專利名稱:具可自動(dòng)程序化校準(zhǔn)的精確溫度感應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種溫度穩(wěn)定且可操作于1V以下的能隙參考電壓電路,尤指一種電路具有復(fù)數(shù)個(gè)溫度感應(yīng)點(diǎn),且可使用在低功率電壓的溫度感應(yīng)器。
背景技術(shù):
以能隙參考電路為基礎(chǔ)的高精確度溫度感應(yīng)器,其使用低電壓電源供應(yīng)且操作低于1V的能隙參考區(qū)域,在很多應(yīng)用上是必要的。尤指具有復(fù)數(shù)個(gè)溫度感應(yīng)器的電路,其中該溫度感應(yīng)器的輸出是相互緊密追蹤的,而不需要復(fù)雜和龐大的電路,以至于不需過(guò)度布局于昂貴的芯片面積之上,并可程序化這溫度感應(yīng)器間的輸出的校正工作上保持在最小化。此電路的前端需要低電壓參考。然而,當(dāng)該供應(yīng)電壓少于1.5V以下時(shí),在常見的能隙參考(BGR)電路是很難穩(wěn)定操作的。
此一電路是參考前述相關(guān)的專利申請(qǐng)案中得知,藉此明確地參考引用。尤其,根據(jù)面積比為1∶M的兩二極管型態(tài)裝置或耦合成二極管的晶體管與兩電阻機(jī)制的比例,以產(chǎn)生正與負(fù)參考電壓的電路。其次,該兩參考電壓是驅(qū)動(dòng)一個(gè)加總電路,各使用電流源與電阻機(jī)制,以產(chǎn)生取決于該正參考電壓與電阻機(jī)制的比例,及負(fù)參考電壓與另一個(gè)電阻機(jī)制的比例的一電流。這些電流是接著使用最后電阻機(jī)制加總以產(chǎn)生該部分溫度獨(dú)立的次能隙參考電壓。該部分獨(dú)立的次能隙參考電壓的大小藉由該最后電阻機(jī)制的特定值來(lái)加以決定。
回顧已產(chǎn)生的美國(guó)專利與美國(guó)專利申請(qǐng)案中有關(guān)于溫度感應(yīng)器與溫度感應(yīng)器的校準(zhǔn)美國(guó)專利申請(qǐng)公開案2004/0227651(Furuichi)公開一A/D轉(zhuǎn)換電路、一溫度感應(yīng)器電路、及一集成電路、及一調(diào)整該溫度感應(yīng)器電路的方法。該發(fā)明包含一參考電壓產(chǎn)生電路、一保險(xiǎn)絲電路(該調(diào)整電路)、一電流產(chǎn)生電路、一電流/電壓轉(zhuǎn)換電路及前述的A/D轉(zhuǎn)換電路。后者更進(jìn)一步包含電壓產(chǎn)生電路、及其它數(shù)字電路與該數(shù)字輸出。這所提出的模擬與數(shù)字電路的系列,是將一個(gè)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),且轉(zhuǎn)換電壓對(duì)噪聲是不靈敏的。在此是使用大量芯片面積的一個(gè)復(fù)雜且昂貴的電路,然而并不提供可程序化的校準(zhǔn)。
美國(guó)專利6.828,847(Marinca)描述由CMOS制造的能隙參考電路,并產(chǎn)生一個(gè)具有合適的穩(wěn)定溫度校準(zhǔn)的參考電壓。該電路藉由校準(zhǔn)該CATA基射極電壓的溫度曲線,以產(chǎn)生在合理溫度范圍上完全地溫度穩(wěn)定的參考電壓。然而,該電路無(wú)法提供復(fù)數(shù)個(gè)電壓輸出的可程序化校準(zhǔn)。
