基于磁隧道结的温度感测装置的制作方法

本发明实施例是有关一种基于磁隧道结的温度感测装置。

背景技术：

用于高性能集成电路的先进技术缩放已导致互连线的较高电流密度，其继而增加各自衬底上的功率耗散。一般来说，此耗散功率的大部分转换成热，其因此引起热密度大幅攀升。高性能集成电路中的各功能块的各自不同操作模式引起其中形成集成电路的衬底上的温度梯度。上述情境需要可用于精确热映射及热管理的轻质、稳健且低功耗的芯片上温度感测装置。

为满足此些需要，近年来已提出各种芯片上温度感测装置，例如芯片上热传感器。一般来说，芯片上热传感器是提供一或多个额外保护层的集成电路的集成部分。芯片上热传感器可用于(例如)通过感测异常温度的存在来检测集成电路是否被非法侵入。因而，可提高集成电路的安全保护。芯片上热传感器也可用于将反馈提供到其它芯片上电路/组件以允许所述芯片上电路/组件调整(若干)各自电路参数以不产生过多热耗散。相应地，整个集成电路(系统)可更高效且更可靠地操作。

常规芯片上热传感器通常利用各种随温度变化的物理效应(例如电压)来检测/测量温度。此些常规热传感器在集成到集成电路中时经受各种问题。在一实例中，一或多个二极管(p-n结装置)用于基于电压降的随温度变化特性通过比较各自电压降来测量温度。然而，将二极管集成到集成电路中通常面临各种问题，例如重新分配面积以容纳(若干)二极管、(若干)的高功率消耗等等。在另一实例中，通过使用金属氧化物半导体(MOS)晶体管的随温度变化阈值电压来将MOS晶体管用作芯片上热传感器。尽管此些基于MOS的热传感器具有相对较小大小且具有较低功率消耗，但将基于MOS的热传感器集成到集成电路中仍面临各种问题，例如难以与集成电路的其它芯片上组件/电路一起缩放。因此，常规芯片上热传感器并不完全令人满意。

技术实现要素：

根据本发明的一实施例，一种经配置以估计监测温度的温度计电路包括：可调电阻器，其呈现独立于温度的第一电阻值及相依于温度的第二电阻值，其中当所述电阻器呈现所述第一电阻值时，横跨所述电阻器传导第一电流信号，且当所述电阻器呈现所述第二电阻值时，横跨所述电阻器传导第二电流信号；多个门控导体，其耦合到所述电阻器；及控制电路，其耦合到所述电阻器及所述多个门控导体且经配置以选择性地停用所述多个门控导体的至少一者来比较所述第一电流信号与所述第二电流信号以估计所述监测温度。

根据本发明的一实施例，一种经配置以估计监测温度的温度计电路包括：磁隧道结(MTJ)单元，其呈现独立于温度的第一电阻值及相依于温度的第二电阻值，其中当所述MTJ单元呈现所述第一电阻值时，横跨所述MTJ单元传导第一电流信号，且当所述MTJ单元呈现所述第二电阻值时，横跨所述MTJ单元传导第二电流信号；多个门控导体，其耦合到所述MTJ单元；及控制电路，其耦合到所述MTJ单元及所述多个门控导体且经配置以选择性地停用所述多个门控导体的至少一者来比较所述第一电流信号与所述第二电流信号以估计所述监测温度。

根据本发明的一实施例，一种用于估计监测温度的方法包括：提供第一电流信号，其中当磁隧道结(MTJ)单元呈现独立于温度的电阻值时，横跨所述MTJ单元传导所述第一电流信号；通过接通多个编码开关来产生第一温度码，其中所述第一温度码反映所述第一电流信号；提供第二电流信号，其中当所述MTJ单元呈现相依于温度的电阻值时，横跨所述MTJ单元传导所述第二电流信号；通过反复地切断所述多个编码开关的一者来比较所述第一电流信号与所述第二电流信号，借此产生第二温度码，其中所述第二温度码反映所述第二电流信号；及基于所述第二温度码来估计所述监测温度。

附图说明

从结合附图来阅读的实施方式能最佳地理解本公开实施例的方面。应注意，各种构件未必按比例绘制。事实上，为使讨论清楚，可任意增大或减小各种构件的尺寸。

图1绘示根据一些实施例的温度感测装置的示范性框图。

图2A绘示根据一些实施例的图1的温度感测装置的磁隧道结(MTJ)单元的横截面图。

图2B绘示根据一些实施例的图1的温度感测装置的磁隧道结(MTJ)单元的俯视图。

图3A绘示根据一些实施例的图1的温度感测装置的基于温度的振荡电路的实施例的示范性框图。

图3B绘示根据一些实施例的图3A的基于温度的振荡电路的第一环形振荡电路的单级的示范性电路图。

图3C绘示根据一些实施例的图3A的基于温度的振荡电路的第二环形振荡电路的单级的示范性电路图。

图3D绘示根据一些实施例的用于操作图3A的基于温度的振荡电路的示范性波形。

图3E绘示根据一些实施例的图1的温度感测装置的基于温度的振荡电路的另一实施例的示范性示意图。

图3F绘示根据一些实施例的用于操作图3A的基于温度的振荡电路的示范性方法的流程图。

图4A绘示根据各种实施例的图1的温度感测装置的热警报电路的部分的示范性电路图。

图4B绘示根据各种实施例的图1的温度感测装置的热警报电路的示范性框图。

图5A绘示根据一些实施例的图1的温度感测装置的温度计电路的示范性框图。

图5B绘示根据一些实施例的图5A的温度计电路的实施例的混合电路及框图。

图5C绘示根据一些实施例的图5A的温度计电路的另一实施例的混合电路及框图。

图5D绘示根据一些实施例的用于操作图5B的温度计电路的示范性方法的流程图。

图6绘示根据一些实施例的图5A的温度计电路的另一实施例的电路图。

具体实施方式

以下公开描述用于实施主题的不同特征的各种示范性实施例。下文将描述组件及布置的特定实例以简化本公开实施例。当然，此些仅为实例且不意在限制。例如，应了解，当一元件指称“连接到”或“耦合到”另一元件时，其可直接连接或耦合到所述另一元件，或可存在一或多个介入元件。

本公开实施例提供包含一或多个磁隧道结(MTJ)单元的温度感测装置的各种实施例。在一些实施例中，可将所公开的温度感测装置集成到系统电路(例如系统芯片(SoC)电路、系统级封装(SiP)等等)中作为嵌入式非易失性存储器(eNVM)电路的部分。即，所公开的温度感测装置可为系统电路的eNVM电路的部分。在一些实施例中，此eNVM电路包含具有多个MTJ单元的MTJ阵列及耦合到所述MTJ阵列的周边电路。

根据本公开的一些实施例，温度感测装置使用MTJ阵列的一或多个MTJ单元及周边电路的各自电路组件来监测系统电路的温度。如下文将相对于图2A来进一步详细讨论，在一些实施例中，可响应于外部电流/电压源的极性来使各MTJ单元选择处于(写入)平行状态(下文中称为“P状态”)或反平行状态(下文中称为“AP状态”)中。

在一些实施例中，当MTJ单元处于P状态中时，MTJ单元呈现独立于温度的电阻值；且当MTJ单元处于AP状态中时，MTJ单元呈现相依于温度的电阻值。一般来说，独立于温度的电阻值在温度变化时保持大体上恒定，且相依于温度的电阻值随温度变化而改变。此外，实质恒定的独立于温度的电阻值通常小于(若干)相依于温度的电阻值，其允许MTJ单元用作也可反映温度变化的可调电阻器。

由于使用MTJ单元的此相依于温度/无关的可选电阻值及各自电路组件，所以所公开的温度感测装置可用于例如基于温度的振荡器、热警报器、温度计等等的各种温度相关应用中。此外，由于所公开的温度感测装置使用已集成成系统电路的部分的MTJ单元及各自电路组件，所以所公开的温度感测装置可避免常规芯片上热传感器面临的问题，例如面积重新分配、额外功率消耗、可缩放性等等。

图1绘示根据各种实施例的温度感测装置100的示范性框图。温度感测装置100经配置以对温度感测装置100集成到其中的系统电路(及/或系统电路的芯片上电路/组件)执行芯片上温度感测。在一些实施例中，温度感测装置100可动态地监测芯片上温度。在一些实施例中，温度感测装置100可进一步估计芯片上温度的读数。

