温度感测装置的制作方法

专利名称：温度感测装置的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种温度感测装置，且特别是有关于一种控制电流源的导通数量以产生温度电压的温度感测装置。
背景技术：
温度感测器是将温度转换为数字信息的一种电子装置，现今的温度感测器皆朝向提升其量测精准度以及缩小感测器体积的方向来发展，并且广泛应用在各种电子设备中。温度感测器具有许多种类，其中一种半导体类型的温度感测器便是利用正温度系数(亦即，与绝对温度成正比)的温度电压以及不随温度改变的参考电压相互进行比较，藉以取得环境温度。其中，具正温度系数的电压可通过与绝对温度成比例的PTAT (proportional to absolute temperature)电路来产生，而带隙(bandgap)参考电路则可使输出的参考电压不随温度而改变。 因此，温度感测器可通过PTAT电路产生具有正温度系数的电流IPTAT，并将此电流IPTAT导入至串联电阻中，并从串联电阻的多个端点中获得具正温度系数的温度电压。接着，温度感测器利用多工器及比较器来分别抓取对应的温度电压，并比较温度电压与参考电压的电位大小，藉以侦测出环境温度。然而，若要想要准确地获得电流IPTAT流经串联电阻所产生的温度电压，这些串联电阻必须占用较大的晶片面积才可具有较为精准的电阻值。在受到半导体制造方法的飘移影响时，这些串联电阻受影响的程度也会随之提高。并且，所使用的电阻越多，温度感测器中由电阻导致的噪声也将会随之增加。在设计串联电阻时，与接地电位电性相连的抬升电阻可能需要比其他串联电阻更大的电阻值，方能大幅抬升温度电压的电位，温度电压与参考电压才能因此进行比较，因而变相提高了温度感测器的电路面积。由此，在提高温度量测精准度的同时，如何缩小温度感测器的电路体积，便是目前研发半导体类型温度感测器所面临的课题。

发明内容
本发明提供一种温度感测装置，其可控制电流源的导通数量来产生温度电压，藉以避免采用串联电阻，可降低温度感测装置的电路面积，并减少电阻噪声的产生。本发明提出一种温度感测装置，此温度感测装置包括有一带隙电压产生单元、N个镜射电流源、一温度电压产生单元及一温度运算单元，N为正整数。带隙电压产生单元中包括有一正温度系数电流源，并且此带隙电压产生单元可提供与温度无关的参考电压。N个镜射电流源的控制端与正温度系数电流源的控制端相互耦接，可使上述正温度系数电流源与这些镜射电流源形成电流镜，藉以依据正温度系数电流源所产生的正温度系数电流来镜射出N个镜射电流。接续上述，温度电压产生单元耦接至镜射电流源，其依据一控制信号来设定镜射电流源的导通数量M，因而产生温度电压，M为非负整数且M SN。因此，温度电压的电位将会根据这些镜射电流源的导通数量M而确定。耦接至带隙电压产生单元及电流开关单元的温度运算单元则会逐步计数上述的控制信号。并且，在每次计数之后，温度运算单元将会比较参考电压及温度电压的电位，藉以运算产生数字式的温度信息。在本发明的一实施例中，上述的温度电压产生单元包括有一第一电阻及一电流开关单元。第一电阻的第一端接收接地电压，而第一电阻的第二端则称为一温度电压输出端。电流开关单元耦接至上述镜射电流源及温度电压输出端，并依据控制信号来分别选择上述镜射电流镜是否导通至温度电压输出端，藉以将M个镜射电流导引至第一电阻来提供此温度电压。 在本发明的一实施例中，温度感测装置还包括有一抬升电流源，其输出端耦接至第一电阻的第一端，并且抬升电流源的控制端耦接至正温度系数电流源的控制端，以使正温度系数电流源及抬升电流源亦成为一电流镜。由此，抬升电流源便可依据正温度系数电流来镜射出一抬升电流。因此，此处的温度电压则由抬升电流、M个镜射电流及第一电阻来决定。 基于上述，本发明实施例的温度感测装置可控制电流源的导通数量，使其流经电阻来产生一温度电压，并利用此温度电压与不随温度而改变的参考电压进行比较，便可获得数字式温度信息。因此，本实施例的温度感测电路避免采用串联电阻来产生温度电压，可降低温度感测装置的电路面积，并减少电阻噪声的产生，降低半导体制造方法飘移的影响。为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。


