專利名稱：一種cmos開關(guān)電流溫度傳感器電路及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及傳感器領(lǐng)域，尤其涉及一種可以廣泛應(yīng)用于溫度保護(hù)模塊和工業(yè)工藝 控制系統(tǒng)的CMOS開關(guān)電流溫度傳感器電路及其控制方法。
背景技術(shù)：
在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究過程中，溫度是需要測量和控制的一個重要參數(shù)，因此， 在各種傳感器中，溫度傳感器是應(yīng)用最廣泛的一種，而其中CMOS溫度傳感器與傳統(tǒng)類型溫 度傳感器相比，具有靈敏度高、線性好、體積小、功耗低、易于集成等優(yōu)點，因此在溫度傳感 器應(yīng)用領(lǐng)域具有突出地位。 但是，普通CMOS溫度傳感器由于PTAT (Proportional To AbsoluteT卿erature， 與溫度成正比例變化的)電壓的精度的限制，主要有兩個缺陷一是雙極晶體管對的失配； 二是由MOS晶體管組成的電流源電路的失配。因此，由于這兩個缺陷會造成雙極晶體管對 的基極和發(fā)射極間電壓之差的相對誤差大大增加，從而造成溫度傳感器對溫度的檢測不精 確。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明旨在提供一種CMOS開關(guān)電流溫度傳 感器電路及其控制方法，以實現(xiàn)能夠同時輸出一與溫度無關(guān)的電壓和一與溫度相關(guān)的電 壓、提高溫度傳感器檢測精度的目的。 本發(fā)明之一所述的一種CMOS開關(guān)電流溫度傳感器電路，它包括電壓產(chǎn)生電路、運
算放大器、輸入電容、反饋電容、電阻分壓器、控制電路和若干MOS開關(guān)， 所述電壓產(chǎn)生電路與一外部電源連接，輸出第一極間電壓和第二極間電壓； 所述運算放大器的反相輸入端通過所述輸入電容與電壓產(chǎn)生電路連接，接收所述
的第一極間電壓，其同相輸入端接收所述的第二極間電壓，其輸出端分兩路分別輸出一基
準(zhǔn)電壓和一正溫度系數(shù)電壓； 所述反饋電容的一端與所述運算放大器的反相輸入端連接，其另一端與所述電阻 分壓器連接； 所述電阻分壓器的一端與所述運算放大器輸出端輸出正溫度系數(shù)電壓的一路連 接，其另一端接地； 所述控制電路分別與所述電壓產(chǎn)生電路和若干MOS開關(guān)連接， 一方面設(shè)置所述第
一極間電壓和第二極間電壓的大小，另一方面控制所述MOS開關(guān)的開閉；所述若干MOS開關(guān)包括第一MOS開關(guān)至第七M(jìn)OS開關(guān)，所述第一MOS開關(guān)串聯(lián)在
所述電壓產(chǎn)生電路和輸入電容之間，第二MOS開關(guān)的一端與所述電壓產(chǎn)生電路連接，其另
一端連接在所述輸入電容和第一MOS開關(guān)之間，第三MOS開關(guān)串聯(lián)在所述反饋電容和電阻
分壓器之間，第四MOS開關(guān)串聯(lián)在所述運算放大器的輸出端和電阻分壓器之間，第五MOS開
關(guān)串聯(lián)在所述運算放大器輸出端輸出基準(zhǔn)電壓的一路上，第六MOS開關(guān)的一端連接在所述反饋電容和第三MOS開關(guān)之間，其另一端接地，第七M(jìn)OS開關(guān)的一端與所述運算放大器的同 相輸入端連接，另一端連接在所述第六MOS開關(guān)與反饋電容之間。 在上述的CMOS開關(guān)電流溫度傳感器電路中，電壓產(chǎn)生電路包括第一電流源、第二 電流源、第一雙極晶體管和第二雙極晶體管，所述第一電流源和第二電流源的輸入端同時 與所述的外部電源連接，所述第一電流源的輸出端與第一雙極晶體管的發(fā)射極連接，所述 第二電流源的輸出端與第二雙極晶體管的發(fā)射極連接，所述第一雙極晶體管的基極、集電 極以及第二雙極晶體管的基極、集電極同時接地。 在上述的CMOS開關(guān)電流溫度傳感器電路中，所述運算放大器的反相輸入端依次 通過所述輸入電容和第一MOS開關(guān)與第一雙極晶體管的發(fā)射極連接，其同相輸入端與所述 第二雙極晶體管的發(fā)射極連接。 在上述的CMOS開關(guān)電流溫度傳感器電路中，所述的電阻分壓器包括串聯(lián)連接的 第一電阻和第二電阻，且所述第三MOS開關(guān)連接到所述第一電阻和第二電阻之間。