如图1中所展示，温度感测装置100包含存储器阵列102及耦合到存储器阵列102的周边电路104。如上文所提及，在一些实施例中，温度感测装置100可经实施为嵌入式非易失性存储器(eNVM)电路，且此eNVM电路可为系统电路(例如系统芯片(SoC))的芯片上存储器电路。如本文中所使用，术语“芯片上”是指将电路(例如温度感测装置100)集成到较大系统电路中，且整个系统电路被制造于单一芯片上。

在一些实施例中，存储器阵列102可包含磁阻随机存取存储器(MRAM)阵列。明确来说，存储器阵列102包含布置成列行配置的多个磁隧道结(MTJ)存储器单元(下文中称为“MTJ单元”)，例如102-1、102-2、102-3、102-4、102-5、102-6、102-7、102-8、102-9、102-10、102-11、102-12等等。尽管图1的绘示实施例展示12个MTJ单元，但应了解，任何所要数目个MTJ单元可包含于存储器阵列102中。此外，在一些实施例中，多个MTJ单元经布局以通过各自位线(BL)、源极线(SL)及字线(WL)来彼此耦合。将分别在图2A及4A中进一步讨论MTJ单元(例如102-1到102-12)的细节及MTJ阵列(例如102)的布局。

在一些实施例中，周边电路104包含各种子电路。例如，周边电路104的子电路可包含基于温度的振荡电路114、热警报电路124及温度计电路134。子电路(114、124及134)的各者可耦合到或包含一或多个MTJ单元(例如102-1到102-12)，如下文将分别进一步详细讨论。基于温度的振荡电路114(如下文将相对于图3A、图3B、图3C、图3D、图3E及3F来进一步详细讨论)经配置以利用各分别被写入AP状态以提供相依于温度的振荡频率的串联耦合MTJ单元的环，且使用此相依于温度的振荡频率来估计芯片上温度的温度读数。热警报电路124(如下文将相对于图4A及4B来进一步详细讨论)经配置以在基于“读取失败”来检测到高于阈值的芯片上温度或基于“写入失败”来检测到低于阈值的芯片上温度时启动警报信号。温度计电路134(如下文将相对于图5A、图5B、图5C、图5D及6来进一步详细讨论)经配置以使用被写入AP状态的至少一耦合MTJ单元来估计芯片上温度的温度读数。

现参考图2A，其展示根据一些实施例的MTJ阵列102的MTJ单元的示范性示意结构的横截面图。由于MTJ阵列102的MTJ单元大体上彼此类似，所以下列讨论是针对MTJ单元102-1。如图中所展示，MTJ单元102-1包含自由层202、钉扎层204及夹于自由层202与钉扎层204之间的势垒层206。在一些实施例中，自由层202及钉扎层204是铁磁性层(即，由例如Fe、Co或其类似者的一或多个铁磁性材料形成)且分别由电极层208及210覆盖。势垒层206由氧化铝(Al₂O₃)、氧化镁(MgO)、氧化锗(GeO)或其类似者形成。

如本文中所使用，术语“自由”是指例如自由层202的一层，其具有变动磁化方向(例如203A或203B)。相反地，如本文中所使用，术语“钉扎”是指例如钉扎层204的一层，其具有固定磁化方向(例如203C)。当从钉扎层204的端横跨MTJ单元102-1施加足够大正电压(或足够大电流信号)时，隧穿过程横跨势垒层206发生，其引起自由层202及钉扎层204的磁化方向彼此相反，即，自由层202具有磁化方向203A。另一方面，当从自由层202的端横跨MTJ单元102-1施加足够大正电压(或足够大电流信号)时，另一隧穿过程横跨势垒层206发生，其引起自由层202及钉扎层204的磁化方向彼此相同，即，自由层202具有磁化方向203B。

更明确来说，在一些实施例中，当MTJ单元的自由层及钉扎层具有相反磁化方向时，MTJ单元通常指称处于(被写入)上述“反平行”(AP)状态；及当MTJ单元的自由层及钉扎层具有相同磁化方向时，MTJ单元通常指称处于(被写入)上述“平行”(P)状态中。当MTJ单元处于AP状态中时，MTJ单元可呈现不易导电行为(即，具有较高电阻值)；及当MTJ单元处于P状态中时，MTJ单元可呈现易导电行为(即，具有较低电阻值)。再者，当MTJ单元处于AP状态中时，此较高电阻值相依于温度。相比来说，当MTJ单元处于P状态中时，此较低电阻值大体上独立于温度。

在一非限制性实例中，在75℃处，MTJ单元可在被分别写入AP状态及P状态时具有约5.8kΩ及约2.5kΩ的电阻值；及在105℃处，MTJ单元可在被分别写入AP状态及P状态时具有约5kΩ及仍为约2.5kΩ的电阻值。在以上实例中，应注意，当被写入AP状态时，MTJ单元随着温度升高(例如，从75℃到105℃)而使其电阻值呈现对应减小(例如，从5.8kΩ到5kΩ)。另一方面，当被写入P状态时，MTJ单元的电阻值大体上未响应于温度升高而改变(例如，保持为约2.5kΩ)。

尽管图2A的绘示实施例展示磁化方向(例如203A、203B及203C)平行于堆叠层(202、204及206)的界面(203及205)，但在一些其它实施例中，自由层202的变动磁化方向(203A及203B)及固定磁化方向203C可垂直于界面(203及205)。可通过使用具有磁晶各向异性的一或多个磁性材料(例如(Co/Pt)_n超晶格)来形成自由层202及钉扎层204而提供此些垂直磁化方向。

图2B绘示根据各种实施例的MTJ单元102-1的示范性示意结构的俯视图。如图中所展示，将MTJ单元102-1制成曲线形状(例如圆形)。然而，可在本公开实施例的范围内将MTJ单元102-1制成各种形状(例如八边形、正方形(具有圆角)等等)的任何者。就图2B的绘示实施例进一步来说，可制造具有半径“R”且相应地具有横截面积“πR²”的MTJ单元102-1。在一些实施例中，除被写入不同状态(即，AP状态或P状态)之外，MTJ单元102-1的电阻值可随其各自横截面积而变化。例如，MTJ单元102-1的电阻值与各自横截面积成反比。

图3A绘示基于温度的振荡电路114的实施例的框图。在一些实施例中，基于温度的振荡电路114包含第一环形振荡电路116、第二环形振荡电路118、数字计数器120及振荡控制电路122。数字计数器120耦合到第一环形振荡电路116及第二环形振荡电路118。振荡控制电路122耦合到第一环形振荡电路116及第二环形振荡电路118及数字计数器120。振荡控制电路122经配置以控制第一环形振荡电路116及第二环形振荡电路118，且使用数字计数器120来估计温度读数，如下文将进一步详细描述。

第一环形振荡电路116包含彼此耦合成第一环的第一奇数个级/振荡电路(例如116-1、116-2、116-3等等)；及第二环形振荡电路118包含彼此耦合成第二环形的第二奇数个级(例如118-1、118-2、118-3等等)。如本文中所使用，术语“环”是指包含彼此串联耦合的多个级的环形电路，且最后一级的输出端子耦合到第一级的输入端子，借此形成环。尽管图3A的绘示实施例仅展示第一环形振荡电路及第二环形振荡电路(116及118)的各者中的三个级(即，第一奇数及第二奇数为3)，但应了解，第一奇数及第二奇数可各为任何所要奇数。此外，第一奇数及第二奇数可彼此相同或不同。

应注意，尽管图1的绘示实施例展示基于温度的振荡电路114是与MTJ阵列102分离的块，但在一些实施例中，第一环形振荡电路116及第二环形振荡电路118的各级分别可包含MTJ阵列102的至少一MTJ单元(例如102-1到102-12)。换句话说，基于温度的振荡电路114的第一环形振荡电路116可包含MTJ阵列102的第一多个MTJ单元，且基于温度的振荡电路114的第二环形振荡电路118可包含MTJ阵列102的第二多个MTJ单元。图3B及3C中将分别展示及讨论第一环形振荡电路116及第二环形振荡电路118的详细电路图。

