[发明专利]一种高精度的温度传感器电路

权利要求书

1.一种高精度的温度传感器电路，其特征在于，包括带隙基准模块、压频转换模块、计数器模块、第一或门、第二或门、第一反相器和D触发器，

所述带隙基准模块用于产生带隙基准电压(Vref)和正温度系数电压(Vptat)，包括第一运算放大器(A1)、第二运算放大器(A2)、第一三极管(Q1)、第二三极管(Q2)、第三三极管(Q3)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第一NMOS管(MN1)、第一PMOS管(MP1)、第二PMOS管(MP2)、第三PMOS管(MP3)、第四PMOS管(MP4)、第五PMOS管(MP5)、第六PMOS管(MP6)、第七PMOS管(MP7)、第八PMOS管(MP8)、第九PMOS管(MP9)、第十PMOS管(MP10)、第十一PMOS管(MP11)、第十二PMOS管(MP12)、第十三PMOS管(MP13)、第十四PMOS管(MP14)、第十五PMOS管(MP15)、第十六PMOS管(MP16)、第十七PMOS管(MP17)、第十八PMOS管(MP18)、第十九PMOS管(MP19)、第二十PMOS管(MP20)、第二十一PMOS管(MP21)、第二十二PMOS管(MP22)、第二十三PMOS管(MP23)、第二十四PMOS管(MP24)、第二十五PMOS管(MP25)、第二十六PMOS管(MP26)、第二十七PMOS管(MP27)、第二十八PMOS管(MP28)、第二十九PMOS管(MP29)和第三十PMOS管(MP30)，

第一运算放大器(A1)的正向输入端连接第一三极管(Q1)的发射极和第一PMOS管(MP1)的漏极，其负向输入端连接第二PMOS管(MP2)的漏极并通过第一电阻(R1)后连接第二三极管(Q2)的发射极，其输出端连接第三PMOS管(MP3)、第四PMOS管(MP4)、第六PMOS管(MP6)和第八PMOS管(MP8)的栅极；

第一PMOS管(MP1)的栅极连接第二PMOS管(MP2)、第五PMOS管(MP5)和第七PMOS管(MP7)的栅极并连接偏置电压(VBP)，其源极连接第三PMOS管(MP3)的漏极；

第四PMOS管(MP4)的漏极连接第二PMOS管(MP2)的源极，其源极连接第三PMOS管(MP3)、第六PMOS管(MP6)和第八PMOS管(MP8)的源极并连接电源电压；

第五PMOS管(MP5)的源极连接第六PMOS管(MP6)的漏极，其漏极连接第二电阻(R2)的一端和第二运算放大器(A2)的正向输入端并输出所述带隙基准电压(Vref)；

第三三极管(Q3)的发射极连接第二电阻(R2)的另一端，其基极和集电极连接第一三极管(Q1)的基极和集电极以及第二三极管(Q2)的基极和集电极并接地；

第七PMOS管(MP7)的源极连接第八PMOS管(MP8)的漏极，其漏极输出所述正温度系数电压(Vptat)并通过第三电阻(R3)后接地；

第十八PMOS管(MP18)的栅极连接第一修调控制信号(v10)，其源极连接第十九PMOS管(MP19)的漏极，其漏极连接第九PMOS管(MP9)、第十二PMOS管(MP12)、第十五PMOS管(MP15)和第二十一PMOS管(MP21)的漏极以及第十一PMOS管(MP11)、第十四PMOS管(MP14)、第十七PMOS管(MP17)、第二十PMOS管(MP20)、第二十二PMOS管(MP22)、第二十四PMOS管(MP24)、第二十六PMOS管(MP26)、第二十八PMOS管(MP28)和第三十PMOS管(MP30)的栅极并连接第五电阻(R5)的一端；

第十五PMOS管(MP15)的栅极连接第二修调控制信号(v20)，其源极连接第十六PMOS管(MP16)的漏极；第十二PMOS管(MP12)的栅极连接第三修调控制信号(v30)，其源极连接第十三PMOS管(MP13)的漏极；第九PMOS管(MP9)的栅极连接第四修调控制信号(v40)，其源极连接第十PMOS管(MP10)的漏极；

第十一PMOS管(MP11)的源极连接第十四PMOS管(MP14)、第十七PMOS管(MP17)、第二十PMOS管(MP20)、第二十二PMOS管(MP22)、第二十四PMOS管(MP24)、第二十六PMOS管(MP26)、第二十八PMOS管(MP28)和第三十PMOS管(MP30)的源极并连接电源电压，其漏极连接第十PMOS管(MP10)的源极；

第十三PMOS管(MP13)的栅极连接第十PMOS管(MP10)、第十六PMOS管(MP16)、第十九PMOS管(MP19)、第二十一PMOS管(MP21)、第二十三PMOS管(MP23)、第二十五PMOS管(MP25)、第二十七PMOS管(MP27)和第二十九PMOS管(MP29)的栅极以及第五电阻(R5)的另一端和第一NMOS管(MN1)的漏极，其源极连接第十四PMOS管(MP14)的漏极；