美國(guó)專利6,824,307(Vail等人)公開一電路組件串聯(lián)電容器使用,作為溫度感應(yīng)器與控制器,其中該電路組件的電阻隨溫度不同而變化,例如熱敏電阻。該控制器是透過(guò)該電路組件以充電/放電該電容器、測(cè)量該充電/放電時(shí)間至預(yù)定的臨界值、及根據(jù)該充電/放電時(shí)間來(lái)決定溫度。該電路基本上亦可包含較高精確性校準(zhǔn)的電阻器的RC電路。
美國(guó)專利6,377,110(Cooper)公開溫度感應(yīng)電路,利用硅二極管以提供高線性溫度相依的電壓,隨著信號(hào)處理階段,不論混和或數(shù)字模式,透過(guò)兩點(diǎn)校準(zhǔn)來(lái)共同地完成分開調(diào)整斜率以及輸出偏移。此電路提供校準(zhǔn),但無(wú)可程序化復(fù)數(shù)個(gè)溫度點(diǎn)輸出的功能。
根據(jù)前述指出的習(xí)知技術(shù)所引用的范例,其中的范例并無(wú)一個(gè)滿足具有復(fù)數(shù)個(gè)溫度感應(yīng)器結(jié)合容易以及有效的可程序化輸出相互緊密追蹤,使得在昂貴的芯片面積上具有較低的需求。本發(fā)明將描述回答這些需求。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是在于提供具有一精確溫度感應(yīng)器且可快速程序化校準(zhǔn)的電路與方法。
本發(fā)明的另一目的是在于提供具有可選擇間距的復(fù)數(shù)個(gè)溫度感應(yīng)器,且溫度點(diǎn)間亦可簡(jiǎn)單校準(zhǔn)。
本發(fā)明的又一目的是在于提供可程序化電阻機(jī)制,以調(diào)整該溫度感應(yīng)器的絕對(duì)值大小。
本發(fā)明的又一目的是在于提供仿真與硬件間的溫度區(qū)間斜率的校準(zhǔn)。
本發(fā)明的又一目的是在于提供一單一測(cè)量與一單一可程序化調(diào)整校準(zhǔn)仿真與硬件間的絕對(duì)溫度。
因此,為達(dá)成上述目的,本發(fā)明分別藉由所提供的具有一負(fù)與一正的溫度參數(shù)的第一與第二參考電壓(VBE1與Vpos1)的能隙參考電路來(lái)加以達(dá)成。該二參考電壓分別地驅(qū)動(dòng)具有參考電阻器Rn與Rp的電流源。復(fù)數(shù)個(gè)溫度感應(yīng)電路(根據(jù)想要的溫度點(diǎn)的數(shù)量而定)耦合至該電流源。每一溫度感應(yīng)器的部份電路系計(jì)算該兩電流源于加總電路之中,且根據(jù)電阻器Rn與Rp的選擇,加總節(jié)點(diǎn)的溫度是獨(dú)立的。耦合于該總和節(jié)點(diǎn)與參考電位之間是一可程序化電阻器Rb,其允許該溫度點(diǎn)的絕對(duì)溫度可快速校準(zhǔn)。藉由測(cè)量該單一絕對(duì)值溫度點(diǎn)的硬件溫度,接著經(jīng)由可程序化與匹配該仿真值來(lái)調(diào)整它。該相同的可程序化值是適用于可程序調(diào)整全部其它溫度感應(yīng)器。另一電阻器Re耦合于該可程序化電阻器與該加總節(jié)點(diǎn)間,決定該溫度點(diǎn)間的間距。當(dāng)各溫度感應(yīng)器電路中的電阻器Re均勻地增加時(shí),則該溫度點(diǎn)的間距亦一致的。另一電阻器Rc耦合于該加總點(diǎn)與電阻器Rn的電流源間,決定電壓VN0至VN3的實(shí)際負(fù)溫度系數(shù)斜率。可程序化電阻器R2中的分接頭產(chǎn)生VPos1,亦提供具有正溫度系數(shù)的一第二參考電壓VPos2。