图I是一种温度感测电路的电路图；图2为温度感测装置的时序图；图3是依照本发明第一实施例说明一种温度感测装置的方块图；图4为图3的电流开关单元的电路图；图5为另一实例的图3的电流开关单元的电路图；图6是依照本发明第一实施例说明一种温度感测装置的电路图。主要元件符号说明100、300 :温度感测装置110、312 :正温度系数电流源120:多工器130,330 :温度运算单元140 :控制计数单元150:比较器160 :运算放大器310:带隙电压产生单元314 :负温度系数电压产生器320_1 320_N :镜射电流源340:抬升电流源
350:温度电压产生单元360 电流开关单元410 :信号解码器420 电压追随器B [2:0]:控制信号C 电容CS 比较信号Ml M6、MF、MSO MSN、MGO MGN 晶体管
SO SN :选择信号
SGO SGN :接地信号Vbl、Vb2:偏压Vd 电源电压GND :接地电压NI N8 :端点Rl R7、RL:电阻NF 参考电压输出端NT:温度电压输出端Vref:参考电压VTO VT7、VT :温度电压Rbg:带隙电阻Rl :第一电阻T [2:0]:温度信息IPTAT :正温度系数电流I_1 I_N:镜射电流IL:抬升电流。
具体实施例方式现将详细参考本发明的示范性实施例，在附图中说明所述示范性实施例的实例。另外，凡可能之处，在附图及实施方式中使用相同标号的元件/构件/符号代表相同或类似部分。请参照图I，图I是一种温度感测电路100的电路图。如图I所示，温度感测电路100包括有相互串联的电阻Rl R7及抬升电阻RL(在此将这些相互串联的电阻合称为串联电阻105)、正温度系数电流源110、多工器120及温度运算单元130。温度运算单元130则包含有控制计数单元140及比较器150 (于本实施例中，比较器150以运算放大器160作为其实现方式，但不依此为限)。于本实施例中，参考电压Vref由带隙参考电路(未图示)产生。在此特别说明的是，本实施例以7个电阻Rl R7及抬升电阻RL作为串联电阻105的举例，然而，应用本实施例者可依其设计需求来调整串联电阻105中的电阻个数，下述的多工器120及控制信号B[2:0]亦可随电阻个数的调整，本实施例并不以此为限。
由此，温度感测装置100可利用正温度系数电流源110来产生与绝对温度成正比的正温度系数电流IPTAT (于实施例中，正温度系数电流IPTAT约为3 μ A)，并提供正温度系数电流IPTAT导入至串联电阻105中，因此串联电阻105的每个端点NI NS上可提供同样具有正温度系数的温度电压VTO VT7。举例而言，温度电压VTO的电压值等于串联电阻105中所有电阻值的加总再乘以正温度系数电流IPTAT的值。温度电压VT6的电压值则等于电阻R7及抬升电阻RL的电阻值加总后乘以正温度系数电流IPTAT的值。温度运算单元130利用控制计数单元140以递增方式逐步地计数控制信号(在此以控制信号Β[2:0]作为本实施例的温度运算单元130的控制信号，但其位元线个数并不受限于此)，并在计数到最大值之后重新归零计数。由此，多工器120便会依据计数后的控制信号Β[2:0]依序将温度电压VTO VT7输出至多工器120的温度电压输出端NT。并且，在每次计数之后，温度运算单元130便利用比较器150来进行参考电压Vref及温度电压的电位大小比较，藉以运算产生数字式温度信息T [2:0]。于本实施例中，为了降低多工器120