本發(fā)明之二所述的一種CMOS開關(guān)電流溫度傳感器電路的控制方法，所述傳感器 電路包括電壓產(chǎn)生電路、第一MOS開關(guān)至第七M(jìn)OS開關(guān)以及控制該電壓產(chǎn)生電路和第一MOS 開關(guān)至第七M(jìn)0S開關(guān)的控制電路，所述的控制方法包括以下步驟 步驟一，在第一節(jié)拍時，控制電路控制第一MOS開關(guān)閉合、第二M0S開關(guān)、第三M0S 開關(guān)、第四MOS開關(guān)、第五MOS開關(guān)、第六MOS開關(guān)和第七M(jìn)OS開關(guān)打開；
步驟二，在第二節(jié)拍時，控制電路控制第一M0S開關(guān)和第七M(jìn)0S開關(guān)閉合、第二M0S 開關(guān)、第三M0S開關(guān)、第四MOS開關(guān)、第五M0S開關(guān)和第六MOS開關(guān)打開，并設(shè)置第一電流源 的大小為酔i、第二電流源的大小為i， n為正數(shù)； 步驟三，在第三節(jié)拍時，控制電路控制第一 MOS開關(guān)、第三MOS開關(guān)和第五MOS開 關(guān)閉合、第二 MOS開關(guān)、第四MOS開關(guān)、第六M0S開關(guān)和第七M(jìn)OS開關(guān)打開，并設(shè)置第一電流 源的大小為步驟二中第二電流源的大小1、第二電流源的大小為步驟二中第一電流源的大
/h n承i ; 步驟四，在第四節(jié)拍時，控制電路控制第一MOS開關(guān)閉合、第二MOS開關(guān)、第三MOS
開關(guān)、第四MOS開關(guān)、第五MOS開關(guān)、第六MOS開關(guān)和第七M(jìn)OS開關(guān)打開； 步驟五，在第五節(jié)拍時，控制電路控制第一 MOS開關(guān)和第六MOS開關(guān)閉合、第二 MOS
開關(guān)、第五M0S開關(guān)和第七M(jìn)OS開關(guān)打開、第三MOS開關(guān)和第四MOS開關(guān)在第六節(jié)拍開始前
閉合，并設(shè)置第一電流源的大小為步驟三中第一電流源的大小i、第二電流源的大小為步驟
三中第二電流源的大小n*i ; 步驟六，在第六節(jié)拍時，控制電路控制第二MOS開關(guān)閉合、第一MOS開關(guān)、第五M0S 開關(guān)、第六M0S開關(guān)和第七M(jìn)OS開關(guān)打開、第三MOS開關(guān)和第四MOS開關(guān)在閉合時間滿一個 節(jié)拍后打開，并設(shè)置第一電流源的大小為步驟五中第一電流源的大小i、第二電流源的大小 為步驟五中第二電流源的大小n*i。 由于采用了上述的技術(shù)解決方案，本發(fā)明利用DEM (Dynamic ElementMatching) 技術(shù)，即動態(tài)單元匹配技術(shù)，能為一個較小的電壓差A(yù) Vbe產(chǎn)生一個精確的放大系數(shù)，即把 AVbe信號在自調(diào)零開關(guān)電容電路中放大，并產(chǎn)生一個精確的與溫度無關(guān)的基準(zhǔn)電壓和與 溫度成正比例變化的正溫度系數(shù)電壓，從而有效提高溫度傳感器的溫度檢測精度。


