集成cmos温度传感器的温度校准装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种集成CMOS温度传感器的温度校准装置。该装置包括集成CMOS温度传感器、数据处理单元、斜率寄存器、截距寄存器、温度值寄存器、解码器以及电流调整寄存器。本实用新型不需要外加电压源，只需要一个温度测试点就可提高温度校准精度，校准速度快，不增加外围电路，因此大大降低了测试成本。
【专利说明】集成CMOS温度传感器的温度校准装置
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及集成CMOS温度传感器，更具体地，是一种集成CMOS温度传感器的温度校准装置。
【背景技术】
[0002]如图1所示，集成CMOS温度传感器利用CMOS工艺中的寄生PNP三极管Ql、Q2及Q3作为感温元件产生Vbe3和AVbe(Vbe2-Vbei)两个与温度相关的电压信号，其中用于产生Vbe3电压的电流是可调电流ITKIM，Vbe3电压随温度升高而减小,具有负温度特性；AVbe电压用两个偏置电流为1:Ρ的PNP管产生，AVbe随温度升高而增大，具有正温度系数。结合图2，温度的读出值1tt可用一个与温度线性相关的变量a AVbe (Vptat)相对一个与温度无关的常量Vbe3的线性关系α Δ VBE+VBE3 (Vkef)求得。
[0003]然而，由于工艺漂移和芯片封装，会造成Vbe3随温度的变化率而产生变化，从而导致温度读出值随温度的变化斜率偏离理想值，从而影响温度传感器的温度读出值精度。
实用新型内容
[0004]为了解决CMOS温度传感器温度读出值随温度的变化斜率偏离理想值而导致精度降低的问题，本实用新型提出了一种集成CMOS温度传感器的单点温度校准装置。
[0005]本实用新型的集成CMOS温度传感器的温度校准装置，包括集成CMOS温度传感器，该集成CMOS温度传感器包括:
[0006]第一温度表征量输出电路，用于根据第一输入电流及该第一输入电流的倍数，输出第一温度表征量；
[0007]第二温度表征量输出电路，用于根据第二输入电流，输出第二温度表征量，该第一温度表征量和该第二温度表征量决定一个温度系数，该CMOS温度传感器的温度读出值与该温度系数呈线性关系；
[0008]该温度校准装置还包括:
[0009]斜率寄存器，用于寄存该线性关系中的斜率默认值；
[0010]截距寄存器，用于寄存该线性关系中的截距默认值；
[0011]数据处理单元，其与该集成CMOS温度传感器、该斜率寄存器和该截距寄存器相连接，用于根据该线性关系，确定所述温度读出值；
[0012]温度值寄存器，其与该数据处理单元相连接，用于寄存所述温度读出值；
[0013]电流调整寄存器，用于寄存电流调整参数；
[0014]解码器，其与该电流调整寄存器和该CMOS温度传感器相连接，用于对该电流调整参数进行解码，并利用解码后的电流调整参数对该第二输入电流进行调整。
[0015]本实用新型不需要外加电压源，只需要一个温度测试点就可在-55°C?125°C温度范围内将温度传感器校准到±0.2°C的精度，校准速度快，不增加外围电路，因此大大降低了测试成本。【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为感温元件组成的CMOS温度传感器图；
[0017]图2为Vbe1、Vbe2、Vbe3和Λ Vbe的温度特性示意图；
[0018]图3为温度传感器温度读出值随温度变化斜率的变化示意图；
[0019]图4为本实用新型用于集成CMOS温度传感器的温度校准装置的组成示意图；
[0020]图5为利用温度校准装置进行温度校准的方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0021]以下结合附图和【具体实施方式】，对本实用新型的用于CMOS温度传感器的温度校准装置的组成结构或步骤以及工作原理进行详细说明。
[0022]结合图3，Vbe3的负温度系数随Itkim变化而变化。当Itkim变大时电压Vbe3随温度变化的斜率的绝对值变小，由于a AVbe直线斜率只与Ql和Q2的电流比值相关，当电流比值
I=P不变的情况下α Δ Vbe直线斜率不变，因此Vkef = Vbe3+ α Δ Vbe随温度变化斜率为正值，由此得到的温度传感器温度读出值随温度变化斜率小于I。当Itkim变小时电压Vbe3随温度变化的斜率的绝对值变大，由于a AVbe直线斜率只与Ql和Q2的电流比值相关，当电流比值1:Ρ不变的情况下α Δ Vbe直线斜率不变，因此Vkef = Vbe3+ α Δ Vbe随温度变化斜率为负值，由此得到的温度传感器温度读出值随温度变化斜率大于I。由上面分析可知，可以通过调整Itkim的大小校准集成CMOS·温度传感器。
[0023]进一步地用比例值μ作为变量(温度系数)，其中，
【权利要求】
1.一种集成CMOS温度传感器的温度校准装置，包括CMOS温度传感器，该CMOS温度传感器包括: 第一温度表征量输出电路，用于根据第一输入电流及该第一输入电流的倍数，输出第一温度表征量； 第二温度表征量输出电路，用于根据第二输入电流，输出第二温度表征量，该第一温度表征量和该第二温度表征量决定一个温度系数，该CMOS温度传感器的温度读出值与该温度系数呈线性关系； 其特征在于，该温度校准装置还包括: 斜率寄存器，用于寄存该线性关系中的斜率默认值； 截距寄存器，用于寄存该线性关系中的截距默认值； 数据处理单元，其与该集成CMOS温度传感器、该斜率寄存器和该截距寄存器相连接，用于根据该线性关系，确定所述温度读出值； 温度值寄存器，其与该数据处理单元相连接，用于寄存所述温度读出值； 电流调整寄存器，用于寄存电流调整参数； 解码器，其与该电流调整寄存器和该CMOS温度传感器相连接，用于对该电流调整参数进行解码，并利用解码后的电流调整参数对该第二输入电流进行调整。
2.根据权利要求1所述的集成CMOS温度传感器的温度校准装置，其特征在于，所述数据处理单元为微处理器。
3.根据权利要求1或2所述的集成CMOS温度传感器，其特征在于， 所述第一温度表征量输出电路包括并联的第一三极管和第二三极管，并且该第一三极管连接有第一镜像电流源，该第二三极管连接有第二镜像电流源； 所述第二温度表征量输出电路包括第三三极管，该第三三极管连接有第三镜像电流源。
【文档编号】G01K15/00GK203502144SQ201320607469
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月27日 优先权日:2013年9月27日
【发明者】李鹏, 丁学欣 申请人:上海贝岭股份有限公司