[发明专利]采用斩波技术的高精度温度传感器

说明书

技术领域

本发明涉及传感器领域，特别是涉及一种采用斩波技术的高精度温度传感器。

背景技术

在工农业生产监控、环境控制和科学研究等很多领域，都需要温度的测量与控制。随着IC工艺技术的发展，具有数字输出功能的集成温度传感器成为一个重要的趋势，集成温度传感器主要由温度传感、基准电路、模数转换电路、控制电路等构成，和传统温度传感器相比有很多优点：体积小，功耗低，输出特性好，可直接与数字系统连接。

例如，在申请号为03210314.X的中国专利文献中，公开了一种温度测量电路。该温度测量电路通过温度感测电路将温度转换为电压信号vin，再经过模数转换电路输出数字信号，其中，温度感测电路有两种实现方式，一种是提供晶体管发射极电流的恒流源与PNP管连接、PNP管发射极与放大器连接，放大器输出连接模数转换电路；另一种是固定偏置电压的NMOS管M0和M1分别与PNP管Q0和Q1连接，PNP管Q1和Q0的发射极分别与放大器的正负输入端连接，放大器输出连接模数转化电路，其中，NMOS管M0和M1的面积比为1：N，PNP管Q1和Q0的面积比为M：1。

此外，在申请号为200910247176.6的中国专利文献中，公开了一种CMOS开关电流温度传感器电路及其控制方法；在专利号为6183131的美国专利文献中公开了一种线性型温度传感器等，该些温度传感器采用温度检测和模数转换方案均能实现温度的测量。

然而，该些温度传感器中的模数转换电路中的比较器或者运算放大器存在输入失调，还有基准、温度感测和控制电路中所有运算放大器的输入失调电压等非理想因素，均会影响温度检测精度，故难以应用在需要高精度的温度传感器的场合，故，迫切需要对现有温度传感器进行改进，以提高其检测精度。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种采用斩波技术的高精度温度传感器，用于解决运算放大器及比较器等的输入失调电压对感测精度的影响。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种采用斩波技术的高精度温度传感器，其至少包括：

温度传感器本体及连接所述温度传感器本体的滤波单元；其中，所述温度传感器本体包含的运算放大器和/或比较器中，至少一者具有斩波功能，所述温度传感器本体在每一个斩波相位都产生一个数据输出，且所述滤波单元在每一个斩波相位均基于所述温度传感器本体的当前输出数据与之前输出的2N-1个输出数据的平均值来输出当前感测结果；N为大于等于1的整数。

优选地，所述温度传感器本体包括基于三极管BE结来感测温度的温度传感器；更为优选地，所述温度传感器本体包含的模数转换器可为逐次逼近型模数转换器或sigma-delta模数转换器等。

优选地，所述温度传感器本体包含的基准电路中的运算放大器为具有斩波功能的放大器。

优选地，所述温度传感器本体包含的信号放大器为具有斩波功能的放大器。

优选地，当模数转换器包含比较器和/或运算放大器时，则该比较器和/或运算放大器优选为具有斩波功能的比较器。

如上所述，本发明的采用斩波技术的高精度温度传感器，具有以下有益效果：所有或者部分影响检测精度的运算放大器和比较器均采用斩波技术，整个系统采用相同的斩波时序，且在每一个斩波相位温度传感器本体都产生一个数据输出，这样使得系统中的直流失调信息体现在相邻的两个ADC数字输出值中，最后通过2N（N为自然数）点移动平均的方式消除直流失调电压，由此来有效提高温度传感器精度。

附图说明

图1显示为本发明的采用斩波技术的高精度温度传感器示意图。

图2显示为本发明的采用斩波技术的高精度温度传感器的一种优选示意图。

图3显示为本发明的采用斩波技术的高精度温度传感器的一种优选电路示意图。

图4显示为图3所示的高精度温度传感器的2点移动平均输出示意图。

元件标号说明

1高精度温度传感器

11 温度传感器本体

12 滤波单元

111基准和温度感测电路

112、113、115具有斩波功能的运算放大器

114逐次逼近型模数转换电路

116比较器

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。