圖1是用于產(chǎn)生PTAT電壓的DEM偏置電路的框圖； 圖2是本發(fā)明的CMOS開關(guān)電流溫度傳感器電路的框圖； 圖3是本發(fā)明的CMOS開關(guān)電流溫度傳感器電路中控制電路的原理圖； 圖4是本發(fā)明中第一M0S開關(guān)S1至第七M(jìn)0S開關(guān)S7的工作時序圖； 圖5是本發(fā)明CMOS開關(guān)電流溫度傳感器電路在T2節(jié)拍時的等效電路圖； 圖6是本發(fā)明CMOS開關(guān)電流溫度傳感器電路在T3節(jié)拍時的等效電路圖； 圖7是本發(fā)明CMOS開關(guān)電流溫度傳感器電路在T5節(jié)拍時的等效電路圖； 圖8是本發(fā)明CMOS開關(guān)電流溫度傳感器電路在T6節(jié)拍時的等效電路圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)介紹。 如圖2、圖3所示，本發(fā)明的一種CMOS開關(guān)電流溫度傳感器電路，包括電壓產(chǎn)生電 路1 、運算放大器AO、輸入電容CI 、反饋電容C2、電阻分壓器2、控制電路3和若干MOS開關(guān)， 其中，若干MOS開關(guān)包括第一 MOS開關(guān)SI至第七M(jìn)OS開關(guān)S7。 電壓產(chǎn)生電路1包括第一電流源il、第二電流源i2、第一雙極晶體管Ql和第二雙 極晶體管Q2，第一電流源il和第二電流源i2的輸入端同時與外部電源VDD連接，第一電流 源il的輸出端與第一雙極晶體管Q1的發(fā)射極連接，第二電流源i2的輸出端與第二雙極晶 體管Q2的發(fā)射極連接，第一雙極晶體管Q1的基極、集電極以及第二雙極晶體管Q2的基極、 集電極同時接地，電壓產(chǎn)生電路1最終輸出第一雙極晶體管Q1的基極和發(fā)射極間的第一極 間電壓Vbel以及第二雙極晶體管Q2的基極和發(fā)射極間的第二極間電壓Vbe2。
運算放大器AO的反相輸入端通過輸入電容Cl和第一 MOS開關(guān)SI與第一雙極晶 體管Ql的發(fā)射極連接，接收第一極間電壓Vbel，其同相輸入端與第二雙極晶體管Q2的發(fā)射 極連接，接收第二極間電壓Vbe2，其輸出端分兩路分別輸出一基準(zhǔn)電壓Vref和一正溫度系 數(shù)電壓Vptat。 反饋電容C2的一端與運算放大器AO的反相輸入端連接，其另一端與電阻分壓器 2連接。 電阻分壓器2包括串聯(lián)連接的第一電阻Rl和第二電阻R2，第一電阻Rl的另一端 與運算放大器AO輸出端輸出正溫度系數(shù)電壓Vptat的一路連接，第二電阻R2的另一端接 地。 控制電路3分別與電壓產(chǎn)生電路1以及第一M0S開關(guān)S1至第七M(jìn)0S開關(guān)S7連接， 一方面設(shè)置第一極間電壓Vbel和第二極間電壓Vbe2的大小，另一方面控制第一 M0S開關(guān) Sl至第七M(jìn)0S開關(guān)S7的開閉。 第一 M0S開關(guān)Sl串聯(lián)在電壓產(chǎn)生電路1和輸入電容Cl之間，第二 MOS開關(guān)S2的 一端與電壓產(chǎn)生電路1連接，其另一端連接在輸入電容C1和第一M0S開關(guān)Sl之間，第三 MOS開關(guān)S3的一端與反饋電容C2連接，其另一端連接到第一電阻Rl和第二電阻R2之間， 第四MOS開關(guān)串聯(lián)在運算放大器AO的輸出端和電阻分壓器2之間，第五MOS開關(guān)S5串聯(lián) 在運算放大器AO輸出端輸出基準(zhǔn)電壓Vref的一路上，第六MOS開關(guān)S6的一端連接在反饋 電容C2和第三MOS開關(guān)S3之間，其另一端接地，第七M(jìn)OS開關(guān)S7的一端與運算放大器AO的同相輸入端連接，另一端連接在第六MOS開關(guān)與反饋電容C2之間。 