VN0至VN3與VPos2間的截距,決定該溫度點(diǎn)T0至T3的間距。該溫度點(diǎn)T0至T3的間距,亦可進(jìn)一步借著可程序化電阻器R2調(diào)整參考電壓VPos2的斜率來(lái)加以決定。VPos2與VN0至VN3作為放大器的輸入,亦產(chǎn)生該溫度感應(yīng)點(diǎn)VT0至VT3。該溫度區(qū)間的斜率校準(zhǔn)由以下方式進(jìn)行藉由比較該硬件與仿真結(jié)果,且透過(guò)可程序化電阻器R2的分接頭調(diào)整VPos2斜率,以檢查在溫度點(diǎn)之間的間距(盡可能是該二相距最遠(yuǎn)的點(diǎn),如T0與T3)。
總之,根據(jù)本發(fā)明,一種具有可程序化校準(zhǔn)的溫度感應(yīng)器,其特征在于,包含一參考電路,于一第一輸出產(chǎn)生具有負(fù)溫度系數(shù)的一第一參考電壓,及于一第二輸出產(chǎn)生具有正溫度系數(shù)的一第二參考電壓,其中該第二參考電壓為跨一第一可程序化電阻機(jī)制產(chǎn)生;其中該第一可程序化電阻機(jī)制的一分接頭產(chǎn)生具有一正溫度系數(shù)的一第三參考電壓,且該分接頭的一變化改變?cè)摰谌齾⒖茧妷旱男甭剩?
一第一放大電路,耦合至該參考電路的第一輸出,由一第一電流源機(jī)制產(chǎn)生一第一電流,其與該第一參考電壓成正比,且與一第一電阻機(jī)制成倒數(shù);一第二放大電路,耦合至該參考電路的第二輸出,由一第二電流源機(jī)制產(chǎn)生一第二電流,其與該第二參考電壓成正比,且與一第二電阻機(jī)制成倒數(shù);及復(fù)數(shù)個(gè)溫度感應(yīng)電路,各耦合至該第一電流源的輸出,該復(fù)數(shù)個(gè)溫度感應(yīng)電路,其各包含串接一第三電阻機(jī)制與一第二可程序化電阻機(jī)制,于該第一電流源的輸出,以產(chǎn)生一輸出參考電壓;其中該第三電阻與該第二可程序化電阻機(jī)制的接點(diǎn),系耦合至該第二電流源的輸出,在該第二可程序化電阻機(jī)制中,加總該第一與該第二電流。
根據(jù)本發(fā)明另一方面,一種提供具有可程序化校準(zhǔn)溫度感應(yīng)器的方法,其特征在于,其包含的步驟有a)提供分別具有負(fù)與正溫度系數(shù)的第一與第二參考電壓,其中該第二參考電壓跨一第一可程序化電阻機(jī)制產(chǎn)生,且可程序化該第一可程序化電阻機(jī)制,以提供一第三參考電壓;b)提供復(fù)數(shù)個(gè)放大電路,以產(chǎn)生與該第一與該第二參考電壓成比例的第一與第二電流;c)于該第一電流源與一參考電壓之間,耦合至少一串接第一電阻機(jī)制與第二可程序化電阻機(jī)制;d)計(jì)算耦合該第二電流源至該第一電阻機(jī)制與該第二可程序化電阻機(jī)制的接點(diǎn)中,該第一與該第二電流的總合;及e)由跨該第一電阻機(jī)制與該第二可程序化電阻機(jī)制的至少一組合所產(chǎn)生的電壓與該第三參考電壓的截距中,產(chǎn)生一溫度感應(yīng)點(diǎn)。
本發(fā)明的這些與其它目標(biāo)的優(yōu)點(diǎn),對(duì)熟悉該領(lǐng)域的普通一般技術(shù)人員于細(xì)讀本發(fā)明所附的權(quán)利要求書、附圖、及下列較佳實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明后容易明顯可得。
