[发明专利]温度检测校准电路及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电路技术领域，具体而言，尤其涉及一种可应用于集成电路芯片（例如安全芯片）的温度检测校准电路及方法。

背景技术

当前，温度检测电路被广泛应用于电路环境的温度检测，例如在安全芯片应用场合，需要监测电路的环境温度是否处于安全范围之内，例如（-40℃-120℃），当监测到环境温度超出此范围时，向电路发送停止信令或复位信令以停止电路工作或对电路进行复位操作，在某些意义上，其目的还用于防止有意者的此种基于环境温度骤升或骤降的攻击行为；又例如，温度检测电路还可以用于DRAM（Dynamic Random Access Memory，动态随机存取存储器）的工作环境温度检测，从而依据温度监测的结果进行刷新频率的控制。

现有技术中提供了一种温度检测电路，其实现方案如下：

如图1所示，在该温度检测电路中，产生一个与绝对温度成正比的绝对温度比例PTAT电压，用一个与温度无关的带隙基准电压量化该PTAT电压值，或者将该带隙基准电压与该PTAT电压值进行比对，从而得出待检测目标的环境温度或判断得出待检测目标的环境温度范围。

或者，如图2所示，其采用的技术方案为：将此PTAT电压与一个和工艺相关的PN结电压VBE相比，从而判断温度是否在预设的温度范围内。例如，专利公开号为CN102109389A的中国专利文献则公开了一种温度检测电路，其利用PTAT电压检测环境温度，与一个工艺相关参数Vbe比较，在特定的温度范围内，通过比较器的判断,输出特定的逻辑信号，以检测环境温度的特定范围。一定程度上，该专利方案采用比较器对温度的范围直接进行检测，简化了温度检测电路的结构，并且准确的对温度范围进行检测。

然而，在实际应用当中，由于带隙基准电压及PN结电压VBE都存在与工艺制程相关的偏差，而且由于封装应力等因素影响也会引入失调电压，因此所述温度检测电路如果需要达到一定的精度，就还需要对所述温度检测电路输出的结果进行校准。

如图3所示，在现有技术中，校准如图1所示的温度检测电路时，可通过外部输入一校准基准电压来校准带隙基准电压，例如，专利公开号为EP1792152B1欧洲专利文献则公开了一种用于校准温度传感器的电路，该电路包括一个模拟温度检测装置，一个内部基准电压源和一个模拟-数字转换器（ADC）。ADC被配置为接收来自所述模拟温度检测装置和所述基准电压源的信号输入以及输出一个用以指示当前环境温度相对应的数字信号。采用这种校准方法一定程度上可降低生产成本，并且其相对于传统的热校准其校准效率要高。但在这种技术方案中，需要一个额外的PAD（Programmable Analog Device，可编程模拟器件）来输入所述校准基准电压或者输出量化结果，从而增加了该温度检测校准电路的芯片面积，并且其成本也随之增加。

另外，本发明的发明人发现，对于如图2所示的温度检测电路，则无法利用上述已知的温度检测校准电路进行校准，这时因为在实际应用当中，通常要测量临界温度点的失调，而这个临界温度通常是较低温或较高温，且环境温度难于控制。

发明内容

鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种温度检测校准电路及方法。

为了达到上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：

一种温度检测校准电路，其包括：

PTAT校准电压产生单元，用于生成校准用PTAT电压；

PTAT检测电压产生单元，用于生成检测用PTAT电压；

可调基准电压产生单元，用于依据逻辑控制单元提供的校准控制变量生成可校准基准电压；

逻辑选择单元，用于依据逻辑控制单元提供的状态位信号切换其与PTAT校准电压产生单元或PTAT检测电压产生单元的电性连接；

比较器，用于将所述逻辑选择单元提供的电压信号与可调基准电压产生单元提供的可校准基准电压进行比较，并将比较结果提供给逻辑控制单元；

逻辑控制单元，用于依据比较器提供的比较结果信息控制向逻辑选择单元进行状态位信号的提供以及控制向可调基准电压产生单元进行校准控制变量的提供。

优选地，所述可调基准电压产生单元用于依据逻辑控制单元提供的校准控制变量生成可校准的与温度无关的带隙基准电压V_BG或与工艺相关的PN结基准电压V_BE。

优选地，所述PTAT校准电压产生单元生成的校准用PTAT电压在校准温度点与所述可调基准电压产生单元生成的带隙基准电压V_BG或PN结基准电压V_BE相等；