上述電路主要是基于DEM技術(shù)，該技術(shù)原理可如圖l所示，圖中包括一對開關(guān)控 制電流流向晶體管Q1'、 Q2';在前一個節(jié)拍，控制電流源I的電流流向晶體管Q2'的發(fā)射 極，電流源NI的電流流向晶體管Q1'的發(fā)射極，此時，晶體管Q2'的發(fā)射極和基極間的電 壓和晶體管Q1'的發(fā)射極和基極間的電壓之差A(yù)VBE = VBE2(I)-VBE1(NI);在后一節(jié)拍， 電流源NI的電流流向晶體管Q2'的發(fā)射極，電流源I的電流流向晶體管Ql'的發(fā)射極，晶 體管Q2'的發(fā)射極和基極間的電壓和晶體管Q1'的發(fā)射極和基極間的電壓之差A(yù)VBE = VBE2(NI)-麗(1)。通過動態(tài)地相互交換晶體管Q1'、Q2'的位置，使晶體管Ql'、 Q2'的殘 余失配大大減小，相對誤差也大大減小，即電壓之差A(yù) VBE較小，而又因為PTAT電壓主要由 電流密度比和放大系數(shù)決定，即VPTAT = A* A VBE = A*kT/q* ((Ic2/Icl) * (Isl/Is2))，其 中，A為放大系數(shù)，k為比例系數(shù)，T為絕對溫度，q為電子的電量，Icl為晶體管Ql'的集電 極電流，Ic2為晶體管Q2'的集電極電流，Isl為晶體管Ql'的飽和電流，Is2為晶體管Q2' 的飽和電流，因此通過DEM技術(shù)，最終可以產(chǎn)生一個與溫度成正比例變化的電壓，以提高溫 度傳感器的溫度檢測精度。 請參閱圖4至圖8，基于上述原理，本發(fā)明的一種對于上述CMOS開關(guān)電流溫度傳感 器電路的控制方法，包括以下步驟 步驟一，在第一節(jié)拍T1時，控制電路3控制第一M0S開關(guān)S1閉合、第二MOS開關(guān) S2、第三MOS開關(guān)S3、第四MOS開關(guān)S4、第五MOS開關(guān)S5、第六MOS開關(guān)S6和第七M(jìn)OS開關(guān) S7打開，此時，基準(zhǔn)電壓Vref和正溫度系數(shù)電壓Vptat尚未建立，無輸出電壓。
步驟二，在第二節(jié)拍T2時，控制電路3控制第一 MOS開關(guān)Sl和第七M(jìn)OS開關(guān)S7閉 合、第二 MOS開關(guān)S2、第三MOS開關(guān)S3、第四MOS開關(guān)S4、第五MOS開關(guān)S5和第六MOS開關(guān) S6打開，使此時的CMOS開關(guān)電流溫度傳感器電路的等效電路如圖5所示，同時，控制電路3 設(shè)置第一電流源il的大小為酔I、第二電流源i2的大小為I， N為正數(shù)；此時，第一極間電 壓Vbel的值為Vbel (N*I)，第二極間電壓Vbe2的值為Vbe2 (I)，第二極間電壓Vbe2應(yīng)用于 運算放大器AO的同相輸入端，此時運算放大器A0接成電壓跟隨器形式，輸入電容C1上的 電壓值為Vbe2 (I) -Vbel (N*I) +Vos，其中，電壓Vos是運算放大器AO的輸入失調(diào)電壓。
步驟三，在第三節(jié)拍T3時，控制電路3控制第一 M0S開關(guān)Sl、第三M0S開關(guān)S3和 第五M0S開關(guān)S5閉合、第二 M0S開關(guān)S2、第四M0S開關(guān)S4、第六M0S開關(guān)S6和第七M(jìn)0S開 關(guān)S7打開，使此時的CMOS開關(guān)電流溫度傳感器電路的等效電路如圖6所示，同時，控制電 路3設(shè)置第一電流源il的大小為步驟二中第二電流源i2的大小1、第二電流源i2的大小 為步驟二中第一電流源il的大小，I ;此時，第一極間電壓Vbel的值為Vbel(I)，第二極間 電壓Vbe2的值為Vbe2 (N*I);輸出電容Cl上的電荷轉(zhuǎn)移到反饋電容C2上，轉(zhuǎn)移的電荷量是 2* (Vbe2 (N*I) -Vbel (I))，而失調(diào)電壓Vos依舊在輸出電容Cl上，轉(zhuǎn)移的電荷量讓反饋電容 C2上的電壓增加了 2* (Vbe2 (N*I) -Vbel (I)) * (Cl/C2);在運算放大器A0反相輸入端的電壓 是Vbe2(酔I)+Vos。