如上文相对于图2A所讨论，当MTJ单元处于P状态中时，MTJ单元具有独立于温度的电阻值；及当MTJ单元处于AP状态中时，MTJ单元具有相依于温度的另一电阻值。在一些实施例中，第一环形振荡电路116经配置以通过对各级(例如116-1、116-2、116-3等等)处的各自MTJ单元写入AP状态以引起第一环形振荡电路116的各MTJ单元具有相依于温度的电阻值来提供相依于温度的频率，且第二环形振荡电路118经配置以通过对各级(例如118-1、118-2、118-3等等)处的各自MTJ单元写入P状态以引起第二环形振荡电路118的各MTJ单元具有独立于温度的电阻值来提供独立于温度的频率作为基准。下文将分别讨论MTJ单元的相依于温度/无关的频率与相依于温度/无关的电阻值之间的相关性的进一步细节。因而，当基于温度的振荡电路114被置于随温度变化的环境中或耦合到具有变动温度的电路/组件时，基于温度的振荡电路114的数字计数器120可使用独立于温度的基准频率及随温度变化而相应地改变的相依于温度的频率来估计对应温度读数。

使用基于温度的振荡电路114来估计温度读数提供各种优点。例如，由于根据一些实施例来将基于温度的振荡电路114集成到系统电路中(作为eNVM电路)，所以基于温度的振荡电路114可动态地监测呈现于整个系统电路上的温度变化，或更明确来说，系统电路的一或多个特定电路组件(例如系统电路的中央处理单元(CPU))上的温度变化。且如上文所提及，各电路组件的温度变化一般与各自功率消耗相关联。因此，基于温度的振荡电路114可用于提供系统电路的最佳功率管理。

现参考图3B，其展示根据各种实施例的第一环形振荡电路116(图3A)的级116-2的示范性电路图。在一些实施例中，第一环形振荡电路116的级大体上彼此类似，因此下文将重点讨论级116-2。为了方便讨论，级116-2在本文中指称第一振荡电路116的当前级，且相邻级116-1及116-3在本文中分别指称第一振荡电路116的前一级及下一级。尽管图3A中未展示，但应注意，至少一电容器耦合于第一环形振荡电路116的任何相邻级之间，例如图3B中所展示的116C。

如上文所提及，第一环形振荡电路116的各级包含至少一MTJ单元。相应地，级116-2包含各自MTJ单元300及下列多个电路组件：第一反相器302、第一开关304、第二开关306、第三开关308及第二反相器310。在一些实施例中，第一开关、第二开关及第三开关(304、306及308)各由n型金属氧化物半导体(NMOS)晶体管实施。应了解，第一开关、第二开关及第三开关(304、306及308)的各者可由各种晶体管或电路组件(例如双极结晶体管(BJT)、传输门等等)的任何者实施。

如上文相对于图2A所描述，各MTJ单元包含钉扎层及自由层。在图3B的绘示实施例中，MTJ单元300的钉扎层300P及自由层300F分别在节点“A”处耦合到第一反相器302的输出端子及在节点“B”处耦合到NMOS晶体管306的漏极端。为清楚起见，图3B中未展示MTJ单元300的电极(例如图2A中的208及210)。此外，NMOS晶体管304的漏极端在节点“C”处耦合到第一反相器302的输入端子，且NMOS晶体管304的源极端耦合到接地。第一反相器302的输入端子耦合到第一环形振荡电路116的前一级，例如116-1。NMOS晶体管304由信号301门控(如下文将进一步详细讨论)。类似地，NMOS晶体管306也由信号301门控且使NMOS晶体管306的各自源极端耦合到接地。第二反相器310经配置以接收信号301且将与信号301逻辑反相的信号303提供到NMOS晶体管308。NMOS晶体管308由此信号303门控。此外，NMOS晶体管308的漏极端在节点B处耦合到MTJ单元300的自由层300F，且NMOS晶体管308的源极端耦合到第一环形振荡电路116的下一级，例如116-3。

现参考图3C，其展示根据各种实施例的第二环形振荡电路118的级118-2的示范性电路图。在一些实施例中，第二环形振荡电路118的级大体上彼此类似，因此下文将重点讨论级118-2。为了方便讨论，级118-2在本文中指称第二振荡电路118的当前级，且相邻级118-1及118-3在本文中分别指称第二振荡电路118的前一级及下一级。尽管图3A中未展示，但应注意，至少一电容器耦合于第二环形振荡电路118的任何相邻级之间，例如图3C中所展示的118C。

如上文所提及，第二环形振荡电路118的各级包含至少一MTJ单元。相应地，级118-2包含各自MTJ单元350及下列多个电路组件：反相器352、第一开关354、第二开关356及第三开关358。应注意，根据一些实施例，第二环形振荡电路118的各级的各自MTJ单元不同于第一环形振荡电路116的各级的各自MTJ单元。即，第一环形振荡电路116包含阵列102的各自多个MTJ单元，且第二环形振荡电路118包含阵列102的另外各自多个MTJ单元。在一些实施例中，第一开关及第二开关(354及356)各由p型金属氧化物半导体(PMOS)晶体管实施，且第三开关358由NMOS晶体管实施。应了解，第一开关、第二开关及第三开关(354、356及358)的各者可由各种晶体管或电路组件(例如双极结晶体管(BJT)、传输门等等)的任何者实施。

在一些实施例中，MTJ单元350的各自钉扎层350P及自由层350F分别在节点“D”处耦合到反相器352的输出端子及在节点“E”处耦合到PMOS晶体管356的漏极端。此外，PMOS晶体管354的漏极端在节点“F”处耦合到反相器352的输入端子，且PMOS晶体管354的源极端耦合到供应电压(例如Vdd)。反相器352的输入端子耦合到第二环形振荡电路118的前一级，例如118-1。PMOS晶体管354由图3B中所展示的信号303门控(如下文将进一步详细讨论)。类似地，PMOS晶体管356也由信号303门控且使PMOS晶体管356的源极端耦合到供应电压。NMOS晶体管358也由信号303门控。此外，NMOS晶体管358的漏极端在节点E处耦合到MTJ单元350的自由层350F，且NMOS晶体管358的源极端耦合到第二环形振荡电路118的下一级，例如118-3。

为引起第一环形振荡电路116产生上述相依于温度的振荡频率且引起第二环形振荡电路118产生独立于温度的振荡频率，在一些实施例中，振荡控制电路122确证信号303(图3B及3C)处于低逻辑状态(下文中称为“低态(LOW)”)。相应地，逻辑反相信号301处于高逻辑状态(下文中称为“高态(HIGH)”)中。通常，信号303指称基于温度的振荡电路114的启用信号。

再次参考图3B，当信号301呈“高态”时，接通NMOS晶体管304及306。因而，将节点C及B处的电压电平拉到接地，即，“低态”。通过第一反相器302来将节点A处的电压电平拉到“高态”，其继而引起在钉扎层300P的端处横跨MTJ单元300施加正电压(例如Vdd)。如上文图2A中所描述，接着对MTJ单元300写入AP状态。此外，由于信号303呈“低态”，所以切断NMOS晶体管308。耦合于相邻级(例如116-2与116-3)之间的此切断NMOS晶体管308保证：当启用信号(即，信号303)呈“低态”时，第一环形振荡电路116的级彼此电断接。

类似地，在图3C中，当信号303呈“低态”时，接通PMOS晶体管354及356，使得供应电压(Vdd)可分别通过PMOS晶体管354及356来耦合到节点F及E。即，节点E及F呈“高态”。通过反相器352来将节点D拉到“低态”，同时节点E保持呈“高态”。因而，根据相对于图2A所讨论的MTJ单元的操作，在钉扎层350P的端处横跨MTJ单元350施加正电压(例如Vdd)，其引起MTJ单元350被写入P状态。由于NMOS晶体管358由信号303门控，所以切断NMOS晶体管358。类似于第一环形振荡电路116的上述讨论，此切断NMOS晶体管358接着引起第二环形振荡电路118的级彼此电断接。

随后，当确证启用信号303呈“高态”时，启动基于温度的振荡电路114。更明确来说，当确证启用信号303呈“高态”(信号301呈“低态”)时，在图3B中，节点B及C浮动，且接通NMOS晶体管308。相应地，第一环形振荡电路116的级彼此电连接。因而，由第一环形振荡电路116产生具有对应振荡频率(下文中称为“第一振荡频率”)的振荡信号117(图3A)。再者，当接通NMOS晶体管308时，可限制从自由层300F的端流动通过MTJ单元300的电流信号的电流电平。相应地，可避免通常发生于常规MRAM阵列中的“读取干扰”问题。一般来说，读取干扰是指：当将不受限电流/电压信号施加于MTJ单元上时，所述MTJ单元的先前写入状态翻转(例如，从AP状态到P状态)。