第十六PMOS管(MP16)的源极连接第十七PMOS管(MP17)的漏极，第十九PMOS管(MP19)的源极连接第二十PMOS管(MP20)的漏极；

第二运算放大器(A2)的负向输入端连接第一NMOS管(MN1)的源极并通过第四电阻(R4)后接地，其输出端连接第一NMOS管(MN1)的栅极；

第二十一PMOS管(MP21)的源极连接第二十二PMOS管(MP22)的漏极；

第二十三PMOS管(MP23)的源极连接第二十四PMOS管(MP24)的漏极，其漏极输出第一基准电流(Iref1)；

第二十五PMOS管(MP25)的源极连接第二十六PMOS管(MP26)的漏极，其漏极输出第二基准电流(Iref2)；

第二十七PMOS管(MP27)的源极连接第二十八PMOS管(MP28)的漏极，其漏极输出第三基准电流(Iref3)；

第二十九PMOS管(MP29)的源极连接第三十PMOS管(MP30)的漏极，其漏极输出第四基准电流(Iref4)；

所述第一运算放大器(A1)和第二运算放大器(A2)为斩波运算结构，其斩波时钟为第一时钟信号f1；所述第一运算放大器(A1)包括第五斩波开关(S5)、第六斩波开关(S6)、第四NMOS管(MN4)、第五NMOS管(MN5)、第六NMOS管(MN6)、第三十一PMOS管(MP31)、第三十二PMOS管(MP32)、第八电阻(R8)、第三电容(C3)、第一电流源(I1)和第二电流源(I2)，

所述第一运算放大器(A1)的正向输入信号通过第五斩波开关(S5)后连接第三十二PMOS管(MP32)的栅极，其负向输入信号通过第五斩波开关(S5)后连接第三十一PMOS管(MP31)的栅极；

第三十一PMOS管(MP31)的源极连接第三十二PMOS管(MP32)的源极并连接第一电流源(I1)的正向端，其漏极连接第四NMOS管(MN4)的漏极并通过第六斩波开关(S6)后连接第四NMOS管(MN4)和第五NMOS管(MN5)的栅极；第一电流源(I1)的负向端连接电源电压；

第三十二PMOS管(MP32)的漏极连接第五NMOS管(MN5)的漏极并通过第六斩波开关(S6)后连接第六NMOS管(MN6)的栅极和第八电阻(R8)的一端；

第三电容(C3)的一端连接第八电阻(R8)的另一端，其另一端连接第六NMOS管(MN6)的漏极和第二电流源(I2)的正向端并作为所述第一运算放大器(A1)的输出端；第二电流源(I2)的负向端连接电源电压；

第四NMOS管(MN4)、第五NMOS管(MN5)和第六NMOS管(MN6)的源极接地，第五斩波开关(S5)和第六斩波开关(S6)的斩波时钟为所述第一时钟信号(f1)；

所述压频转换模块包括具有相同结构的第一压频转换电路和第二压频转换电路，所述第一压频转换电路的输入端连接所述带隙基准电压(Vref)，其输出端连接第一或门的第一输入端；所述第二压频转换电路的输入端连接所述正温度系数电压(Vptat)，其输出端连接第二或门的第一输入端；

所述带隙基准模块和所述压频转换模块之间还包括系统斩波模块，所述系统斩波模块包括第二反相器、第七NMOS管(MN7)、第八NMOS管(MN8)、第九NMOS管(MN9)和第十NMOS管(MN10)，

第二反相器的输入端连接第二时钟信号(clock)，其输出端输出第二时钟信号的反相信号(clock_n)；

第七NMOS管(MN7)的栅极连接所述第二时钟信号(clock)，其源极连接第八NMOS管(MN8)的漏极并连接所述带隙基准电压(Vref)，其漏极连接第九NMOS管(MN9)的漏极并作为所述系统斩波模块的第一输出端连接所述第一压频转换电路的输入端；

第十NMOS管(MN10)的栅极连接所述第二时钟信号(clock)，其漏极连接第九NMOS管(MN9)的源极并连接所述正温度系数电压(Vptat)，其源极连接第八NMOS管(MN8)的源极并作为所述系统斩波模块的第二输出端连接所述第二压频转换电路的输入端；

第八NMOS管(MN8)和第九NMOS管(MN9)的栅极连接所述第二时钟信号的反相信号(clock_n)；

所述压频转换模块和所述第一或门以及第二或门之间还包括数据选择模块，所述数据选择模块包括第一数据选择器和第二数据选择器，

所述第一数据选择器的第一输入端连接第一压频转换电路的输出端，其第二输入端连接第二压频转换电路的输出端，其时钟端连接所述第二时钟信号(clock)，其输出端连接所述第一或门的第一输入端；

所述第二数据选择器的第一输入端连接第一压频转换电路的输出端，其第二输入端连接第二压频转换电路的输出端，其时钟端连接所述第二时钟信号的反相信号(clock_n)，其输出端连接所述第二或门的第一输入端；

所述计数器模块包括第一计数器和第二计数器，所述第一计数器的输入端连接所述第一或门的输出端，其输出端作为所述温度传感器电路的输出端；所述第二计数器的输入端连接所述第二或门的输出端，其最大位输出通过第一反相器后连接所述D触发器的数据输入端；所述第一计数器、第二计数器和D触发器的置位端连接外部使能信号(ENA)；所述D触发器的Q输出端输出反馈信号(FB)连接所述第一或门和第二或门的第二输入端。