在第三節(jié)拍結(jié)束后，電路輸出的基準(zhǔn)電壓Vref與失調(diào)電壓Vos無關(guān)， 因為失調(diào)電壓Vos在第二節(jié)拍已經(jīng)被反饋電容C2采樣過，可以被減去。因而最終的輸出的 基準(zhǔn)電壓Vref = Vbe2 (N*I) +Vos+2* (Vbe2 (N*I) -Vbel (I)) * (Cl/C2)，該表達(dá)式中包含一個 PTAT項(Vbe2(N*I)_Vbel(I))禾口一個CTAT (Complementary To Absolute Temperature,與 絕對溫度成反比)項Vbe2(N*I)，因此，通過選擇合適的N和Cl/C2的大小可以使基準(zhǔn)電壓
7Vref與溫度無關(guān)。 步驟四，在第四節(jié)拍T4時，控制電路3控制第一M0S開關(guān)S1閉合、第二MOS開關(guān) S2、第三MOS開關(guān)S3、第四MOS開關(guān)S4、第五MOS開關(guān)S5、第六MOS開關(guān)S6和第七M(jìn)OS開關(guān) S7打開，此時，基準(zhǔn)電壓Vref的值保持前一個節(jié)拍的值，正溫度系數(shù)電壓Vptat尚未建立。
步驟五，在第五節(jié)拍T5時，控制電路3控制第一 MOS開關(guān)Sl和第六MOS開關(guān)S6 閉合、第二 MOS開關(guān)S2、第五MOS開關(guān)S5和第七M(jìn)OS開關(guān)S7打開、第三MOS開關(guān)S3和第 四MOS開關(guān)S4在第六節(jié)拍T6開始前閉合，使此時的CMOS開關(guān)電流溫度傳感器電路的等 效電路如圖7所示，同時，控制電路3設(shè)置第一電流源il的大小為步驟三中第一電流源il 的大小1、第二電流源i2的大小為步驟三中第二電流源i2的大小N*I ;此時，第一極間電 壓Vbel的值為Vbel (I)，第二極間電壓Vbe2的值為Vbe2 (N*I)，輸出電容Cl上的電壓值為 Vbe2(，I)-Vbel(I)，反饋電容C2上的電壓值為Vbe2 (N*I)+Vos。 步驟六，在第六節(jié)拍T6時，控制電路3控制第二 MOS開關(guān)S2閉合、第一 M0S開關(guān) S1 、第五M0S開關(guān)S5、第六M0S開關(guān)S6和第七M(jìn)0S開關(guān)S7打開、第三M0S開關(guān)S3和第四M0S 開關(guān)S4在閉合時間滿一個節(jié)拍后打開，使此時的CMOS開關(guān)電流溫度傳感器電路的等效電 路如圖8所示，同時，控制電路3設(shè)置第一電流源il的大小為步驟五中第一電流源il的大 小1、第二電流源i2的大小為步驟五中第二電流源i2的大小，I ;此時，第一極間電壓Vbel 的值為Vbel(I)，第二極間電壓Vbe2的值為Vbe2 (N*I)，第一極間電壓Vbel與第二極間電 壓Vbe2的電壓差A(yù)Vbe = Vbe2(，I)-Vbel(I)，與該電壓差△ Vbe成正比的電荷從輸出電 容Cl轉(zhuǎn)移到反饋電容C2上，運算放大器A0反相輸入端的電壓保持為Vbe2 (N*I) +Vos，而由 于反饋電容C2在第五節(jié)拍T5里已經(jīng)采樣過失調(diào)電壓Vos，因此，該失調(diào)電壓Vos在整個電 路輸出時被減去，即傳感器電路最終輸出的正溫度系數(shù)電壓Vptat = 2*k*(Cl/C2)*AVbe， 其中，k為比例系數(shù)(k可以通過改變電阻分壓器2里的第一電阻Rl的大小或改變電容比 Cl/C2的值的大小來調(diào)節(jié)；最好選擇改變第一電阻R1的大小，因為這樣可以使電容比C1/C2 專門用來提供與溫度無關(guān)的基準(zhǔn)電壓Vref)，上述表達(dá)式中的電壓差A(yù) Vbe使得正溫度系 數(shù)電壓Vptat成為一個與溫度成正比例變化的電壓。 