切换过程中的电子脉冲(glitch)，便在温度电压输出端NT耦接至电容C，以使用电容补偿效应来降低电子脉冲。在此说明温度运算单元130的详细致动方式，图2为温度感测装置100的时序图。请参考图2，多工器120依据控制计数单元140的控制信号B[2:0]将对应的温度电压输出至多工器120的温度电压输出端NT。如此一来，在控制计数单元140每次计数完毕后，比较器150便可依据比较与温度无关的参考电压Vref及温度电压VTO VT7的电位大小，藉以产生比较信号CS。为了便于说明，在此假设参考电压Vref的电压值略大于温度电压VT5的电压值，并略为小于温度电压VT4的电压值，藉以说明比较信号CS与控制计数单元140的致动关系。如图2所示，当控制计数单元140依序将控制信号B[2:0]从数字O依据计数到数字4时，由于多工器依据控制信号B[2:0]所输出的温度电压VTO VT4的电压值皆大于参考电压Vref的电压值，比较器160输出的比较信号CS便皆为禁能，本实施例以逻辑"O"作为比较信号CS的禁能，但不限制于此。当控制计数单元140计数控制信号B [2:0]至数字5时，比较器160因为温度电压VT5的电压值小于参考电压Vref的电压值，比较器160输出的比较信号CS便由禁能转变为致能(在此以逻辑"I"作为比较信号CS的禁能)。此时，控制计数单元140便依据此次计数的控制信号B [2:0](于本实施例中，便是数字5)，利用控制计数单元140内建的运算公式或是温度对照表来运算产生对应的数字式温度信息T [2:0]，以获得温度感测装置100感测得到的环境温度。然而，若要想要准确地获得温度电压VTO VT7，并想要减少半导体制造方法飘移所受到的影响时，温度感测装置100必须使用较大尺寸的串联电阻105才可具有较为精准的电阻值。由于每个电阻可能生成的噪声约略为4Xk(波兹曼常数)XT(绝对温度)XR(电阻值)，因此在温度感测装置100内使用的电阻数量越多，其电阻值越大，噪声也会随之提升。为了使温度电压VTO VT7能够与参考电压Vref进行电位的比较，抬升电阻RL便需要比其他串联电阻更大的电阻值，方能大幅抬升温度电压VTO VT7的电位。于此，符合本发明实施例的重点在于，为了避免利用串联电阻来产生温度电压，本发明实施例的温度感测装置可控制电流源的导通数量，使其流经电阻来产生温度电压，并利用这些温度电压与参考电压Vref相比较以获得数字式温度信息。换言之，本发明实施例以电流镜的方式镜射出多个正温度系数镜射电流，并利用控制信号来设定导引至电阻的电流数量，便不需要利用串联电阻而可依序产生对应的温度电压。图3是依照本发明第一实施例说明一种温度感测装置300的方块图。请参照图3，温度感测装置300包括有带隙电压产生单元310、N个镜射电流源320_1 320_N、温度电压产生单元350及温度运算单元330，N为正整数。温度电压产生单元350则包含有电流开关单元360及第一电阻R1。于本实施例中，温度感测装置300还包括有抬升电流源340。其中，温度运算单元330与图I的温度运算单元130相类似，因此相似的说明请参照上述实施例，在此不再赘述。带隙电压产生单元310可提供与温度无关的参考电压Vref。在许多类比电路中，带隙电压产生单元310(亦可称为带隙参考电路)通常利用与绝对温度成正比的正温度系数电路以及与绝对温度成反比的负温度系数电路相互进行温度补偿，藉以使参考电压Vref 不随温度而变。在此以图3的带隙电压产生单元310作为本实施例的带隙参考电路的举例，带隙电压产生单元310包括有正温度系数电流源310、带隙电阻Rbg以及负温度系数电压产生器314。正温度系数电流源310的供电端接收电源电压Vd，且正温度系数电流源310的输出端耦接至带隙电阻Rbg的第一端(亦可称为参考电压输出端NF)。负温度系数电压产生器314的第一端则耦接至带隙电阻Rbg的第二端。