[发明专利]高精度温度传感器及精度调节方法

权利要求书

1.一种高精度温度传感器，其特征在于：包括第一MOS管(201)、MOS管组(202)、第二MOS管(203)、第三MOS管(204)、第一双极晶体管(205)和第二双极晶体管(206)、运算放大器(208)、补偿电路(207)和ADC(109)，所述MOS管组(202)包括至少一个串联的MOS管组成，所述MOS管组(202)内的MOS管参数与第一MOS管(201)的参数相同；

所述第一MOS管(201)的漏级与所述第三MOS管(204)的源级相连，所述第三MOS管(204)的漏级与所述第一双极晶体管(205)的发射极相连，所述第一双极晶体管(205)集电极接地，所述第一双极晶体管(205)的基极与集电极相连；

所述MOS管组(202)的漏级与所述第二MOS管(203)的源级相连，所述第二MOS管(203)的漏级与所述第二双极晶体管(206)的发射极相连，所述第二双极晶体管(206)集电极接地，所述第二双极晶体管(206)的基极与集电极相连；

所述运算放大器(208)同向端与所述第一双极晶体管(205)发射极相连，所述运算放大器(206)反向端与所述第二双极晶体管(206)发射极相连，所述第一MOS管(201)的源级与所述MOS管组(202)的源级相连；

所述运算放大器(208)的输出端与所述ADC的输入端相连，所述补偿电路(207)第一输出端与所述运算放大器(208)电源端相连，所述补偿电路(207)第二输出端与所述ADC控制端相连；

所述补偿电路(207)第一输出端电压为Voffset，第二输出端电压为Vref*，基准电压为Vref；

Voffset，Vref和Vref*的关系式为：

其中K是玻尔兹曼常数，q是电子电荷量，T是开尔文绝对温度，n是流过第一双极晶体管(205)和第二双极晶体管(206)的电流密度比值，m为ADC的有效位数，A为运算放大器(208)的放大倍数。

2.根据权利要求1所述一种高精度温度传感器精度调整方法，其特征在于：

步骤1：确定运算放大器(208)的输入电压K是玻尔兹曼常数，q是电子电荷量，T是开尔文绝对温度，n是流过第一双极晶体管(205)和第二双极晶体管(206)的电流密度比值；

步骤2：得到基准电压Vref的关系式为其中n₀为流过流过第一双极晶体管(205)和第二双极晶体管(206)的电流密度比值，k₁为比例系数，用于调整Vref；

步骤3：确定ADC的输出电压为：其中m为ADC的有效位数，A为运算放大器(208)的放大倍数，V_O为失调电压，用于控制运算放大器(208)输出电压摆幅在ADC量化范围内；

步骤4：确定补偿电路(207)第一输出端电压Voffset和第二输出端电压Vref*，Voffset＝b₁Vref，Vref*＝b₂Vref，

步骤5：设基准电压线性部分为y1＝K₂x+B₂，随温度变化的ΔV_BE为y2＝K₁x+B₁，参数B₁，B₂为调整最终开尔文温度转化为摄氏温度以后的直流漂移参数； 确定ADC输出电压为：

步骤6：对Vout在x＝0进行泰勒展开：

为温度检测的变化斜率，第三项调整的值抵消Vref中非线性分量带来的二阶误差。