[发明专利]一种高精度宽输出电压的温度传感器

说明书

本发明特别涉及一种高精度宽输出电压的温度传感器，包括温度信号生成电路、温度信号放大电路、电压动态抬升电路和放大器直流偏置消除电路，温度信号生成电路用于根据检测到的温度生成对应的温度信号；温度信号放大电路用于对所述温度信号进行放大；电压动态抬升电路用于提高所述温度信号放大电路的放大倍数以增加所述温度信号的放大范围；放大器直流偏置消除电路用于将放大后的温度信号中的直流偏置调制到高频，以通过接收所述温度信号的模数转换器所带的滤波器进行滤除。本发明不仅提高了温度传感器输出电压的电压范围，同时解决了直流偏置的干扰，提高了温度传感器的精度。

技术领域

本发明涉及传感器领域，特别涉及一种高精度宽输出电压的温度传感器。

背景技术

温度传感器作为感知芯片环境温度的模块，是集成电路里一个应用广泛的组成部分。现有技术中，既有专门的温度传感器芯片，也可以集成在各类型通用集成电路里，比如集成在通用处理器(MCU)、工业控制芯片、各类计量芯片等。其作用除了显示当前温度之外，还可以根据芯片温度，对一些参数如晶体频率、时钟频率、计量增益等进行温度补偿和校正。现有技术中，一个典型的温度传感器如图1所示，由一个电流源I₀、NPN三极管Q₀和一个缓冲运放A₀组成，当电流I₀恒定时，NPN三极管Q₀基极与发射极之间的电压与温度T呈线性关系，因此可以通过电压的变化来反映温度的变化，如图2所示，为图1所示温度传感器的电压-温度曲线图。而A₀则作为缓冲级，可以保证该温度传感器能够驱动后续的ADC电路。采用上述结构或者类似结构的温度传感器，有以下不足之处：

(1)温度曲线的线性度不足，电压和温度的拟合公式里含有较高的二次以上分量系数，给计算带来较大复杂度；

(2)温度曲线的系数受集成电路工艺参数的偏差影响较大，在批量生产的时候无法很好保证一致性；

(3)温度传感器产生的信号幅度不足，如图2所示，在-40～120℃范围内，温度信号的电压范围在550mV～850mV之间，只有300mV，或1.875mV/℃，这对温度传感器后面的ADC精度提出了很高的要求。

发明内容

本发明旨在至少解决常规温度传感器输出电压信号小、电压-温度曲线参数受集成电路生产工艺影响大等问题。

为此，本发明的一个目的在于提出一种高精度宽输出电压的温度传感器,该温度传感器输出电压范围较大，且精度高。

为了实现上述目的，本发明的一个实施例提出了一种高精度宽输出电压的温度传感器，包括温度信号生成电路、温度信号放大电路、电压动态抬升电路和放大器直流偏置消除电路，

所述温度信号生成电路用于根据检测到的温度生成对应的温度信号；

所述温度信号放大电路用于对所述温度信号进行放大；

所述电压动态抬升电路用于提高所述所述温度信号放大电路的放大倍数以增加所述温度信号的放大范围；

所述放大器直流偏置消除电路用于将放大后的温度信号中的直流偏置调制到高频。

根据本发明实施例的温度传感器，不仅可以通过温度信号放大电路对生成的温度信号，即电压信号进行一次放大，从而提高输出电压的电压范围，同时采用了电压动态抬升电路，提高了温度信号放大电路的放大倍数，从而进一步增加了所述电压信号的放大范围；不仅如此，本实施例的温度传感器还设置了放大器直流偏置消除电路，解决了直流偏置的干扰，提高了温度传感器的精度。

另外，根据本发明上述实施例的高精度宽输出电压的温度传感器还可以具有如下附加的技术特征：