圖1a-圖1c為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的電路示意圖;
圖2為本發(fā)明的圖1a-圖1c所示實(shí)施例電路中的一正與四負(fù)溫度系數(shù)電壓節(jié)點(diǎn)示意圖,且交叉標(biāo)記該溫度點(diǎn);圖3為本發(fā)明一正與七負(fù)溫度系數(shù)電壓節(jié)點(diǎn)的仿真示意圖,且交叉標(biāo)記該溫度點(diǎn);圖4為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的方法的方塊圖。
在不同圖式中使用相同參考數(shù)字表明為相似或同樣的組件。
附圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明100電路;200電路;300電路。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參閱第1a圖的電路100、第1b圖的電路200、及第1c圖的電路300,其包含具有自動(dòng)校準(zhǔn)的精確溫度感應(yīng)器的一較佳實(shí)施例。
圖中,圖號(hào)100為一能隙參考電路,其中電阻器R2是一可程序化電阻器,根據(jù)不同的穿越閘(passgates)指出亦可被可程序的。該穿越閘的共同輸出節(jié)點(diǎn)系Pos2,且提供電壓VPos2。當(dāng)可程序化時(shí),在Pos2與VSS之間所見到的電阻是指定為R2’。前一節(jié)點(diǎn)POS是重新標(biāo)示為Pos1,并提供電壓VPos1。
電路200類似于相關(guān)專利申請(qǐng)案的加總電路,包含連接至電路100,因而擴(kuò)充所提出的機(jī)制,例如四溫度感應(yīng)器210、211、212與213,且藉由運(yùn)算放大器OA2、OA3的各個(gè)輸出來(lái)驅(qū)動(dòng)的單一電流鏡增加為各四個(gè)。電阻器Rn(于節(jié)點(diǎn)N)與電阻器Rp(于節(jié)點(diǎn)P)在所描述的相關(guān)申請(qǐng)案中提供相同功能(選擇Rn/Rp的適當(dāng)比率確保溫度獨(dú)立電壓VB0、VB1、VB2、及VB3)。為了容易鑒別,由運(yùn)算放大器OA2與OA3所驅(qū)動(dòng)的電流鏡將分別稱為左與右電流鏡,而不需單獨(dú)地鑒別這些電流鏡。該四溫度感應(yīng)器其結(jié)構(gòu)相似僅有小變化,以提供不同溫度感應(yīng)點(diǎn)。通常各溫度感應(yīng)器系電阻器Rc與一可程序化電阻器Rb的串聯(lián)帶,且耦合于左電流鏡與一參考電位VSS間。該節(jié)點(diǎn)位于電阻器Rc及左電流鏡之間,標(biāo)示為N0、N1、N2與N3,且分別對(duì)于溫度感應(yīng)器210、211、212與213傳遞輸出電壓VN0、VN1、VN2、與VN3。各電阻器Rc的另一端耦合至右電流鏡,且標(biāo)示為節(jié)點(diǎn)B0、B1、B2、及B3,所有電壓分別標(biāo)示為VB0、VB1、VB2、及VB3。溫度感應(yīng)器211、212、與213具有電阻器1Re、2Re、與3Re,且耦合于節(jié)點(diǎn)B1、B2、與B3及該個(gè)別電阻器Rb之間。注意該溫度感應(yīng)器210沒有此電阻器Re。Re一致性的逐步遞增,以定義該溫度點(diǎn)間的間距;此將于閱讀下方的方程式后更加了解。全部四溫度感應(yīng)器的電壓降從左電流鏡至VSS,其中包含三個(gè)不同的組成該固定電壓降,經(jīng)由左電流鏡的電流,僅跨過(guò)Rc,該固定,但可調(diào)整(可程序化)電壓降,經(jīng)由左與右電流鏡的電流,跨過(guò)Rb,及該電壓降,經(jīng)由電流從左與右電流鏡,跨過(guò)該逐步變化的電阻組件Re,其分別從零至1Re、2Re、及3Re的溫度感應(yīng)器210、211、212、及213。