因此，本發(fā)明的傳感器電路可以通過采用上述的DEM技術(shù)，能為一個較小的電壓 差A(yù)Vbe產(chǎn)生一個精確的放大系數(shù)，即把AVbe信號在自調(diào)零開關(guān)電容電路中放大，并產(chǎn)生 一個精確的與溫度無關(guān)的基準(zhǔn)電壓Vref和與溫度成正比例變化的正溫度系數(shù)電壓Vptat， 從而有效提高溫度傳感器的溫度檢測精度。 以上結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員可根據(jù)上 述說明對本發(fā)明做出種種變化例。因而，實施例中的某些細(xì)節(jié)不應(yīng)構(gòu)成對本發(fā)明的限定，本 發(fā)明將以所附權(quán)利要求書界定的范圍作為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種CMOS開關(guān)電流溫度傳感器電路，其特征在于，所述的電路包括電壓產(chǎn)生電路、運算放大器、輸入電容、反饋電容、電阻分壓器、控制電路和若干MOS開關(guān)，所述電壓產(chǎn)生電路與一外部電源連接，輸出第一極間電壓和第二極間電壓；所述運算放大器的反相輸入端通過所述輸入電容與電壓產(chǎn)生電路連接，接收所述的第一極間電壓，其同相輸入端接收所述的第二極間電壓，其輸出端分兩路分別輸出一基準(zhǔn)電壓和一正溫度系數(shù)電壓；所述反饋電容的一端與所述運算放大器的反相輸入端連接，其另一端與所述電阻分壓器連接；所述電阻分壓器的一端與所述運算放大器輸出端輸出正溫度系數(shù)電壓的一路連接，其另一端接地；所述控制電路分別與所述電壓產(chǎn)生電路和若干MOS開關(guān)連接，一方面設(shè)置所述第一極間電壓和第二極間電壓的大小，另一方面控制所述MOS開關(guān)的開閉；所述若干MOS開關(guān)包括第一MOS開關(guān)至第七M(jìn)OS開關(guān)，所述第一MOS開關(guān)串聯(lián)在所述電壓產(chǎn)生電路和輸入電容之間，第二MOS開關(guān)的一端與所述電壓產(chǎn)生電路連接，其另一端連接在所述輸入電容和第一MOS開關(guān)之間，第三MOS開關(guān)串聯(lián)在所述反饋電容和電阻分壓器之間，第四MOS開關(guān)串聯(lián)在所述運算放大器的輸出端和電阻分壓器之間，第五MOS開關(guān)串聯(lián)在所述運算放大器輸出端輸出基準(zhǔn)電壓的一路上，第六MOS開關(guān)的一端連接在所述反饋電容和第三MOS開關(guān)之間，其另一端接地，第七M(jìn)OS開關(guān)的一端與所述運算放大器的同相輸入端連接，另一端連接在所述第六MOS開關(guān)與反饋電容之間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的CMOS開關(guān)電流溫度傳感器電路，其特征在于，電壓產(chǎn)生電路 包括第一電流源、第二電流源、第一雙極晶體管和第二雙極晶體管，所述第一電流源和第二 電流源的輸入端同時與所述的外部電源連接，所述第一電流源的輸出端與第一雙極晶體管 的發(fā)射極連接，所述第二電流源的輸出端與第二雙極晶體管的發(fā)射極連接，所述第一雙極 晶體管的基極、集電極以及第二雙極晶體管的基極、集電極同時接地。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的CMOS開關(guān)電流溫度傳感器電路，其特征在于，所述運算放大 器的反相輸入端依次通過所述輸入電容和第一MOS開關(guān)與第一雙極晶體管的發(fā)射極連接， 其同相輸入端與所述第二雙極晶體管的發(fā)射極連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的CMOS開關(guān)電流溫度傳感器電路，其特征在于，所述的電阻分 壓器包括串聯(lián)連接的第一電阻和第二電阻，且所述第三MOS開關(guān)連接到所述第一電阻和第 二電阻之間。
