[发明专利]一种高精度的温度传感器电路

说明书

一种高精度的温度传感器电路，属于电子电路技术领域。首先利用带隙基准模块产生一个带隙基准电压和一个正温度系数电压，然后用两个相同的压频转换电路分别将正温度系数电压与带隙基准电压转化为正温度系数电压频率和带隙基准电压频率，最后通过两个计数器计数，当第二计数器计满之后通过反馈信号使得第一计数器停止计数，通过获得正温度系数电压与带隙基准电压比值来获得温度值大小，所设计的温度传感器结构简单，可以做到低功耗；带隙基准模块中使用斩波运放用于消除运放失调所引起的误差，带隙基准模块后增加一个系统斩波模块来减小比较器失调电压对温度检测的误差。本发明结构简单，功耗低，测温误差小。

技术领域

本发明属于电子电路技术领域，尤其涉及一种高精度的温度传感器电路。

背景技术

温度是一种物理现象，在生产生活、各行各业当中都对我们产生着深刻的影响。因此无论是工农业生产还是科学研究都离不开温度测量和温度传感器。尤其是随着近几年来物联网热潮的兴起，温度传感器作为物联网的基本构成元件，市场应用范围不断扩大。在电路系统中设计温度传感器有助于提高整个电路系统温度的稳定性和易检测性。

传统的温度传感器大多使用信号调制器Sigma-Delta ADC实现转换，信号调制器Sigma-Delta ADC具有分辨率高和精度高等特点，但由于其使用了电容阵列，消耗的版图面积较大，且其电路架构复杂，温度转化时间较长。

发明内容

针对上述电路结构复杂、温度转化时间长等不足之处，本发明提出一种高精度的温度传感器电路，同时提出多种校准方法，减小测温误差。

本发明的技术方案为：

一种高精度的温度传感器电路，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；