【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及集成電路領(lǐng)域，具體涉及一種tps數(shù)模轉(zhuǎn)換電路。
技術(shù)介紹
1、溫度是自然界中最常見(jiàn)的物理量之一，溫度傳感器廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)、醫(yī)療、交通、智能家居等領(lǐng)域。根據(jù)集成度，用作溫度傳感器（temperature?sensor，tps）可分為分立式和集成式。分立式傳感器使用熱電偶、熱敏電阻、電阻式溫度檢測(cè)器等分立器件，需外接模數(shù)轉(zhuǎn)換器（analog?to?digital?converter，adc）以實(shí)現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)的數(shù)字化，因而體積大、成本高，不適用于對(duì)集成度要求較高的場(chǎng)景。
2、隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展，集成式互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（complementary?metaloxide?semiconductor，cmos）溫度傳感器因其體積小、易于系統(tǒng)集成、成本低，并能與adc集成，直接輸出數(shù)字信號(hào)，廣泛應(yīng)用于片上系統(tǒng)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)及無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)等場(chǎng)景。
3、隨著集成電路工藝節(jié)點(diǎn)的縮小，電路集成度不斷提高，導(dǎo)致芯片自發(fā)熱問(wèn)題日益嚴(yán)重。因此，許多芯片設(shè)計(jì)中需要片上溫度傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)溫度檢測(cè)，反饋調(diào)節(jié)頻率和電壓，實(shí)現(xiàn)芯片性能的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)及過(guò)熱保護(hù)。
4、在cmos溫度傳感器中，雙極型晶體管（bipolar?junction?transistor，bjt）溫度傳感器因其線性好、功耗低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，成為最廣泛應(yīng)用的傳感器。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(hào)進(jìn)一步數(shù)字化的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。在實(shí)際芯片設(shè)計(jì)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cmo
5、圖1展示了傳統(tǒng)方案中tps模數(shù)轉(zhuǎn)換方案示意圖。tps生成的tps模擬信號(hào)被送入adc，并在adc中模數(shù)轉(zhuǎn)換后獲得數(shù)字輸出碼。
6、adc工作需要一個(gè)與溫度無(wú)關(guān)的參考電壓vref，參考電壓vref這可以通過(guò)帶隙基準(zhǔn)電壓vbg和參考電壓生成電路而獲得，在adc中經(jīng)過(guò)通用電壓域adc后，量化輸出數(shù)字輸出碼。
7、與此同時(shí)，由于adc還被用于轉(zhuǎn)換其它傳感器輸出的傳感信號(hào)1、傳感信號(hào)2，比如檢測(cè)電池電壓、其它芯片外的低測(cè)量頻率的信號(hào)。通過(guò)復(fù)用器將多路傳感信號(hào)作為adc的輸入，可以減小芯片面積，降低成本。
8、圖2展示了基于專用高精度三極管的tps模數(shù)轉(zhuǎn)換方案示意圖。該方案一般采用定制化專用電壓域adc接口，且不同于傳統(tǒng)方案生成一個(gè)與溫度無(wú)關(guān)的參考電壓vref，定制化專用電壓域adc需要一個(gè)稍帶正溫度系數(shù)特性的等效參考電壓vref_ptat，用于實(shí)現(xiàn)傳感器輸出電壓的曲率補(bǔ)償。
9、等效參考電壓vref_ptat通常是利用tps中三極管基極和發(fā)射極電壓差vbe和兩個(gè)三極管基極和發(fā)射極電壓差vbe之差△vbe來(lái)產(chǎn)生。但這會(huì)限制adc的通用性，如果adc還處理其它通道的傳感信號(hào)，則其它通道的信號(hào)處理難度較高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了緩解或部分緩解上述技術(shù)問(wèn)題，本專利技術(shù)的解決方案如下所述：
2、一種tps數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，包括：tps，輸出tps模擬信號(hào)作為復(fù)用器的輸入信號(hào)之一；復(fù)用器，接收多路傳感信號(hào)，且復(fù)用器的輸出信號(hào)作為adc的輸入信號(hào)；遲滯比較器，接收tps模擬信號(hào)和參考電壓生成電路輸出的第一比較電壓，并將遲滯比較器的輸出信號(hào)發(fā)送至參考電壓生成電路；參考電壓生成電路，接收帶隙基準(zhǔn)電壓和遲滯比較器的輸出信號(hào)，生成第一比較電壓并作為遲滯比較器的輸入信號(hào)之一，并生成參考電壓；以及，adc，接收所述參考電壓，并根據(jù)所述參考電壓輸出數(shù)字輸出碼。
3、進(jìn)一步地，當(dāng)復(fù)用器被配置為選擇tps模擬信號(hào)作為復(fù)用器的輸出信號(hào)時(shí)，通過(guò)參考電壓生成電路輸出不同的第一比較電壓獲得與tps模擬信號(hào)的電壓最接近的目標(biāo)第一比較電壓，并根據(jù)所述目標(biāo)第一比較電壓，確定所述參考電壓。
4、進(jìn)一步地，參考電壓生成電路通過(guò)應(yīng)用不同的第一比較電壓控制碼來(lái)獲得不同的第一比較電壓。