负温度系数电压产生器314则可提供与绝对温度成反比的负温度系数电压VIPT至带隙电阻Rbg的第二端。由此，经由设计后，正温度系数电流IPTAT则可由负温度系数电压VIPT进行补偿而产生与温度无关的参考电压Vref，其电压值的计算方式如方程式(I)所示Vref = IPTAT X Rb g+V I PT..........(I)在此说明镜射电流源320_1 320_N及抬升电流镜340。为了产生多个与正温度系数电压IPTAT相关的镜射电流，N个镜射电流源320_1 320_N的控制端便与正温度系数电流源312的控制端相互耦接(未图示)，每个镜射电流源320_1 320_N的供电端亦接收电源电压Vd。由此，正温度系数电流源312便与镜射电流源320_1 320_N组成了电流镜，镜射电流源320_1 320_N可依据正温度系数电流IPTAT来镜射出N个镜射电流1_1 I_N。其中，正温度系数电流源310中晶体管与镜射电流源320_1 320_N中晶体管的尺寸比例(本实施例中亦可称为镜射比例)可由实现本实施例者的需求来进行调整，藉以调整镜射电流1_1 I_N的电流值。本实施例将此镜射比例设定为4 1，亦即每个镜射电流1_1 I_N的电流值为正温度系数电流IPTAT的电流值的1/4，但本发明并不受限于此。相似地，抬升电流源340亦可与正温度系数电流源312组成电流镜，其控制端与正温度系数电流源312的控制端相互耦接(未图示)。抬升电流源340的供电端亦接收电源电压Vd，并且抬升电流源340的输出端则耦接至第一电阻Rl的第一端(亦即，温度电压输出端NV)，藉以产生一抬升电流IL。由于电流镜效应，抬升电流IL与正温度系数电流IPTAT会因为抬升电流源340及正温度系数电流源312中晶体管的尺寸比例而具有比例关系(在此将此比例关系称为抬升比例)。由于抬升电流IL的用意主要是提高温度电压VT的电位，以使温度电压VT能够与参考电压Vref顺利地进行比较，因此抬升比例的数据将会依据参考电压Vref的电位、第一电阻Rl的电阻值以及实际温度量测的相关数据来进行设定。于本实施例中，抬升比例约为12 19，但本发明并不限制于此。温度电压产生单元350则耦接至镜射电流源320_1 320_N及抬升电流源340的输出端，并接收温度运算单元330所计数的控制信号B [2:0]。温度电压产生单元350依据控制信号B [2:0]来调整及设定镜射电流源320_1 320_N的导通数量M (Μ为非负整数且M^N),由此依序产生与参考电压Vref相比较的温度电压。在此详细说明温度电压产生单元350的致动原理。第一电阻Rl的第一端接收接地电压GND，而第一电阻Rl的第二端则称为温度电压输出端NT。电流开关单元360耦接至镜射电流源320_1 320_N的输出端及温度电压输出端NT。由此，电流开关单元360依 据330所计数的控制信号B [2:0]，分别选择每个镜射电流镜320_1 320_N的输出端是否导通至温度电压输出端NV，以从N个镜射电流1_1 I_N中选择M个镜射电流以导引至第一电阻R1。由此，温度电压输出端NT上的温度电压VT便可由M个镜射电流、抬升电流源340所产生的抬升电流IL以及第一电阻Rl来决定其电压值。温度电压VT的电压值则如下述方程式⑵所示，假设每个镜射电流1_1 I_N的电流值皆为I。VT= (IXM+IL) XRl ..........(2)温度电压产生单元350便可因此控制镜射电流源320_1 320_N来随着控制信号B [2:0]产生与参考电压Vref相比较的温度电压VT。在此说明电流开关单元360的电路架构及其致动原理。图4为图3的电流开关单元360的电路图，如图4所示，电流开关单元360包括信号解码器410、N个导引开关(以晶体管MSO MSN为例)、N个接地开关(以晶体管MGO MGN为例)及导流单元。在此以电压追随器420(以晶体管MF为例)作为导流单元的实现方式。