[发明专利]一种CMOS全集成近零功耗温度传感器

摘要

本发明公开了一种CMOS全集成近零功耗温度传感器，包括PTAT感温元件、CWT感温元件、第一电压‑电流转换器、第二电压‑电流转换器、第一偏置发生器、第二偏置发生器、第一环形振荡器、第二环形振荡器及计数器；其中，计数器包括启动电路、CWT计数器及PTAT计数器；所述第一电压‑电流转换器及第二电压‑电流转换器均包括电源、运算放大器、第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管、第二PMOS管、第一PMOS管及第二NMOS管，该传感器功耗及成本较低，并且芯片面积较小。

主权项

1.一种CMOS全集成近零功耗温度传感器，其特征在于，包括PTAT感温元件(1)、CWT感温元件、第一电压‑电流转换器(2)、第二电压‑电流转换器、第一偏置发生器、第二偏置发生器、第一环形振荡器(3)、第二环形振荡器及计数器(4)；其中，计数器(4)包括启动电路、CWT计数器及PTAT计数器；所述第一电压‑电流转换器(2)及第二电压‑电流转换器均包括电源、运算放大器(AMP)、第三PMOS管(MP3)、第四PMOS管(MP4)、第五PMOS管(MP5)、第二PMOS管(MP2)、第一PMOS管(MP1)及第一NMOS管(MN1)；其中，运算放大器(AMP)的同相输入端与第三PMOS管(MP3)的漏极及第四PMOS管(MP4)的源极相连接，运算放大器(AMP)的输出端与第三PMOS管(MP3)的栅极相连接，第三PMOS管(MP3)的源极与电源相连接，第四PMOS管(MP4)的漏极与第五PMOS管(MP5)的源极及第四PMOS管(MP4)的栅极相连接，第五PMOS管(MP5)的漏极与第二PMOS管(MP2)的源极及第五PMOS管(MP5)的栅极相连接，第二PMOS管(MP2)的漏极与第二PMOS管(MP2)的栅极、第一PMOS管(MP1)的漏极及第一NMOS管(MN1)的漏极相连接，第一PMOS管(MP1)的源极与电源及第一PMOS管(MP1)的栅极相连接，第一NMOS管(MN1)的栅极及第一NMOS管(MN1)的源极均接地；第一电压‑电流转换器(2)中运算放大器(AMP)的反相输入端与PTAT感温元件(1)的输出端相连接，第一电压‑电流转换器(2)中运算放大器(AMP)的输出端与第一偏置发生器的输入端相连接；第二电压‑电流转换器中运算放大器(AMP)的反相输入端与CWT感温元件相连接，第二电压‑电流转换器中运算放大器(AMP)的输出端与第二偏置发生器的输入端相连接；第一偏置发生器的输出端与第一环形振荡器(3)的输入端相连接，第二偏置发生器的输出端与第二环形振荡器的输入端相连接，第一环形振荡器(3)的输出端及第二环形振荡器的输出端分别与启动电路的输入端相连接，启动电路的两个输出端分别与PTAT计数器的时钟信号输入端及CWT计数器的时钟信号输入端相连接，启动电路控制PTAT计数器及CWT计数器同步启动，当CWT计数器达到饱和时，则PTAT计数器及CWT计数器停止计数，从PTAT计数器读取温度数字。