在一些实施例中，基于第一环形振荡电路116的级的各自延迟的总和的反相值来产生第一振荡频率。更明确来说，第一振荡频率与级的各自延迟的总和成反比，即，振荡频率∝1/Σ(各级的延迟)。在一些实施例中，各级的延迟包含电阻-电容(RC)延迟，其中RC延迟的电阻由各自MTJ单元(例如300)的电阻值提供且RC延迟的电容由耦合于相邻级之间的电容器(例如116C)提供。因而，第一振荡频率与各级处的RC延迟的总和成反比，即，振荡频率∝1/Σ(各级的RC延迟)。再者，根据相对于图2A的讨论，由于对第一环形振荡电路116的各级处的MTJ单元写入AP状态，所以由各MTJ单元提供的电阻值相依于温度。相应地，各级的RC延迟相依于温度，其继而引起振荡信号117的第一振荡频率相依于温度。

类似地，当确证启用信号303呈“高态”时，在图3C中，接通NMOS晶体管358。相应地，第二环形振荡电路118的级彼此电连接。因而，由第二环形振荡电路118产生具有对应振荡频率(下文中称为“第二振荡频率”)的振荡信号119(图3A)。在一些实施例中，基于第二环形振荡电路118的级的各自延迟的总和的两倍的反相值来产生第二振荡频率。类似于第一环形振荡电路116的级的延迟，第二环形振荡电路118的各级的延迟包含由各自MTJ单元(例如350)及耦合于相邻级之间的电容器(例如118C)提供的RC延迟。根据相对于图2A的讨论，由于第二环形振荡电路118的各级处的MTJ单元处于P状态中，所以各MTJ单元的电阻值独立于温度。接着，各级的RC延迟独立于温度，其继而引起振荡信号119的第二振荡频率独立于温度。在一些实施例中，接着将第一振荡频率及第二振荡频率提供到数字计数器120用于量化第一振荡频率(相依于温度)以估计温度读数，如下文将进一步详细讨论。

图3D绘示根据一些实施例的振荡信号(117及119)的两组示范性波形(360及370)。当温度感测装置100被置于较高(芯片上)温度(T₁)下时，由第一环形振荡电路及第二环形振荡电路(116及118)分别提供组360的振荡信号(117及119)；及当温度感测装置100被置于较低(芯片上)温度(T₂)下时，由第一环形振荡电路及第二环形振荡电路(116及118)分别提供组370的振荡信号(117及119)。尽管组360及370中的振荡信号(117及119)分别相对于彼此对准(即，信号117及119的上升边缘相对于彼此对准)，但应注意，在一些实施例中，信号117及119可彼此偏离(即，信号117及119的上升边缘之间存在相移)。

如图中所展示，组360的振荡信号117与时段(1/F₁₁₇)相关联；组360的振荡信号119与时段(1/F₁₁₉)相关联；组370的振荡信号117与时段(1/f₁₁₇)相关联；组370的振荡信号119与时段(1/f₁₁₉)相关联。更明确来说，F₁₁₇表示温度感测装置100被置于T₁下时的振荡信号117的振荡频率；F₁₁₉表示温度感测装置100被置于T₁下时的振荡信号119的振荡频率；f₁₁₇表示温度感测装置100被置于T₂下时的振荡信号117的振荡频率；f₁₁₉表示温度感测装置100被置于T₂下时的振荡信号119的振荡频率。

如上文所描述，基于各自RC延迟来确定由第一环形振荡电路及第二环形振荡电路(116及118)提供的振荡频率，且根据各自MTJ单元的电阻值来确定此些RC延迟。此外，由于第一振荡电路116的各级处的MTJ单元被写入AP状态，所以第一振荡电路116的MTJ单元的电阻值相依于温度；及由于第二振荡电路118的各级处的MTJ单元被写入P状态，所以第二振荡电路118的MTJ单元的电阻值独立于温度。相应地，在图3D的绘示实施例中，依两个不同温度(T₁及T₂)所产生的F₁₁₇及f₁₁₇呈现各自不同值，而F₁₁₉及f₁₁₉呈现实质相同值。还应注意，由于第二振荡电路118的MTJ单元各被写入P状态，所以与第一振荡电路116的MTJ单元的电阻值相比，第二振荡电路118的MTJ单元具有较低电阻值。因而，F₁₁₉及f₁₁₉大体上高于F₁₁₇及f₁₁₇(如上文所描述，这是因为振荡频率与MTJ单元的电阻值成反比)。再者，由于T₁高于T₂，所以T₁下的第一振荡电路116的MTJ单元的电阻值低于T₂下的电阻值，其引起F₁₁₇高于f₁₁₇。继而，1/F₁₁₇短于1/f₁₁₇。

在一些实施例中，振荡控制电路122使用数字计数器120(图3A)来计数独立于温度的振荡信号119的基准脉冲(119r)的数目以量化相依于温度的振荡信号117。更明确来说，各基准脉冲119r在变动温度下具有实质恒定脉冲宽度，使得在一些实施例中，数字计数器120经配置以使用基准脉冲119r的恒定脉冲宽度来计数可匹配相依于温度的振荡信号117的脉冲宽度(即，量化相依于温度的振荡信号117)的基准脉冲119r的数目。可量化相依于温度的振荡信号117的高脉冲宽度或低脉冲宽度。

例如，如图3D中所展示，在较高T₁下(组360)，数字计数器120计数对应于基准脉冲119r的约5个脉冲宽度的振荡信号117的1个脉冲宽度；及在较低T₂下(组370)，数字计数器120计数对应于基准脉冲119r的约9个脉冲宽度的振荡信号117的1个高脉冲。在一些实施例中，数字计数器120可将基准脉冲宽度(例如119r的脉冲宽度)的计数提供到振荡控制电路122，且振荡控制电路122通过使用预校准振荡频率到温度(OFT)查找表来将计数映射到特定温度值。接着，振荡控制电路122输出映射温度值作为温度读数的估计。就此些实施例进一步来说，OFT查找表可包含多个校准组，其中各校准组具有基准脉冲宽度的计数与预测量温度的对应。OFT查找表可存储于振荡控制电路122的计算机可读媒体存储器中。因而，根据本公开的一些实施例，当温度感测装置100被置于随温度变化的环境中或耦合到具有变动温度的电路/组件时，基于温度的振荡电路114可用于估计各自温度读数。

图3E绘示基于温度的振荡电路114的第一环形振荡电路116的另一实施例的示意图。为清楚起见，图3E中的第一环形振荡电路116的实施例在本文中指称环形振荡电路380。除环形振荡电路380使用一全局MTJ单元382来驱动一环形电路384之外，环形振荡电路380大体上类似于第一环形振荡电路116。

类似于环形振荡电路116及118(图2A)，环形电路384也包含彼此串联耦合且形成一环的奇数个级(384-1、384-2、384-3等等)。环形电路384的各级包含至少一反相器384i，且全部反相器384i耦合到共同节点385。此外，共同节点385耦合到晶体管386的漏极端。晶体管386可由NMOS晶体管实施，但可使用任何其它类型的晶体管。晶体管386由信号387门控。在一些实施例中，信号387是箝位(固定)于一或多个电压电平处以对全局MTJ单元382提供固定供应电压的电压信号。因此，信号387通常指称箝位信号。晶体管386的源极端耦合到全局MTJ单元382。

在一些实施例中，环形振荡电路116、118及380的操作大体上彼此类似。相应地，下文将简要描述环形振荡电路380的操作。为操作环形振荡电路380，对全局MTJ单元382写入AP状态。在一些实施例中，可由写入电路(图中未展示)执行对全局MTJ单元382写入AP状态。在全局MTJ单元382处于AP状态中之后，全局MTJ单元382可充当具有相依于温度的电阻值的电阻器。同时或随后，将具有大体上固定电压电平的箝位信号387(例如大于晶体管386的阈值电压的正电压信号)提供到晶体管386的栅极端。由于晶体管386由大体上固定电压信号387门控(且全局MTJ单元382充当电阻器)，所以节点385处的电压电平由全局MTJ单元382的电阻值(其相依于温度)确定。在一些实施例中，节点385处的此相依于温度的电压电平可用于控制环形电路384的振荡频率。例如，环形电路384的振荡频率可与全局MTJ单元382的电阻值成反比。即，当环形振荡电路380被置于较高温度下时，环形电路384可提供较低振荡频率；及当环形振荡电路380被置于较低温度下时，环形电路384可提供较高振荡频率。此些相依于温度的振荡频率可用于通过使用独立于温度的基准脉冲来估计温度读数，如上文所描述。