雖然本發(fā)明已單調(diào)地顯示變更Re,其中該遞增是以整數(shù)為基礎(chǔ),應(yīng)了解此僅作為范例說(shuō)明,并不反映本發(fā)明的范圍及目的,且Re的任何改變,部分的或其它方面亦有可能的。
電路300包含放大器A0、A1、A2、及A3,其負(fù)號(hào)(-)輸入分別耦合至節(jié)點(diǎn)N0、N1、N2、及N3,而其正號(hào)(+)輸入耦合至節(jié)點(diǎn)Pos2。當(dāng)該正號(hào)(+)輸入電壓VPos2變得比該個(gè)別的負(fù)號(hào)(-)輸入具有更多正數(shù),則該個(gè)別輸出VT0、VT1、VT2、或VT3成為正數(shù)。
對(duì)熟悉該領(lǐng)域的普通一般技術(shù)人員來(lái)說(shuō)很明顯四溫度感應(yīng)器輸出的說(shuō)明僅用以方法的范例,且感應(yīng)器輸出的數(shù)量可多或少,而不限制本發(fā)明的意圖。
檢閱電路100、200、及300,可產(chǎn)生電壓VN0至VN3,及VB0至VB3的方程式VN0=[VBE1*(1/Rn)+VPos1*(1/Rp)]*Rb+VBE1*(Rc/Rn)=VB0+VBE1*(Rc/Rn)VN1=[VBE1*(1/Rn)+VPos1*(1/Rp)]*(Rb+1Re)+VBE1*(Rc/Rn)=VB1+VBE1*(Rc/Rn)VN2=[VBE1*(1/Rn)+VPos1*(1/Rp)]*(Rb+2Re)+VBE1*(Rc/Rn)=VB2+VBE1*(Rc/Rn)VN3=[VBE1*(1/Rn)+VPos1*(1/Rp)]*(Rb+3Re)+VBE1*(Rc/Rn)=VB3+VBE1*(Rc/Rn)
其中VBE1--1.5mV/KVT-+0.087mV/K可選擇Rn/Rp的適當(dāng)比率,以獲得溫度獨(dú)立的VB0、VB1、VB2、及VB3。
由前述VN0方程式的檢閱,可見VB0定義為VB0=[VBE1*(1/Rn)+VPos1*(1/Rp)]*Rb接著VB3-VB2=VB2-VB1=VB1-VB0=[VBE1*(1/Rn)+VPos1*(1/Rp)]*Re=在一溫度下為一固定值因此,VN0、VN1、VN2、及VN3的斜率皆相同,如圖2中的圖表I所示的曲線VN0、VN1、VN2、及VN3。前述提及的曲線截距點(diǎn)與曲線VPos2定義該溫度點(diǎn)T0、T1、T2、及T3于圖表I的X軸上。檢閱圖表I明顯可得VPos2在斜率的改變,亦因而改變?cè)摻鼐嗯c沿著該X軸的前述所提及溫度點(diǎn)的間距。
圖2的圖表II類似于圖表I系X軸上的溫度℃對(duì)上Y軸上的電壓的圖表,曲線VT0、VT1、VT2、及VT3說(shuō)明在X軸上的溫度點(diǎn)T0、T1、T2、及T3的放大器A0、A1、A2、及A3的輸出為VT0、VT1、VT2、及VT3。