5、進(jìn)一步地，當(dāng)獲得與tps模擬信號(hào)的電壓最接近的目標(biāo)第一比較電壓時(shí)，參考電壓生成電路正在應(yīng)用的第一比較電壓控制碼是第一比較電壓目標(biāo)控制碼；根據(jù)所述第一比較電壓目標(biāo)控制碼，獲得參考電壓目標(biāo)控制碼；參考電壓生成電路通過(guò)應(yīng)用參考電壓目標(biāo)控制碼，生成所述參考電壓。
6、進(jìn)一步地，當(dāng)復(fù)用器被配置為選擇非tps模擬信號(hào)作為復(fù)用器的輸出信號(hào)時(shí)，參考電壓生成電路通過(guò)應(yīng)用固定的參考電壓控制碼而固定參考電壓。
7、進(jìn)一步地，所述第一比較電壓控制碼用于控制參考電壓生成電路中的可調(diào)電阻的大小。
8、進(jìn)一步地，根據(jù)所述第一比較電壓目標(biāo)控制碼獲得參考電壓目標(biāo)控制碼，具體是通過(guò)根據(jù)第一比較電壓目標(biāo)控制碼，在參考電壓生成電路中查詢得到參考電壓目標(biāo)控制碼。
9、進(jìn)一步地，在參考電壓生成電路中的數(shù)字電路中存儲(chǔ)第一比較電壓目標(biāo)控制碼和參考電壓目標(biāo)控制碼之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
10、進(jìn)一步地，所述帶隙基準(zhǔn)電壓由tps生成。
11、進(jìn)一步地，通過(guò)參考電壓生成電路輸出不同的第一比較電壓獲得與tps模擬信號(hào)的電壓最接近的目標(biāo)第一比較電壓，是通過(guò)逐次逼近步驟而實(shí)現(xiàn)的。
12、本專利技術(shù)技術(shù)方案，具有如下有益的技術(shù)效果：
13、既實(shí)現(xiàn)了tps輸出電壓的曲率補(bǔ)償，使得tps的數(shù)字輸出精度比較高，又降低了adc轉(zhuǎn)換其它輸入通道的傳感信號(hào)后的信息處理難度，使得adc有良好的通用性，進(jìn)而避免硅成本的浪費(fèi)，也降低了功耗。
14、此外，本專利技術(shù)還具有的其它有益效果將在具體實(shí)施例中提及。
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1.一種TPS數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的TPS數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，其特征在于：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的TPS數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，其特征在于：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的TPS數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，其特征在于：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的TPS數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，其特征在于：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的TPS數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，其特征在于：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的TPS數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，其特征在于：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的TPS數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，其特征在于：
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的TPS數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，其特征在于：
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的TPS數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，其特征在于：
【技術(shù)特征摘要】
1.一種tps數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的tps數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，其特征在于：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的tps數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，其特征在于：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的tps數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，其特征在于：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的tps數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，其特征在于：
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：請(qǐng)求不公布姓名，請(qǐng)求不公布姓名，請(qǐng)求不公布姓名，請(qǐng)求不公布姓名，請(qǐng)求不公布姓名，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：成都電科星拓科技有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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