在一些实施例中，基于温度的振荡电路114可任选地包含耦合于数字计数器120与第一环形振荡电路116或第二环形振荡电路118之间的除法器(图中未展示)。除法器经配置以使第一振荡频率(例如F₁₁₇、f₁₁₇等等)乘以整数“N”或使第二振荡频率(例如F₁₁₉、f₁₁₉等等)除以整数N。在一些实施例中，此整数N可等于环形振荡电路116、118及380中的级的数目。

图3F绘示根据各种实施例的用于操作存储器电路100(图2A)的基于温度的振荡电路114的示范性方法390的流程图。由图3A到3D中所绘示的各自组件执行方法390的操作。为了讨论目的，将结合图3A到3D来描述方法390的下列实施例。方法390的绘示实施例仅为一实例。因此，应了解，可在本公开实施例的范围内省略、重新排序及/或新增各种操作的任何者。

根据各种实施例，方法390开始于操作392，其中提供独立于温度的振荡频率。如上文所描述，此独立于温度的振荡频率与第一振荡信号(例如119)相关联，所述第一振荡信号可由使其各自MTJ单元的各者被写入P状态的第一环形振荡电路(例如环形振荡电路118)提供。

根据各种实施例，方法390继续到操作394，其中提供相依于温度的振荡频率。此相依于温度的振荡频率与第二振荡信号(例如117)相关联，所述第二振荡信号可由使其各自MTJ单元的各者被写入AP状态的第二环形振荡电路(例如环形振荡电路116)提供。

根据各种实施例，方法390继续到操作396，其中数字计数器(例如120)使用第一振荡信号119(其独立于温度)的基准脉冲(例如119r)来量化第二振荡信号117的相依于温度的振荡频率。更明确来说，数字计数器120使用基准脉冲119r的基准脉冲宽度来计数可匹配相依于温度的振荡信号117的脉冲宽度的基准脉冲宽度的数目以读出各自温度值。

根据一些实施例，图4A绘示热警报电路124的一部分的电路图，且图4B绘示热警报电路124的另一部分的框图。热警报电路124包含输入/输出(I/O)电路402、字线(WL)驱动器404及警报控制电路406。I/O电路402包含各耦合到沿特定列的多个MTJ单元及基准MTJ单元(例如102-R)的多个感测放大器(402-1、402-2等等)，如下文将进一步详细讨论。

在一些实施例中，热警报电路124经配置以基于MTJ阵列102(图1)的读取失败的检测量来监测系统电路(其中集成温度感测装置100)及/或所述系统电路的其它电路组件的芯片上温度。更明确来说，当无法被读取的MTJ单元的第一量(例如102-1到102-12)超过第一预定阈值时，热警报电路124可启动指示高于阈值的芯片上温度的存在的警报信号。

为了方便讨论，图4A中再现MTJ阵列102的实施例。如上文所提及，MTJ阵列102的MTJ单元通过各自位线(BL)、字线(WL)及源极线(SL)来彼此耦合。图4A中展示MTJ单元(102-1、102-3、102-4、102-6、102-10及102-12)。更明确来说，各MTJ单元布置于各自列及行中，且通过各自BL及SL来沿各自列耦合到其它MTJ单元及通过各自WL来沿各自行耦合到其它MTJ单元。

例如，MTJ单元102-1布置于列“A”及行“c”中且通过BL 104及SL 106来耦合到也布置于列A中的MTJ单元(102-4及102-10)及通过WL 103来耦合到也布置于行c中的MTJ单元102-3；MTJ单元102-4布置于列“A”及行“d”中且通过BL 104及SL106来耦合到也布置于列A中的MTJ单元(102-1及102-10)及通过WL 105来耦合到也布置于行d中的MTJ单元102-6；MTJ单元102-10布置于列“A”及行“e”中且通过BL 104及SL 106来耦合到也布置于列A中的MTJ单元(102-1及102-4)及通过WL 107来耦合到也布置于行e中的MTJ单元102-12；MTJ单元102-3布置于行列“B”及行c中且通过BL 108及SL 110来耦合到也布置于列B中的MTJ单元(102-6及102-12)及通过WL 103来耦合到也布置于行c中的MTJ单元102-1；MTJ单元102-6布置于列B及行d中且通过BL 108及SL 110来耦合到也布置于列B中的MTJ单元(102-3及102-12)及通过WL 105来耦合到也布置于行d中的MTJ单元102-4；MTJ单元102-12布置于列B及行e中且通过BL 108及SL 110来耦合到也布置于列B中的MTJ单元(102-3及102-6)及通过WL 107来耦合到也布置于行e中的MTJ单元102-12。

在一些实施例中，各MTJ单元经由存取晶体管来耦合到其各自SL，且存取晶体管使存取晶体管的栅极端耦合到MTJ单元的各自WL。例如，MTJ单元102-1经由存取晶体管102-1T来耦合到SL 106且存取晶体管102-1T的栅极端耦合到WL 103；MTJ单元102-3经由存取晶体管102-3T来耦合到SL 110且存取晶体管102-3T的栅极端耦合到WL 103；MTJ单元102-4经由存取晶体管102-4T来耦合到SL 106且存取晶体管102-4T的栅极端耦合到WL 105；MTJ单元102-6经由存取晶体管102-6T来耦合到SL 110且存取晶体管102-6T的栅极端耦合到WL 105；MTJ单元102-10经由存取晶体管102-10T来耦合到SL 106且存取晶体管102-10T的栅极端耦合到WL 107。各MTJ单元的存取晶体管经配置以通过通过MTJ单元的各自WL所提供的WL确证信号来接通，如下文将进一步详细讨论。

如上文所提及，在一些实施例中，I/O电路402的各感测放大器耦合到沿各自行的多个MTJ单元及基准MTJ单元102-R。更明确来说，各感测放大器可通过列的BL来耦合到多个MTJ单元。例如，感测放大器402-1通过列A的BL 104来耦合到MTJ单元(102-1、102-4及102-10)且耦合到基准MTJ单元102-R；感测放大器402-2通过列B的BL 108来耦合到MTJ单元(102-3、102-6及102-12)且耦合到基准MTJ单元102-R。在一些实施例中，此基准MTJ单元102-R可布置于MTJ阵列102的虚设列或虚设行中。相应地，虚设列或行可包含用于耦合到感测放大器(402-1、402-2等等)的基准MTJ单元102-R的各自BL/SL(下文中称为“基准BL/SL”)。

现参考图4B，WL驱动器404通过WL(103、105、107等等)来耦合到MTJ阵列102。警报控制电路406耦合到WL驱动器404及I/O电路402。在一些实施例中，当警报控制电路406选择读取MTJ单元时，警报控制电路406经配置以引起WL驱动器404提供待发射于选定MTJ单元的耦合WL上的WL确证信号。换句话说，当警报控制电路406想要读取MTJ单元的状态(例如P状态或AP状态)时，警报控制电路406经配置以引起WL驱动器404确证所述MTJ单元的各自WL接通所述MTJ单元的存取晶体管。在接通存取晶体管之前，与接通存取晶体管同时地，或在接通存取晶体管之后，将MTJ的BL及SL拉到分别对应于“高态”及“低态”的不同电压电平。相应地，MTJ的各自感测放大器可通过检测呈现于各自BL及基准BL/SL(耦合到基准MTJ单元102-R)上的电压差来读取MTJ单元的状态。因此，警报控制电路406可从感测放大器接收MTJ单元的读取状态。

在一非限制性实例中，可通过至少下列操作来读取MTJ单元102-1的状态：由警报控制电路406确证WL 103；接通存取晶体管102-1T；将BL 104拉到“高态”且将SL 106拉到“低态”；由感测放大器402-1感测基准BL(耦合到基准MTJ单元102-R)与BL 104之间的电压差；由感测放大器402-1依据电压差的量来判别(读取)状态；及由警报控制电路406接收读取状态。