圖3的圖表是電路100、200、及300的計(jì)算機(jī)仿真的結(jié)果,其中溫度感應(yīng)器輸出的數(shù)量增加為七。因此,產(chǎn)生具有VPos2的七個(gè)截距點(diǎn),及具有輸出VN0至VN6的七溫度點(diǎn)。X軸以℃顯示該溫度,Y軸以毫伏特顯示輸出電壓。由于設(shè)計(jì)考慮到電路100與200,因而仿真證明這溫度感應(yīng)器是線性的。圖3的圖表顯示輸出VN0至VN6的全部范圍皆于200與500mV之間。
由于VB3-VB2=VB2-VB1=VB1-VB0,T3-T2=T2-T1=T1-T0,于程序化電阻器R2與Rb之前,有二步驟測(cè)試該硬件溫度感應(yīng)器的調(diào)整。
步驟1仿真與硬件間溫度區(qū)間的斜率的校準(zhǔn)。
測(cè)試該硬件中T3與T0間的溫度區(qū)間,(即該VT0與該VT3轉(zhuǎn)變間的溫度區(qū)間)。
若該測(cè)量區(qū)間大于該模擬所預(yù)測(cè),則可程序化電阻器R2’,以增加VPos2的斜率,并因此符合該模擬值。
若該測(cè)量區(qū)間小于該模擬所預(yù)測(cè),則可程序化電阻器R2’,以減少VPos2的斜率,并因此符合該模擬值。
步驟2調(diào)整仿真與硬件間的絕對(duì)溫度。
選擇T3(或其它點(diǎn)之一),并測(cè)量該硬件中的絕對(duì)值,(該VT3轉(zhuǎn)變的溫度)。
可程序化Rb,以調(diào)整該溫度感應(yīng)器T3,并因此匹配該模擬T3值。雖然可調(diào)整所有的溫度感應(yīng)器T0、T1、及T2,但是這是不需要的,因?yàn)楫?dāng)獲得測(cè)量T3與模擬T3的差值時(shí),可接著預(yù)測(cè)其它值(T2、T1、及T0)的差值,由自上方討論的T3-T2=T2-T1=T1-T0,或因?yàn)閂N0、VN1、VN2、及VN3的斜率皆相同,且T3-T0是被校準(zhǔn)于硬件與仿真之間。因此,不需要一一校準(zhǔn)所有溫度感應(yīng)器,且可節(jié)省許多測(cè)試與調(diào)整時(shí)間。當(dāng)該溫度感應(yīng)器的精確度非常重要時(shí),則基本上一一校準(zhǔn)是需要的。
參考圖4,現(xiàn)在描述提供具有可程序化校準(zhǔn)的溫度感應(yīng)器的方法。
方塊1提供分別具有負(fù)與正溫度系數(shù)的第一與第二參考電壓,其中第二參考電壓為跨第一可程序化電阻器產(chǎn)生,且當(dāng)程序化第一可程序化電阻器時(shí),可提供一第三參考電壓;方塊2提供放大電路以產(chǎn)生與第一與第二參考電壓成比例的第一與第二電流;方塊3于第一電流源與一參考電壓之間,連接復(fù)數(shù)個(gè)串接的第一電阻器與第二可程序電阻器;方塊4計(jì)算耦合該第二電流源至該第一電阻機(jī)制與該第二可程序化電阻機(jī)制的接點(diǎn)中,該第一與該第二電流的總合;方塊5跨各第一電阻器與第二可程序化電阻器的組合所產(chǎn)生的電壓與第三參考電壓的截距中,產(chǎn)生一溫度感應(yīng)點(diǎn)。
雖然本發(fā)明已特別參照其較佳實(shí)施例顯示與描述,熟悉該領(lǐng)域的普通一般技術(shù)人員應(yīng)懂得可于不超出本發(fā)明權(quán)利要求保護(hù)范疇之外,可做出形式與細(xì)節(jié)的各種變更。
權(quán)利要求