5. —種CMOS開關(guān)電流溫度傳感器電路的控制方法，所述傳感器電路包括電壓產(chǎn)生電 路、第一 MOS開關(guān)至第七M(jìn)OS開關(guān)以及控制該電壓產(chǎn)生電路和第一 MOS開關(guān)至第七M(jìn)OS開 關(guān)的控制電路，其特征在于，所述的控制方法包括以下步驟步驟一，在第一節(jié)拍時，控制電路控制第一MOS開關(guān)閉合、第二MOS開關(guān)、第三MOS開 關(guān)、第四MOS開關(guān)、第五MOS開關(guān)、第六MOS開關(guān)和第七M(jìn)OS開關(guān)打開；步驟二，在第二節(jié)拍時，控制電路控制第一MOS開關(guān)和第七M(jìn)0S開關(guān)閉合、第二M0S開 關(guān)、第三M0S開關(guān)、第四MOS開關(guān)、第五M0S開關(guān)和第六M0S開關(guān)打開，并設(shè)置第一電流源的 大小為酔I、第二電流源的大小為I， N為正數(shù)；步驟三，在第三節(jié)拍時，控制電路控制第一MOS開關(guān)、第三M0S開關(guān)和第五M0S開關(guān)閉合、第二 MOS開關(guān)、第四MOS開關(guān)、第六MOS開關(guān)和第七M(jìn)OS開關(guān)打開，并設(shè)置第一電流源 的大小為步驟二中第二電流源的大小I、第二電流源的大小為步驟二中第一電流源的大小N*I ;步驟四，在第四節(jié)拍時，控制電路控制第一MOS開關(guān)閉合、第二MOS開關(guān)、第三MOS開 關(guān)、第四MOS開關(guān)、第五MOS開關(guān)、第六MOS開關(guān)和第七M(jìn)OS開關(guān)打開；步驟五，在第五節(jié)拍時，控制電路控制第一 MOS開關(guān)和第六MOS開關(guān)閉合、第二 MOS開 關(guān)、第五M0S開關(guān)和第七M(jìn)OS開關(guān)打開、第三MOS開關(guān)和第四MOS開關(guān)在第六節(jié)拍開始前閉 合，并設(shè)置第一電流源的大小為步驟三中第一電流源的大小I、第二電流源的大小為步驟三 中第二電流源的大小N*I ;步驟六，在第六節(jié)拍時，控制電路控制第二 MOS開關(guān)閉合、第一 MOS開關(guān)、第五MOS開 關(guān)、第六M0S開關(guān)和第七M(jìn)0S開關(guān)打開、第三M0S開關(guān)和第四MOS開關(guān)在閉合時間滿一個節(jié) 拍后打開，并設(shè)置第一電流源的大小為步驟五中第一電流源的大小I、第二電流源的大小為 步驟五中第二電流源的大小N*I。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種CMOS開關(guān)電流溫度傳感器電路及其控制方法，所述傳感器電路包括電壓產(chǎn)生電路、運算放大器、輸入電容、反饋電容、電阻分壓器、控制電路和若干MOS開關(guān)，所述電壓產(chǎn)生電路與一外部電源連接，輸出第一極間電壓和第二極間電壓；所述運算放大器的反相輸入端通過所述輸入電容與電壓產(chǎn)生電路連接，接收所述的第一極間電壓，其同相輸入端接收所述的第二極間電壓，其輸出端分兩路分別輸出一基準(zhǔn)電壓和一正溫度系數(shù)電壓。本發(fā)明利用動態(tài)單元匹配技術(shù)，能為一個較小的電壓差ΔVbe產(chǎn)生一個精確的放大系數(shù)，并產(chǎn)生一個精確的與溫度無關(guān)的基準(zhǔn)電壓和與溫度成正比例變化的正溫度系數(shù)電壓，從而有效提高溫度傳感器的溫度檢測精度。
文檔編號G01K7/00GK101762336SQ20091024717
公開日2010年6月30日 申請日期2009年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月24日
發(fā)明者師帥 申請人:上海貝嶺股份有限公司