【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及集成電路領域，具體涉及一種tps讀出電路。
技術介紹
1、溫度是自然界中最常見的物理量之一，溫度傳感器廣泛應用于現代工業、醫療、交通、智能家居等領域。根據集成度，溫度傳感器（temperature?sensor，tps）可分為分立式和集成式兩類。分立式傳感器包括熱電偶、熱敏電阻和電阻式溫度檢測器等，這些傳感器需要外接模數轉換器（analog?to?digital?converter，adc）將溫度數據數字化，因此體積較大、成本較高，不適用于對集成度要求較高的場景。
2、隨著集成電路技術的發展，集成式互補金屬氧化物半導體（complementary?metaloxide?semiconductor，cmos）溫度傳感器因其體積小、易于系統集成、成本低，且能夠與adc集成并直接輸出數字信號，廣泛應用于片上系統、工業物聯網及無線傳感網絡等領域。
3、集成電路工藝節點的縮小和電路集成度的提高導致芯片自發熱問題日益嚴重，因此許多芯片設計中需要片上溫度傳感器進行實時溫度檢測，以調節頻率和電壓，實現芯片性能的動態調節及過熱保護。在cmos溫度傳感器中，雙極型晶體管（bipolar?junctiontransistor，bjt）溫度傳感器因其線性好、功耗低、結構簡單等優點，成為應用最廣泛的傳感器。集成式cmos溫度傳感器除了感溫器件外，還包括感溫器件所需的偏置電路，以及將電信號進一步數字化的模數轉換器。在實際芯片設計中，讀出電路的面積和功耗通常比感溫器件本身大很多，因此cmos溫度傳感器的性能和成本在很大程
4、圖1展示了傳統方案中tps的模數轉換方案示意圖。tps生成的模擬信號被送入adc，并在adc中模數轉換后獲得數字輸出碼。adc工作需要一個與溫度無關的參考電壓v’ref，該電壓可通過帶隙基準電壓vbg和參考電壓生成電路獲得。在adc中，通用電壓域adc將信號量化為數字輸出碼。
5、同時，adc還用于轉換其他傳感器的輸出信號，例如檢測電池電壓和其他低頻率的測量信號。通過復用器將多路傳感信號輸入adc，可以減小芯片面積，降低成本。
6、圖2展示了基于專用高精度三極管的tps模數轉換方案示意圖。該方案通常采用定制化專用電壓域adc接口，不同于傳統方案生成一個與溫度無關的參考電壓v’ref，定制化專用電壓域adc需要一個稍帶正溫度系數特性的等效參考電壓vref_ptat，以實現傳感器輸出電壓的曲率補償。
7、等效參考電壓vref_ptat通常利用tps中三極管的基極和發射極電壓差vbe以及兩個三極管的基極和發射極電壓差δvbe來產生。這會限制adc的通用性，如果adc還需要處理其他通道的傳感信號，則其他通道的信號處理難度較高。
技術實現思路
1、為了緩解或部分緩解上述技術問題，本專利技術的解決方案如下所述：
2、一種tps讀出電路，包括tps、復用器和adc，所述tps讀出電路還包括參考電壓生成電路和數字信號處理模塊；所述tps輸出tps模擬信號至復用器，且輸出帶隙基準電壓至參考電壓生成電路；所述復用器，接收tps模擬信號和非tps模擬信號；所述adc接收參考電壓生成電路輸出的參考電壓，并生成數字輸出碼；當復用器輸出非tps模擬信號至adc時，所述數字信號處理模塊輸出固定的參考電壓控制碼至參考電壓生成電路，使得參考電壓生成電路輸出穩定的參考電壓；當復用器輸出tps模擬信號至adc時，所述數字信號處理模塊根據接收的數字輸出碼，獲得對應數字輸出碼的目標參考電壓控制碼，并發送所述目標參考電壓控制碼至參考電壓生成電路，參考電壓生成電路應用所述目標參考電壓控制碼并輸出對應所述目標參考電壓控制碼的目標參考電壓至所述adc。
3、進一步地，根據tps輸出的tps模擬信號關于溫度的測量結果，在數字信號處理模塊中存儲數字輸出碼與目標參考電壓控制碼的對應關系；所述數字信號處理模塊根據接收的數字輸出碼和所述對應關系，獲得對應數字輸出碼的目標參考電壓控制碼。
4、進一步地，當復用器輸出tps模擬信號至adc時，目標參考電壓控制碼或目標參考電壓是可變的。
5、進一步地，所述參考電壓生成電路，包括pmos管、第一電阻、第二電阻和第一比較器。
6、進一步地，第一電阻和第二電阻均連接至第一節點；第一比較器接收所述帶隙基準電壓，且接收所述第一節點的電壓。
7、進一步地，第一比較器的輸出連接至所述pmos管的柵極。
8、進一步地，所述pmos管的源極接入器件工作電壓，所述pmos管的漏極連接第一電阻的第一端；第一電阻的第二端連接第一節點，第一節點還連接第二電阻的第一端，第二電阻的第二端接地。
9、進一步地，所述第一電阻的第一端作為輸出節點而輸出參考電壓。
10、進一步地，所述第一電阻是可調電阻，且在第一電阻上應用不同的參考電壓控制碼而獲得不同的阻值。
11、進一步地，在數字輸出碼與目標參考電壓控制碼的對應關系中，位于同一個數值區間內的數字輸出碼對應同一個目標參考電壓控制碼。
12、本專利技術技術方案，具有如下有益的技術效果：
13、在不影響adc作為一個通用adc的前提下，實現對tps模擬信號的曲率補償，實現高精度的量化輸出。
14、此外，本專利技術還具有的其它有益效果將在具體實施例中提及。
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1.一種TPS讀出電路，包括TPS、復用器和ADC，其特征在于：
2.根據權利要求1所述的TPS讀出電路，其特征在于：
3.根據權利要求2所述的TPS讀出電路，其特征在于：
4.根據權利要求3所述的TPS讀出電路，其特征在于：
5.根據權利要求4所述的TPS讀出電路，其特征在于：
6.根據權利要求5所述的TPS讀出電路，其特征在于：
7.根據權利要求6所述的TPS讀出電路，其特征在于：
8.根據權利要求7所述的TPS讀出電路，其特征在于：
9.根據權利要求8所述的TPS讀出電路，其特征在于：
10.根據權利要求9所述的TPS讀出電路，其特征在于：
【技術特征摘要】
1.一種tps讀出電路，包括tps、復用器和adc，其特征在于：
2.根據權利要求1所述的tps讀出電路，其特征在于：
3.根據權利要求2所述的tps讀出電路，其特征在于：
4.根據權利要求3所述的tps讀出電路，其特征在于：
5.根據權利要求4所述的tps讀出電路，其特征在于：<...
【專利技術屬性】
技術研發人員：請求不公布姓名，請求不公布姓名，請求不公布姓名，請求不公布姓名，請求不公布姓名，
申請(專利權)人：成都電科星拓科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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