于本实施例中，晶体管MSO MSN、晶体管MGO MGN及晶体管MF皆为P通道(P-channel)金属氧化物半导体(metal oxide semiconductor ；M0S)场效应晶体管,但本发明并不限制于此,亦可以利用N通道(N-channel)MOS场效应晶体管来实现。信号解码器410接收上述温度运算单元330所计数的控制信号B [2:0]，并将此控制信号B [2:0]解码为N个选择信号SO SN。当然，如果温度运算单元330直接提供选择信号SO SN至电流开关单元360，那么电流开关单元360便不需要具备有信号解码器410。导引开关MSi及接地开端MGi的第一端(源极端)均耦接至图3的镜射电流源320i的输出端，i为正整数且I彡i彡N。导引开关MSO MSN的第二端(漏极端)耦接至温度电压输出端NT，而接地开端MGO MGN的第二端(漏极端)则耦接至电压追随器420的第一端(晶体管MF的源极端)。导引开关MSO MSN的控制端(栅极端)分别耦接至选择信号SO SN，且接地开关MSO MSN的控制端(栅极端)分别耦接至接地信号SGO SGN。电压追随器420的第二端(晶体管MF的漏极端)耦接至接地电压GND，而电压追随器420的控制端(晶体管MF的栅极端)则耦接至温度电压输出端NT。选择信号Si与接地信号SGi互为反相，换言之，当选择信号Si为逻辑"I"时，接地信号SGi则为逻辑"0"，反之亦然。由此，电流开关单元360便可依据控制信号B [2:0]产生选择信号SO SN，藉以从N个镜射电流1_1 I_N中选择M个镜射电流以导引至第一电阻R1。举例而言，当选择信号SO致能时(在此以逻辑"O"为致能)，导引开关MSO将会导通以将镜射电流1_1导引至参考电压输出端NT，而接地开关MGO则会由于接地信号SGO为禁能(在此以逻辑"I"为禁能)而为截止状态。此外，为使图3的镜射电流镜320_1 320_N经常操作于饱和区，以避免这些镜射电流镜320_1 320_N进入至二极体区或截止区，在此利用电压追随器420 (或称源极随耦器)将未被导引至第一电阻Rl的镜射电流通过电压追随器420导引至接地端。使用电压追随器420的另一个优点则是，可减少镜射电流镜320_1 320_N在被切换时会因电压不同而产生通道长度调变效应(channel length modulation)。图5为另一实例的图3的电流开关单元360的电路图。图5与图4相类似，其相同处不再赘述。不同之处在于，电流开关单元360的导流单元亦可以利用电阻R2作为其实施方式，然而此方式较容易使镜射电流镜320_1 320_N进入至二极体区或截止区，因此需对电阻R2的电阻值进行设计。 图6是依照本发明第一实施例说明一种温度感测装置300的电路图。如图6所示，在此利用半导体元件(例如，P通道MOS场效应晶体管及双载子接面晶体管)来实现带隙电压产生单元310、N个镜射电流源320_1 320_N及抬升电流源340。带隙电压产生单元310中的正温度系数电流源312包括有晶体管Ml及晶体管M2。晶体管Ml及晶体管M2的控制端(栅极端)分别接收第一偏压Vbl及第二偏压Vb2。晶体管Ml的第一端(源极端)及第二端(漏极端)分别耦接至电源电压Vd及晶体管M2的第一端(源极端)，而晶体管M2的第二端(漏极端)则为正温度系数电流源312的输出端。此外，带隙电压产生单元310中的负温度系数电压产生器314则可利用双载子接面晶体管(BJT)Ql来实现。晶体管Ql的射极为负温度系数电压产生器314的第一端，并提供接地电压GND至晶体管Ql的基极与集电极(亦即，晶体管Ql的基极与集电极接收接地电压GND)。因此，带隙电压产生单元310利用两个串接晶体管Ml、M2所产生的漏极电流会随温度上升而增加的特性，来补偿双载子接面晶体管Ql的射极及基极间的跨压(亦即，负温度系数电压VIPT)随温度增加而降低的电位，使参考电压Vref不随温度改变。