[发明专利]温度感测装置、切换电容装置及其电压积分电路

说明书

技术领域

本发明是有关于一种电压积分电路，且特别是有关于一种具有低增益且/或低速运算放大器的温度感测装置、切换电容装置及其电压积分电路。

背景技术

请参照图1，图1是传统电压积分器100的电路图。电压积分器100包括电容C1与运算放大器OP1。运算放大器OP1具有正相输入端、反相输入端以及输出端。运算放大器的正相输入端接收参考电压Vref。电容C1耦接于运算放大器OP1的反相输入端与输出端之间。运算放大器OP1的反相输入端接收电流IIN，且运算放大器OP1的输出端产生输出差值（output delta）Vout。

在电压积分器100的运作中，电流IIN流入运算放大器OP1的反相输出端，且运算放大器其输出端上的输出电压Vout可以如公式(1)所示：

输出差值Vout=I_IN×C1×t+Vneg，其中t代表时间。

若运算放大器OP1的增益够大（即大于60dB），则运算放大器OP1其反相输入端上的电压Vneg与参考电压Vref几乎相等，故输出差值Vout=I_IN×C1×t+Vref。然而，若运算放大器OP1的增益不够大时，输出差值Vout=I_IN×C1×t+Vref+Voffset，其中电压Voffset为运算放大器OP1的偏移电压（offset voltage）。

当电流IIN流入运算放大器OP1时，输出电压Vout可被运算放大器OP1的输出状态拉低（或拉升）。若运算放大器OP1不具高增益或运算放大器OP1的响应时间（response time）很慢，运算放大器OP1将具有可变的电压Voffset，电压积分器的性能也会因此而降低。

发明内容

本发明提供一种温度感测装置、切换电容装置及其电压积分电路，藉以提供具有高度准确的输出电压。

本发明提供一种具有上述电压积分电路的温度感测装置。

本发明还提供一种具有上述电压积分电路的切换电容装置。

电压积分电路包括运算放大器、电容以及电流源。运算放大器具有正相输入端、反相输入端以及输出端。运算放大器的输出端产生输出电压，且其正相输入端接收参考电压。电容耦接于运算放大器的输出端与反相输入端之间。电流源耦接于运算放大器的输出端。电流源从电容汲取复制电流，且此复制电流的电平是依据流入运算放大器其反相输入端的电流的电平来决定。

温度感测装置包括电流产生器以及电压积分电路。电流产生器依据环境温度而产生温度感测电流。电压积分电路包括运算放大器、电容以及电流源。运算放大器具有正相输入端、反相输入端以及输出端。运算放大器的输出端产生输出电压，其正相输入端接收参考电压，且运算放大器的反相输入端接收温度感测电流。电容耦接于运算放大器的输出端与反相输入端之间。电流源耦接于运算放大器的输出端。电流源从电容汲取复制电流，且复制电流的电平是依据温度感测电流的电平来决定。

切换电容装置包括切换电容电路以及电压积分电路。切换电容电路具有第一电容，且切换电容电路切换第一电容以接收输入电压或参考电压，并藉以产生输出电流。电压积分电路耦接于切换电容电路以接收输出电流。电压积分电路包括第一运算放大器、第二电容以及电流源。第一运算放大器具有正相输入端、反相输入端以及输出端。第一运算放大器的输出端产生输出电压。正相输入端接收一参考电压，且该运算放大器的反相输入端接收该输出电流。第二电容耦接于第一运算放大器的输出端与反相输入端之间。电流源耦接于第一运算放大器的输出端。电流源从第二电容汲取复制电流，且复制电流的电平是依据输出电流的电平来决定。

因此，本发明提供一种电压积分电路，以及用以从电压积分电路中的运算放大器的电容汲取复制电流的电流源。因此，运算放大器其反相输入端上的电压为常数，而与流入运算放大器其反相输入端的电流的变化无关。也就是说，运算放大器的偏移电压在电压积分电路运作期间不会改变，进而实现通过电压积分电路来产生高度准确的输出电压。

为让本案的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是传统电压积分器100的电路图；

图2是本发明一实施例所示出的电压积分电路200的电路图；

图3A是本发明一实施例所示出的温度感测装置300的电路图；

图3B示出温度感测码（Temperature sensor code）对于环境温度的关系示意图；

图4是切换电容装置400的电路图。

附图标记说明：