概括来说，当对MTJ单元写入P状态时，MTJ单元呈现独立于温度的第一电阻值；及当MTJ单元处于AP状态中时，MTJ单元呈现相依于温度的第二电阻值。此外，第一电阻值一般小于多个第二电阻值，如相对于图3A所描述。如相对于图3B所进一步描述，MTJ单元的电阻值与其各自横截面积成反比。根据本公开的一些实施例，对基准MTJ单元102-R(形成于MTJ阵列102的虚设列/行中)写入P状态且对其它MTJ单元的各者(不形成于MTJ阵列102的虚设列/行中)写入AP状态。再者，形成大体上小于其它MTJ单元(例如102-1到102-12)的共同横截面积的基准MTJ单元102-R的横截面积。因而，在高温阈值下，基准MTJ单元102-R的电阻值(下文中称为“R_ref”)可大体上类似于其它MTJ单元的电阻值(下文中称为“R_MTJ”)。在一些实施例中，此高温阈值可为由警报控制电路406预定的温度。当警报控制电路406检测到芯片上温度已达到或超过高温阈值时，警报控制电路406可启动警报信号。此外，在一些实施例中，警报控制电路406基于检测到MTJ阵列102中的MTJ单元的读取失败的特定量来启动警报信号，如下文将进一步详细讨论。

由于基准MTJ单元102-R处于P状态中，所以R_ref独立于温度；及由于MTJ单元的各者处于AP状态中，所以R_MTJ相依于温度。当芯片上温度(由热警报电路124监测)达到上述高温阈值时，R_MTJ可变动以大体上接近于R_ref。此外，如上文所提及，I/O电路402的各感测放大器经配置以基于基准BL/SL与MTJ单元的各自BL之间的电压差来读取所述MTJ单元的状态。在一些实施例中，由于R_MTJ与R_ref之间的差异而存在此电压差。因此，当R_ref大体上接近于R_MTJ(例如，芯片上温度≥高温阈值)时，感测放大器无法感测电压差且因此无法判别MTJ单元的状态(其指称MTJ单元的“读取失败”)。在一些实施例中，当警报控制电路406检测到读取失败(即，无法读取MTJ单元)的量已达到或超过预定阈值时，警报控制电路406可确定：芯片上温度已相应地达到或超过高温阈值。

替代地或另外，警报控制电路406可使用各种MTJ单元的稳定性特性(例如写入失败、保持失败等等)的任何者来监测芯片上温度。在一实例中，当芯片上温度下降时，允许对MTJ单元执行写入操作的电流电平(写入电流电平)相应地增大。在一些实施例中，对MTJ单元所执行的写入操作一般包含：对MTJ单元写入P状态或AP状态，如相对于图3A所描述。随着芯片上温度持续下降，MTJ单元可经受在不增大写入电流电平的情况下被成功写入，即，写入失败。因此，在一些实施例中，警报控制电路406可使用恒定电流源来对MTJ阵列102的MTJ单元进行写入，且此恒定电流源经预校准以对应于低温阈值。一旦芯片上温度下降到低于低温阈值，那么一或多个MTJ单元可具有写入失败。当MTJ阵列102中的写入失败的检测量已达到或超过预定阈值时，警报控制电路406可发出警报信号。

在另一实例中，警报控制电路406可使用MTJ单元的热稳定性因数(Δ)来检测芯片上温度是否超过高温阈值。在一些实施例中，热稳定性因数(Δ)的值与MTJ单元的环境温度成反比。一般来说，当MTJ单元具有较低Δ值时，MTJ单元可呈现相对不稳定特性。更明确来说，当MTJ单元的Δ(例如)随着温度升高而下降到低于稳定阈值时，最初写入MTJ单元中的状态可相对较容易翻转，例如从AP状态翻转到P状态，或反之亦然。MTJ单元中的状态的翻转通常指称MTJ单元的“保持失败”。基于此相依于温度的保持失败，在一些实施例中，警报控制电路406可对MTJ阵列102的MTJ单元写入AP状态(一般来说，这是因为从P状态翻转到AP状态比从AP状态翻转到P状态耗用更多能量)。且当MTJ单元已经历高温阈值时，一或多个MTJ单元会变得不稳定且翻转，即，具有保持失败。因此，警报控制电路406可检测MTJ阵列102中的此些保持失败的量是否大于预定阈值，且进一步确定MTJ阵列102是否已经历高温阈值。

图5A绘示根据各种实施例的温度计电路134的示范性框图。温度计电路134包含温度计控制电路502、写入电路504、MTJ单元电路506及温度码产生电路508。尽管图1的绘示实施例展示温度计电路134是与MTJ阵列102分离的块，但在一些实施例中，MTJ单元电路506可包含MTJ阵列102的MTJ单元(例如102-1到102-12)的一或多者。就图5A的绘示实施例进一步来说，温度计控制电路502耦合到写入电路电路504、MTJ单元电路506及温度码产生电路508的各者。下文将相对于图5B来进一步详细讨论温度计控制电路502、写入电路504、MTJ单元电路506及温度码产生电路508。

现参考图5B，其绘示温度计电路134的示范性实施例的混合块及电路图。为简洁起见，温度计控制电路502及写入电路504经展示为代表性块，且仅MTJ单元电路506及温度码产生电路508经分别展示为电路。

在一些实施例中，温度计控制电路502包含微控制器、计算机可读媒体存储器、总线等等，使得温度计控制电路502可控制温度计电路134的组件的各者，例如写入电路504、MTJ单元电路506、温度码产生电路508等等。写入电路504(其耦合到温度计控制电路502)可包含驱动器电路及各耦合到MTJ单元电路506的一或多个电流/电压源。因而，写入电路504可基于温度计控制电路502的指令来对(MTJ单元电路506的)MTJ单元写入所要状态(例如AP状态或P状态)。

在一些实施例中，MTJ单元电路506包含MTJ单元510及第一晶体管及第二晶体管(512及514)。第一晶体管及第二晶体管(512及514)可各由NMOS晶体管实施，但可使用任何其它类型的晶体管。更明确来说，第一NMOS晶体管512使其各自源极端耦合到MTJ单元510且在共同节点507处耦合到温度码产生电路508；及第二NMOS晶体管514使其各自漏极端耦合到MTJ单元510且使其各自源极端耦合到供应电压503(例如接地)。此外，第一NMOS晶体管512由箝位信号513门控；及第二NMOS晶体管514由启用信号515门控。在一些实施例中，箝位信号513大体上类似于箝位信号387(图3E)，其经配置以将大体上固定电压电平提供到晶体管512。因而，晶体管512可将MTJ单元510的电阻值转换成提供到温度码产生电路508的基于MTJ的电流信号，如下文将进一步详细讨论。在一些实施例中，可由温度计控制电路502提供启用信号515。温度计控制电路502可确证启用信号呈“高态”以接通第二NMOS晶体管514，其继而启用待提供到温度码产生电路508的基于MTJ的电流信号。另一方面，温度计控制电路502可确证启用信号呈“低态”以切断第二NMOS晶体管514，其相应地停用提供到温度码产生电路508的基于MTJ的电流信号。

在一些实施例中，温度码产生电路508包含电容器516、主开关518、多个编码装置(522、524、526、528及530)、多个编码开关(532、534、536、538及540)及比较器542。尽管图5A的绘示实施例中的各编码装置由PMOS晶体管实施，但应了解，任何类型的晶体管或门控导体可用于实施编码装置。此外，尽管图5A中仅展示5个编码装置，但也应了解，任何所要数目个编码装置可包含于温度码产生电路508中。类似地，尽管图中仅展示5个编码开关，但也应了解，任何所要数目个编码开关可包含于温度码产生电路508中。在一些实施例中，编码装置及编码开关的数目可彼此相同。

就温度码产生电路508的实施例进一步来说，电容器516具有两个导电板：一导电板耦合到供应电压501(例如Vdd)；及另一导电板在节点509处耦合到主开关518。主开关518耦合于节点507与509之间。多个PMOS晶体管(522、524、526、528及530)的各者耦合于供应电压501与各自编码开关之间。此外，各PMOS晶体管(522、524、526、528或530)通过各自编码开关来耦合到MTJ单元电路506。例如，PMOS晶体管522通过编码开关532来耦合到MTJ单元电路506；PMOS晶体管524通过编码开关534来耦合到MTJ单元电路506；PMOS晶体管526通过编码开关536来耦合到MTJ单元电路506；PMOS晶体管528通过编码开关538来耦合到MTJ单元电路506；PMOS晶体管530通过编码开关540来耦合到MTJ单元电路506。再者，多个PMOS晶体管(522、524、526、528及530)使各自栅极端耦合到节点509且各由节点509处的电压信号门控。比较器542具有耦合到节点509的反相输入端子542-1及耦合到节点507的非反相输入端子542-2。当接通(即，闭合)主开关518时，电容器516耦合到MTJ单元电路506(即，节点507及509彼此耦合)。类似地，当接通编码开关(532、534、536、538、540等等)的各者时，各自PMOS晶体管耦合到MTJ单元电路506。