于本实施例中，每个镜射电流源320_1 320_N皆为相同，因此以镜射电流源320_1作为举例。如图6所示，镜射电流源包括有晶体管M3及晶体管M4。与晶体管M1、M2相似，晶体管M3及晶体管M4的控制端(栅极端)也是分别接收第一偏压Vbl及第二偏压Vb2。晶体管M3的第一端(源极端)及第二端(漏极端)分别耦接至电源电压Vd及晶体管M4的第一端(源极端)，而晶体管M4的第二端(漏极端)则为镜射电流源320_1的输出端。抬升电流源340中晶体管M5、M6与晶体管M3、M4亦相类似，其差异在于晶体管M6的漏极端耦接至第一电阻Rl的第二端。并且，晶体管M1、M2与晶体管M3、M4的尺寸比例(镜射比例)，以及晶体管M1、M2与晶体管M5、M6的尺寸比例(抬升比例)会随应用本实施例者而随其需求调整。有鉴于此，本实施例所述的温度感测装置300利用多个电流源组成电流镜来取代串联电阻产生温度电压，由于半导体元件的制造方法飘移影响比电阻来的小，因此可使用较小尺寸的晶体管来缩小温度感测装置300的电路面积，亦可同时具有良好的感测精准度。此外，一般而言，正温度系数电流IPTAT的电流值较为微弱(约略为3 μ A)，若希望温度电压的电压值能够提升，以往的做法便是大幅增加串联电阻的电阻值，因而相对应地增加了电路面积。本发明实施例则仅需要调整晶体管的尺寸比例，便能够提高温度电压的电压值，因此可缩小电路面积。并且，由于晶体管元件造成的噪声(M_noise)约略如方程式
(3)所示M_noise = 4XkXTXrXgm = 4XkXTXrX [2 (kl)1/2]... (3)因此，温度感测装置300中的噪声便会比图I中使用串接电阻105的温度感测装置100的噪声来的小。
综上所述，本发明实施例的温度感测装置可控制电流源的导通数量，使其流经电阻来产生一温度电压，并利用此温度电压与不随温度而改变的参考电压进行比较，便可获得数字式温度信息。因此，本实施例的温度感测电路避免采用串联电阻来产生温度电压，可降低其电路面积，并减少电阻噪声的产生以及半导体制造方法飘移的影响。虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求书为准。
权利要求
1.一种温度感测装置，包括 一带隙电压产生单元，包括一正温度系数电流源，该带隙电压产生单元用以提供一参考电压； N个镜射电流源，这些镜射电流源的控制端耦接至该正温度系数电流源的控制端，以依据该正温度系数电流源所产生的一正温度系数电流以镜射出N个镜射电流，N为正整数； 一温度电压产生单元，耦接至所述镜射电流源，其依据一控制信号设定所述镜射电流源的一导通数量M，以产生一温度电压，其中该温度电压的电位根据所述镜射电流源的该导通数量M而设定，M为非负整数且M彡N ;以及 一温度运算单元，稱接至该带隙电压产生单元及该电流开关单元，其逐步计数该控制信号，并于每次计数后比较该参考电压及该温度电压的电位，以运算产生一温度信息。
2.如权利要求I所述的温度感测装置，其中该温度电压产生单元包括 一第一电阻，其第一端接收一接地电压，且该第一电阻的第二端为一温度电压输出端；以及 一电流开关单元，耦接至所述镜射电流源及该温度电压输出端，其依据该控制信号分别选择所述镜射电流镜是否导通至该温度电压输出端，以将M个镜射电流导引至该第一电阻以提供该温度电压。
3.如权利要求2所述的温度感测装置，还包括 一抬升电流源，其控制端耦接至该正温度系数电流源的控制端，该抬升电流源的输出端耦接至该温度电压输出端，该抬升电流源依据该正温度系数电流以镜射出一抬升电流，其中该温度电压由该抬升电流、M个镜射电流及该第一电阻所设定。
4.如权利要求3所述的温度感测装置，其中该抬升电流与该正温度系数电流具有一抬升比例，且该抬升比例依据该参考电压的电位及该第一电阻的电阻值来决定。
