[发明专利]一种低功耗温度传感器电路

说明书

本发明提出一种低功耗温度传感器电路，包含：带隙基准比较电压源V1，第一开关管S1，充电电容C1，第二开关管S2，放电电流源I1，比较器I2以及计数器counter。使用本发明的有益效果是，免了传统温度传感器电路中使用的power hungry运放和SAR ADC，采用对电容充放电计数的形式来获取温度信息，由于ADC相当于只是一个积分型ADC，没有非常消耗功耗的模拟单元，故功耗非常小，可以广泛应用于对低功耗要求比较高的应用场景。

技术领域

本发明属于电路设计领域，具体涉及一种低功耗的温度传感器电路。

背景技术

温度传感器作为一种常用的传感器，广泛应用于社会生产和生活中。在物联网时代，集成温度传感器的NFC标签正变得越来越普及。

但由于一般NFC标签都是无源的，它们的供电都来自于所处的电磁场，再加上NFC标签自身也有功耗，所以集成温度传感器的NFC标签对于温度传感器的功耗有很高的要求，当温度传感器的功耗较大时，就会影响标签的性能和工作距离。

现有温度传感器的技术方案主要是一个由biploar组成的感温单元加上一个ADC来实现，此时功耗的主要来源是ADC部分，SAR ADC需要一个精准的电压参考产生电路，而另一些sigma_delta结构的温度传感器电路又需要一个power hungry类型的运放，这些结构的温度传感器电路功耗都比较大，都不利于应用在对低功耗的要求比较高的场景中。

发明内容

本发明的目的在于，为了解决上述问题而提出一种可以有效降低工作时的功耗并广泛应用于对低功耗要求比较高的应用场景中的低功耗温度传感器。

为了达到以上目的，本发明提出一种新型低功耗温度传感器，其特征在于，包含：带隙基准比较电压源V1，第一开关管S1，充电电容C1，第二开关管S2，放电电流源I1，比较器I2以及计数器counter。

所述带隙基准比较电压源V1，其特征在于，其输入端连接电源电压，输出信号为V1_out，V1_out连接第一开关管S1。所述带隙基准比较电压源V1的输出信号V1_out不随温度的变化而变化。

所述第一开关管S1，其特征在于，一端连接所述带隙比较基准电压源V1，另一端连接所述充电电容C1，所述第二开关管S2以及所述比较器I2。所述第一开关管S1的断开和闭合状态与所述第二开关管S2的断开和闭合状态相反，即当所述第一开关管S1断开时，所述第二开关管S2闭合，当所述第一开关管S1闭合时，所述第二开关管S2断开。

所述充电电容C1，其特征在于，上极板连接所述第一开关管S1，所述第二开关管S2和所述比较器I2，下极板接地。

所述第二开关管S2，其特征在于，一端连接所述放电电流源I1，另一端连接所述第一开关管S1，所述充电电容C1以及所述比较器I2。所述第二开关管S2的断开和闭合状态与所述第一开关管S1的断开和闭合状态相反，即当所述第二开关管S2断开时，所述第一开关管S1闭合，当所述第二开关管S2闭合时，所述第一开关管S1断开。

所述放电电流源I1，其特征在于，其输入连接所述第二开关管S2，其输出接地。I1包含有温度信息，会随着温度的变化而变化。

所述比较器I2，其特征在于，有两个输入端，一个输入端V_cmp连接所述第一开关管S1，所述充电电容C1和所述第二开关管S2，另一输入端接地；所述比较器I2的输出信号为d_cmp，连接所述计数器counter的输入。

所述计数器counter，其特征在于，其输入连接所述比较器I2的输出，所述计数器counter的输出即为本发明提出的温度传感器电路的输出dout。

所述第一开关管S1闭合且所述第二开关管S2断开为第一阶段，所述第一开关管S1断开且所述第二开关管S2闭合为第二阶段。