根据本公开的一些实施例，温度计电路134经配置以使用MTJ单元510的独立于温度的电阻值及相依于温度的电阻值来分别导出第一温度码及第二温度码。基于相对于图3A所讨论的MTJ单元的操作，当MTJ单元510被写入P状态时，MTJ单元510可呈现独立于温度的电阻值；及当MTJ单元510被写入AP状态时，MTJ单元510可呈现相依于温度的电阻值。再者，独立于温度的电阻值一般大于(若干)相依于温度的电阻值。在特定温度下使用独立于温度的电阻值与相依于温度的电阻值之间的差异，对应于独立于温度的电阻值的第一温度码及对应于相依于温度的电阻值的第二温度码可由编码开关(532、534、536、538、540等等)的切换行为的各自组合呈现。此外，第二温度码可用于估计对应于所述特定温度的温度读数。下文将讨论温度计电路134的操作的细节。

为产生第一温度码，温度计控制电路502引起写入电路504对MTJ单元510写入P状态。在一些实施例中，写入电路504可施加足够大电流来从MTJ单元510的自由层流动通过MTJ单元510以对MTJ单元510写入P状态。在MTJ单元510被写入P状态之前，与MTJ单元510被写入P状态同时地，或在MTJ单元510被写入P状态之后，将启用信号515拉到“高态”(通过温度计控制电路502)，借此接通NMOS晶体管514。依由箝位信号513提供的大体上固定电压电平加偏压于NMOS晶体管512。相应地，可将MTJ单元510的电阻值转换成基于MTJ的第一电流信号(下文中称为“I₁”)。接通(即，闭合)主开关518及多个编码开关(532、534、536、538、540等等)，其引起基于MTJ的第一电流信号I₁横跨多个PMOS晶体管(522、524、526、528、530等等)分布且对电容器516充电。在一些实施例中，形成具有大体上相同大小(例如通道宽度与通道长度的比率)的多个PMOS晶体管(522、524、526、528、530等等)，使得基于MTJ的第一电流信号I₁可横跨多个PMOS晶体管(522、524、526、528、530等等)均等分布。在图5B的绘示实施例中，PMOS晶体管(522、524、526、528、530)共享大体上相同大小，使得流动通过各PMOS晶体管的电流信号的各自电流电平可等于基于MTJ的第一电流信号的约1/5，即，1/5×I₁。

在一些实施例中，在基于MTJ的第一电流信号I₁完成对电容器516充电(例如，处于稳定状态中)之后，基于MTJ的第一电流信号I₁可有效地存储于电容器516中，其也引起节点509处的电压电平具有大体上稳定值。节点509处的此大体上稳定电压电平在后文中用作基准电压且因此在下文中指称“V_Rp”。应注意，当接通主开关518时，节点509连接到PMOS晶体管(522、524、526、528及530)的栅极端、比较器542的反相输入端子542-1及节点507。在一些实施例中，当接通主开关518时，不启用比较器542，使得比较器542的输出信号543可呈“低态”。根据本公开的一些实施例，温度计控制电路502可将编码开关(532、534、536、538及540)的各自切换行为存储为第一温度码。例如，当将基于MTJ的第一电流信号I₁提供到温度码产生电路508时，接通全部编码开关(532、534、536、538及540)。因而，温度计控制电路502可将第一温度码存储为5个位：11111，其中最左位对应于编码开关532的切换行为；左边第二位对应于编码开关534的切换行为；中间位对应于编码开关536的切换行为；右边第二位对应于编码开关538的切换行为；及最右位对应于编码开关540的切换行为。且在一些实施例中，“1”表示接通各自编码开关，且“0”表示切断各自编码开关。

为产生第二温度码，在一些实施例中，切断(即，打开)主开关518。温度计控制电路502引起写入电路504对MTJ单元510写入AP状态。在一些实施例中，写入电路504可施加足够大电流来从MTJ单元510的钉扎层流动通过MTJ单元510以对MTJ单元510写入AP状态。概括来说，当MTJ单元510处于AP状态中时，MTJ单元510的电阻值增大且同时相依于温度。在一些实施例中，反映此增大且相依于温度的电阻值的基于MTJ的第二电流信号(下文中称为“I₂”)由NMOS晶体管512转换。当切断主开关518时，启用比较器542，且MTJ单元电路506可有效地充当下拉电路且温度码产生电路508可充当上拉电路。更明确来说，下拉电路可经配置以相对于比较器542来提供下拉电流信号(例如基于MTJ的第二电流信号I₂)，且上拉电路可经配置以相对于比较器542来提供上拉电流信号(例如基于MTJ的第一电流信号I₁)。由于电阻值增大(当对MTJ单元510写入AP状态时)，所以基于MTJ的第二电流信号I₂的电流电平低于基于MTJ的第一电流信号I₁的电流电平，其继而引起非反相输入端子542-2处的电压电平被上拉到高于反相输入端子542-1处的大体上稳定电压电平(其为V_Rp)。相应地，比较器542的输入信号543转变成“高态”(这是因为542-2处的电压电平高于542-1处的电压电平)。

根据本公开的一些实施例，温度计控制电路502可通过切换编码开关(532、534、536、538及540)来比较上拉电流信号(例如I₁)与下拉电流信号(例如I₂)以确定比较器542的输出信号543何时从“高态”转变成“低态”。在输出信号543再次转变成“低态”之后，基于编码开关(532、534、536、538及540)的各自切换行为来产生第二温度码。在一些实施例中，温度计控制电路502可循序切断编码开关以停用各自PMOS晶体管，且一直等到输出信号543再次转变成“低态”。例如，温度计控制电路502首先切断编码开关532以停用PMOS晶体管522来使上拉电流减小约1/5×I₁，且检测输出信号543是否转变成“低态”。如果输出信号543已转变成“低态”，那么温度计控制电路502将第二温度码提供为01111。然而，如果输出信号543未转变成“低态”，那么温度计控制电路502反复地继续切断下一编码开关(例如534、536、538、540等等)以停用各自PMOS晶体管来使上拉电流进一步减小约1/5×I₁，直到温度计控制电路502检测到输出信号543转变回“低态”。在输出信号543转变回“低态”时，温度计控制电路502基于编码开关(532、534、536、538及540)的各自切换行为来相应地提供第二温度码。

在一些实施例中，温度计控制电路502基于预校准温度码(TC)查找表来使用第二温度码估计温度读数。此TC查找表可存储于温度计控制电路502的计算机可读媒体存储器中。在一些实施例中，通过执行一系列预校准过程来建立TC查找表。更明确来说，将温度计电路134置于温度T₃下，且温度计控制电路502遵循上述操作原理来对MTJ单元510写入AP状态且记录对应于温度T₃的各自温度码，例如第三温度码；接着，将温度计电路134置于温度T₄(不同于T₃)下，且温度计控制电路502遵循上述操作原理来产生对应于温度T₄的第四温度码；等等以建立TC查找表。TC查找表可相应地包括多个温度码及各自相关联温度(值)。在一些实施例中，温度计控制电路502可使用查找表中的温度码与各自温度值的对应性以通过例如内插技术、外推技术等等的各种数值分析方法的任何者来估计(读出)当前温度读数。因而，当温度感测装置100(图1)被置于随温度变化的环境中或耦合到具有变动(芯片上)温度的系统电路时，温度计电路134通过使用上述温度码来估计当前温度读数。

在一些替代实施例中，温度计控制电路502可基于第一温度码(其独立于温度)与多个温度码(其各相依于温度)的差异来建立预校准TC查找表。因而，例如，温度计控制电路502可比较第一温度码与第二温度码以推断温度码之间的差异。相应地，温度计控制电路502可使用预校准TC查找表及各种数值分析方法的任何者来估计对应于无温度无关的码与相依于温度的码之间的温度码差异的温度读数。

图5C绘示温度计电路134的另一示范性实施例的混合方块及电路图。为清楚起见，图5C中的温度计电路134的实施例在本文中指称温度计电路560。除温度计电路560包含温度码产生电路568(其经配置以使用电流源578来提供恒定电流信号579且基于恒定电流信号579来产生(若干)温度码)之外，温度计电路560大体上类似于温度计电路134(例如，包含温度计控制电路502、写入电路504及MTJ单元电路506)。因而，下文将重点讨论温度码产生电路568。

