芯片之中，不再需要额外搭建其他温度传感芯片、驱动电路等，构建电路时间极大减少，极大地降低了电路的复杂程度。

技术领域

本发明属于芯片领域，涉及一种基于标准单元的温度测量电路。

背景技术

芯片在工作中对温度有着极高的要求，这就要求了现在在设计芯片的时候必须考虑到在芯片工作的时候检测其工作温度并回馈给芯片让其调整自身的工作频率。

现有技术中具体方法有：利用经典结温方程计算；使用贴敷热电偶的办法；使用红外照相机测量封装外部的壳温。除了上述几种方法，现在的主流方法是利用电阻、电压信号和温度间的关系，外加一个设计好的测温电路包括相位-电压转换器、压控振荡器、频率-产生器等器件来完成对芯片温度的测量。

现有技术缺点：误差极大；针对较大型封装可以使用，但是不适用于较小的封装器件；红外照相机成本极高，大约在数万美元。

现在有技术因为对信号要求极高，对于不同的信号，如果要求不同，目的不同，那么就必须改变电路的结构重新制版，一定程度上抬高了成本，而且其电路设计繁多复杂。因为这种特性，故其不易于应用到其他的系统上，可移植性差。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种基于标准单元的温度测量电路。

包括时延电路、计数器、参考时钟和温度计算单元，其中，

所述时延电路包括若干个串联的标准单元；所述参考时钟的频率根据时延电路的输入信号和输出信号的时延时间确定，在时延时间内，参考时钟至少有一个方波；所述计数器的输入连接时延电路的输入信号、时延电路的输出信号和参考时钟；所述温度计算单元与计数器的输出连接，根据时延电路中标准单元的时延时间和温度的关系函数或关系表，得出实时温度。

优选地，所述标准单元为与门。

优选地，所述标准单元为非门。

优选地，所述标准单元为反相器。

优选地，所述时延电路的时延时间计算为，在计数器完成计数后，将所采样到时钟个数传输给所述温度计算单元，根据采样到的时钟个数和参考时钟的频率得出具时延时间t，

f＝1/T；

t＝T/N；

其中，f为参考时钟的频率，T为参考时钟的周期，N为计数器采样到的时钟个数。

与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明为使用标准单元所设计的电路，可以很方便的集成在芯片之中，不再需要额外搭建其他温度传感芯片，驱动电路等，构建电路时间极大减少，极大地降低了电路的复杂程度。

本发明易于标准化，设计简便，针对不同的芯片可以直接移植使用，一定程度上降低了成本。根据标准单元时延和温度关系的原理设计一个可集成在芯片内部的温度测量电路，实时的监控芯片温度，根据返回的温度值，芯片可以调整自己的在该温度环境下适宜的工作频率。

附图说明

图1为本发明实施例的基于标准单元的温度测量电路的结构框图；

图2为本发明实施例的基于标准单元的温度测量电路的时延电路的信号示意图；