1.一種具有可程序化校準(zhǔn)的溫度感應(yīng)器,其特征在于,包含一參考電路,于一第一輸出產(chǎn)生具有負(fù)溫度系數(shù)的一第一參考電壓,及于一第二輸出產(chǎn)生具有正溫度系數(shù)的一第二參考電壓,其中該第二參考電壓為跨一第一可程序化電阻機(jī)制產(chǎn)生;其中該第一可程序化電阻機(jī)制的一分接頭產(chǎn)生具有一正溫度系數(shù)的一第三參考電壓,且該分接頭的一變化改變?cè)摰谌齾⒖茧妷旱男甭?;一第一放大電路,耦合至該參考電路的第一輸出,由一第一電流源機(jī)制產(chǎn)生一第一電流,其與該第一參考電壓成正比,且與一第一電阻機(jī)制成倒數(shù);一第二放大電路,耦合至該參考電路的第二輸出,由一第二電流源機(jī)制產(chǎn)生一第二電流,其與該第二參考電壓成正比,且與一第二電阻機(jī)制成倒數(shù);及復(fù)數(shù)個(gè)溫度感應(yīng)電路,各耦合至該第一電流源的輸出,該復(fù)數(shù)個(gè)溫度感應(yīng)電路,其各包含串接一第三電阻機(jī)制與一第二可程序化電阻機(jī)制,于該第一電流源的輸出,以產(chǎn)生一輸出參考電壓;其中該第三電阻與該第二可程序化電阻機(jī)制的接點(diǎn),系耦合至該第二電流源的輸出,在該第二可程序化電阻機(jī)制中,加總該第一與該第二電流。
2.如權(quán)利要求1所述的溫度感應(yīng)器,其特征在于,該具有一負(fù)溫度系數(shù)的第一參考電路,是由類二極管機(jī)制的電壓降所求得。
3.如權(quán)利要求1所述的溫度感應(yīng)器,其特征在于,該具有一正溫度系數(shù)的第二參考電路,是由不同面積比的類二極管機(jī)制的電壓差所求得。
4.如權(quán)利要求1所述的溫度感應(yīng)器,其特征在于,該第一放大電路的一放大器,具有一正號(hào)輸入,耦合至該參考電路的第一輸出,且具有一負(fù)號(hào)輸入,耦合至該第一電阻機(jī)制。
5.如權(quán)利要求1所述的溫度感應(yīng)器,其特征在于,該第二放大電路的一放大器,具有一正數(shù)輸入,耦合至該參考電路的第二輸出,且具有一負(fù)號(hào)輸入,耦合至該第二電阻機(jī)制。
6.如權(quán)利要求1所述的溫度感應(yīng)器,其特征在于,跨該第三電阻機(jī)制的電壓降,與該第一參考電壓乘上一比率成比例,其中該比率為該第三電阻機(jī)制與該第一電阻機(jī)制之比。
7.如權(quán)利要求6所述的溫度感應(yīng)器,其特征在于,該第一可程序化電阻機(jī)制與一模擬值的一單一匹配,調(diào)整全部該輸出參考電壓的斜率。
8.如權(quán)利要求1所述的溫度感應(yīng)器,其特征在于,該第二可程序化電阻機(jī)制調(diào)整該輸出參考電壓的絕對(duì)值。
9.如權(quán)利要求1所述的溫度感應(yīng)器,其特征在于,該第三電阻與該第二可程序化電阻機(jī)制的接點(diǎn),貫穿該第一與該第二電阻機(jī)制的適當(dāng)比率,為溫度獨(dú)立的。
10.如權(quán)利要求1所述的溫度感應(yīng)器,其特征在于,在測(cè)量該輸出參考電壓與相對(duì)應(yīng)仿真值的任一差值后,全部該第二可程序化電阻機(jī)制可程序化相同的值,藉此激化各該第二可程序化電阻機(jī)制的相同分接頭。
11.如權(quán)利要求1所述的溫度感應(yīng)器,其特征在于,該第三參考電壓耦合至復(fù)數(shù)個(gè)放大器的一輸入,且一個(gè)別輸出參考電壓耦合至該放大器的另一個(gè)別輸入,藉為各個(gè)別輸出參考電壓產(chǎn)生一溫度感應(yīng)器信號(hào)。