5.如权利要求2所述的温度感测装置，其中该电流开关单元包括 N个导引开关，第i个导引开关的第一端耦接至第i个镜射电流源的输出端，所述导引开关的第二端耦接至该温度电压输出端，且第i个导引开关依据该控制信号中第i个选择信号以导通其第一端及第二端，i为正整数且I < i < N。
6.如权利要求5所述的温度感测装置，其中该电流开关单元还包括 N个接地开关，第i个接地开关的第一端耦接至第i个镜射电流源的输出端，且第i个接地开关依据该控制信号中第i个接地信号以导通其第一端及第二端，其中该第i个导引信号与该第i个接地信号互为反相；以及 一导流单元，其第一端及第二端分别耦接至所述接地开关的第二端及一接地端，该导流单元将未被导引至该第一电阻的所述镜射电流导引至该接地端。
7.如权利要求6所述的温度感测装置，其中该导流单元包括 一源极随耦器，其控制端耦接至该温度电压输出端，该源极随耦器的第一端及第二端分别耦接至所述接地开关的第二端及该接地电压。
8.如权利要求6所述的温度感测装置，其中该导流单元包括 一第二电阻，其第一端及第二端分别耦接至所述接地开关的第二端及该接地电压。
9.如权利要求2所述的温度感测装置，其中该温度电压产生单元还包括 一信号解码器，用以解码该控制信号为N个选择信号。
10.如权利要求I所述的温度感测装置，其中该带隙电压产生单元还包括 一带隙电阻，其第一端耦接至该正温度系数电流源，且该带隙电阻的第一端为一参考电压输出端；以及 一负温度系数电压产生器，其第一端耦接至该带隙电阻的第二端以产生一负温度系数电压， 其中该参考电压为该正温度系数电流乘以该带隙电阻后加上该负温度系数电压的值。
11.如权利要求10所述的温度感测装置，其中该负温度系数电压产生器为一双载子接面晶体管，其基极与集电极接收该接地电压，且该双载子接面晶体管的射极为该负温度系数电压产生器的第一端。
12.如权利要求I所述的温度感测装置，其中该正温度系数电流源包括 一第一晶体管，其控制端接收一第一偏压，且该第一晶体管的第一端耦接至一电源电压；以及 一第二晶体管，其控制端接收一第二偏压，该第二晶体管的第一端耦接至该第一晶体管的第二端，且该第二晶体管的第二端为该正温度系数电流源的输出端。
13.如权利要求12所述的温度感测装置，其中第i个镜射电流源包括 一第三晶体管，其控制端接收该第一偏压，且该第三晶体管的第一端耦接至该电源电压；以及 一第四晶体管，其控制端接收该第二偏压，该第四晶体管的第一端耦接至该第三晶体管的第二端，且该第四晶体管的第二端为第i个镜射电流源的输出端，其中该第一晶体管的长宽比例与该第三晶体管的长宽比例的比例为一镜射比例，i为正整数且I彡i彡N。
14.如权利要求I所述的温度感测装置，其中该温度运算单元包括 一控制计数单元，用以逐步递增计数该控制信号；以及 一比较器，其第一端耦接至该参考电压输出端，该比较器的输出端耦接至该控制计数单元，该比较器的第二端耦接至该温度电压输出端，该比较器于每次计数后比较该参考电压及该温度电压的电位大小以产生一比较信号，其中，当该比较信号反相时，该逻辑计数单元依据该次计数的该控制信号运算产生该温度信息。
全文摘要
一种温度感测装置，包括有带隙电压产生单元、N个镜射电流源、温度电压产生单元及温度运算单元。镜射电流源依据正温度系数电流以镜射出N个镜射电流。温度电压产生单元依据一控制信号来设定镜射电流源的导通数量M以产生一温度电压。温度运算单元逐步计数该控制信号，并于每次计数后比较带隙电压产生单元提供的参考电压及温度电压之间的电位，以运算产生一温度信息。由此，温度感测装置可控制镜射电流源的导通数量M来产生温度电压而不是采用串联电阻，可降低其电路面积与噪声的产生。
文档编号G01K7/01GK102788647SQ20111013625
公开日2012年11月21日 申请日期2011年5月18日 优先权日2011年5月18日
发明者张浩彰, 郑会怡, 郑全福 申请人:凌阳科技股份有限公司