12.一種提供具有可程序化校準(zhǔn)溫度感應(yīng)器的方法,其特征在于,其包含的步驟有a)提供分別具有負(fù)與正溫度系數(shù)的第一與第二參考電壓,其中該第二參考電壓跨一第一可程序化電阻機(jī)制產(chǎn)生,且可程序化該第一可程序化電阻機(jī)制,以提供一第三參考電壓;b)提供復(fù)數(shù)個(gè)放大電路,以產(chǎn)生與該第一與該第二參考電壓成比例的第一與第二電流;c)于該第一電流源與一參考電壓之間,耦合至少一串接第一電阻機(jī)制與第二可程序化電阻機(jī)制;d)計(jì)算耦合該第二電流源至該第一電阻機(jī)制與該第二可程序化電阻機(jī)制的接點(diǎn)中,該第一與該第二電流的總合;及e)由跨該第一電阻機(jī)制與該第二可程序化電阻機(jī)制的至少一組合所產(chǎn)生的電壓與該第三參考電壓的截距中,產(chǎn)生一溫度感應(yīng)點(diǎn)。
13.如權(quán)利要求12所述的方法,其特征在于,該第二可程序化電阻機(jī)制,提供該溫度感應(yīng)點(diǎn)的絕對(duì)溫度的校準(zhǔn)。
14.如權(quán)利要求12所述的方法,其特征在于,各該第二電阻機(jī)制尚包含串聯(lián)一第三電阻機(jī)制。
15.如權(quán)利要求14所述的方法,其特征在于,為各該第三電阻機(jī)制所選擇的唯一值為每一溫度感測(cè)點(diǎn)所提供的唯一值。
16.如權(quán)利要求12所述的方法,其特征在于,該正溫度系數(shù)的斜率是藉由測(cè)量該溫度感應(yīng)點(diǎn)其中兩點(diǎn)的分布加以校準(zhǔn),且接著程序化該第一可程序化電阻機(jī)制,以匹配一模擬值。
17.如權(quán)利要求12所述的方法,其特征在于,該溫度感應(yīng)點(diǎn)的絕對(duì)溫度是藉由測(cè)量該截距的大小加以校準(zhǔn),且接著程序化所有該第二可程序化電阻機(jī)制以匹配一模擬值。
18.如權(quán)利要求12所述的方法,其特征在于,該第一電阻機(jī)制與該第二可程序化電阻機(jī)制的接點(diǎn),貫穿該放大電路中的第一與第二電阻機(jī)制的適當(dāng)比率,為溫度獨(dú)立的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種溫度感應(yīng)器,尤指一種具有復(fù)數(shù)個(gè)溫度感應(yīng)點(diǎn)的溫度感應(yīng)器,其主要是以能隙參考電路為基礎(chǔ),且提供具有負(fù)溫度系數(shù)的參考電壓和正溫度系數(shù)的參考電壓,全部負(fù)溫度系數(shù)參考電壓具有相同的斜率以及間距,并根據(jù)該負(fù)溫度系數(shù)參考電壓和正溫度系數(shù)參考電壓之間的截距點(diǎn),以決定該溫度感應(yīng)點(diǎn);其中該溫度感應(yīng)點(diǎn)的間距的有效校準(zhǔn),是由一個(gè)在正溫度系數(shù)參考電路中的可程序化電阻器上的分接頭來(lái)加以提供,而絕對(duì)溫度的有效校準(zhǔn),是由一個(gè)在電路中被兩個(gè)電流源驅(qū)動(dòng)的第二可程序化電阻器來(lái)加以提供;同樣地,一個(gè)溫度點(diǎn)的校準(zhǔn)可以應(yīng)用至全部其它第二可程序化電阻器。
文檔編號(hào)G01K15/00GK1789938SQ20051011773
公開日2006年6月21日 申請(qǐng)日期2005年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月23日
發(fā)明者許人壽 申請(qǐng)人:鈺創(chuàng)科技股份有限公司