在一些实施例中，类似于温度码产生电路508(图5B)，温度码产生电路568包含各通过各自编码开关来耦合到MTJ单元电路506且耦合到供应电压501的多个PMOS晶体管(580、582、584、586、588等等)。如图中所绘示，PMOS晶体管580通过编码开关581来耦合到MTJ单元电路506；PMOS晶体管582通过编码开关583来耦合到MTJ单元电路506；PMOS晶体管584通过编码开关585来耦合到MTJ单元电路506；PMOS晶体管586通过编码开关587来耦合到MTJ单元电路506；及PMOS晶体管588通过编码开关589来耦合到MTJ单元电路506。当接通编码开关(581、583、585、587、589等等)的各者时，各自PMOS晶体管(580、582、584、586、588等等)在共同节点567处耦合到MTJ电路506。此共同节点567耦合到比较器590的反相输入端子590-1，而比较器590的非反相输入端子590-2耦合到具有大体上固定电压电平V_ref的供应电压591。

不同于温度码产生电路508，温度码产生电路568进一步包含耦合到电流源578的PMOS晶体管576。PMOS晶体管576耦合于供应电压501与电流源578之间且经配置为二极管连接的(即，栅极端及漏极端连结在一起)。更明确来说，PMOS晶体管(576、580、582、584、586及588)的栅极端彼此耦合，使得PMOS晶体管576可将恒定电流信号579镜射到PMOS晶体管(580、582、584、586及588)的各者。

温度计电路560的操作大体上类似于温度计电路134的上文所讨论的操作。因此，下文将简要描述温度计电路560的操作。首先，接通编码开关(581、583、585、587及589)，使得各PMOS晶体管(580、582、584、586及588)可被提供(镜射)恒定电流信号579。换句话说，恒定电流信号579流动通过各PMOS晶体管(580、582、584、586及588)。在一些实施例中，V_ref经预选以引起比较器590的输出信号593呈“低态”(即，反相输入端子590-1处的电压电平大于V_ref)。

随后，温度计控制电路502引起写入电路504对MTJ单元510写入P状态，其允许晶体管512将MTJ单元510的独立于温度的电阻值转换成基于MTJ的电流信号(下文中称为“I₃”)。且在一些实施例中，将此基于MTJ的电流信号I₃提供到温度码产生电路568以与恒定电流信号579比较。类似于相对于温度计电路134的上述讨论，流动通过各PMOS晶体管(580、582、584、586或588)的恒定电流信号579及基于MTJ的电流信号I₃分别充当上拉电流信号及下拉电流信号。当提供基于MTJ的电流信号I₃时，在一些实施例中，可将输出信号593拉到“高态”(这是因为590-1处的电压电平被下拉到低于V_ref)。接着，温度计控制电路502循序切换编码开关(581、583、585、587及589)，直到输出信号593转变回“低态”。相应地，温度计控制电路502将各自编码开关(581、583、585、587及589)的此些切换行为存储于其计算机可读媒体存储器中作为温度码“T_P”。

在一些实施例中，温度计控制电路502引起写入电路504对MTJ单元510写入AP状态，其允许晶体管512将MTJ单元510的相依于温度的电阻值转换成另一基于MTJ的电流信号(下文中称为“I₄”)。接着，将基于MTJ的电流信号I₄提供到温度码产生电路568以与恒定电流信号579比较。类似地，将输出信号593再次拉到“高态”(通过下拉电流信号I₄)。温度计控制电路502循序切换编码开关(581、583、585、587及589)，直到输出信号593转变回“低态”。相应地，温度计控制电路502将各自编码开关(581、583、585、587及589)的此些切换行为存储于其计算机可读媒体存储器中作为温度码“T_AP”。温度计控制电路502计算温度码T_P与T_AP之间的差异，且使用所述差异来基于类似于上文相对于图5B的温度计电路134所描述的预校准查找表的预校准查找表而估计温度值。

图5D绘示根据各种实施例的用于操作图5B的温度计电路134的示范性方法596的流程图。由图5A到5B中所绘示的各自组件执行方法596的操作。为了讨论目的，将结合图5A到5B来描述方法596的下列实施例。方法596的绘示实施例仅为一实例。因此，应了解，可在本公开实施例的范围内省略、重新排序及/或新增各种操作的任何者。此外，应了解，方法596也可在本公开实施例的范围内用于操作图5C的温度计电路560。

根据各种实施例，方法596开始于操作596-1，其中产生对应于被写入P状态的MTJ单元(例如图5B的510)的电阻值的第一温度码。当MTJ单元510处于P状态中时，其电阻值独立于温度。通过使用依大体上固定电压电平加偏压的晶体管512来相应地产生反映此独立于温度的电阻值的基于MTJ的第一电流信号(例如I₁)。此外，通过接通主开关518及全部编码开关(532、534、536、538及540)，基于MTJ的第一电流信号I₁由PMOS晶体管(522、524、526、528及530)采样(表示)且存储为电容器516中的电荷。在一些实施例中，各PMOS晶体管经导通以流动约1/5×I₁。在一些实施例中，第一温度码由编码开关(532、534、536、538及540)的各自切换行为呈现，即，11111，其中“1”表示接通各自编码开关且“0”表示切断各自编码开关。

根据各种实施例，方法596继续到操作596-2，其中产生对应于被写入AP状态的MTJ单元510的电阻值的第二温度码。当MTJ单元510处于AP状态中时，其电阻值相依于温度。通过使用依大体上固定电压电平加偏压的晶体管512来相应地产生反映此相依于温度的电阻值的基于MTJ的电流信号(例如I₂)。在一些实施例中，在对MTJ单元510写入AP状态之前或与对MTJ单元510写入AP状态同时地，切断主开关518。因而，可由比较器542比较基于MTJ的第一电流信号I₁与基于MTJ的第二电流信号I₂，直到比较器542的输出信号543转变成“低态”。在一些实施例中，可通过循序切断编码开关(532、534、536、538及540)来执行上述比较过程。在输出信号转变成“低态”之后，将编码开关(532、534、536、538及540)的当前切换行为用作第二温度码，例如00011。

根据各种实施例，方法596继续到操作596-3，其中使用第二温度码来估计当前温度值。由于基于MTJ的第二电流信号I₂反映MTJ单元510的相依于温度的电阻值，所以第二温度码可用于反映当前温度值。在一些实施例中，第二温度码可用于展现或找到预校准查找表中的对应温度值。此预校准查找表可包含多个温度码及各温度码的对应温度值。

图6绘示温度计电路134(图1)的又一示范性实施例的电路图。为清楚起见，图6中的温度计电路134的实施例在本文中指称温度计电路600。在一些实施例中，温度计电路600包含多个MTJ单元，其各者具有各自横截面积且被写入AP状态。如相对于图3B所讨论，MTJ单元的电阻值与其各自横截面积成反比。根据一些实施例，通过利用此相关性(电阻值与各自横截面积之间)及电阻值的温度相关性，温度计电路600可用于估计温度读数。

如图6的绘示实施例中所展示，温度计电路600包含基准MTJ单元602及多个温度计MTJ单元(612、622、632等等)。基准MTJ单元602通过箝位晶体管604(其可为NMOS晶体管)来串联耦合到二极管连接PMOS晶体管608。此些串联耦合的基准MTJ单元602、箝位晶体管604及二极管连接PMOS晶体管608耦合于第一供应电压601(例如Vdd)与第二供应电压603(例如接地)之间。各温度计MTJ单元(612、622、632等等)通过各自箝位晶体管(614、624、634等等)(其可为NMOS晶体管)来串联耦合到各自温度计PMOS晶体管(618、628、638等等)。类似地，此些串联耦合的温度计MTJ单元(612、622、632等等)、箝位晶体管(614、624、634等等)及温度计PMOS晶体管(618、628、638等等)分别耦合于Vdd(601)与接地(603)之间。箝位晶体管(604、614、624、634等等)全部由具有大体上固定电压电平的电压信号605门控。二极管连接PMOS晶体管608的栅极端及温度计PMOS晶体管(618、628、638等等)的栅极端全部彼此耦合。因而，各温度计PMOS晶体管(618、628、638等等)与二极管连接PMOS晶体管608一起可分别形成为经配置以镜射基准电流的电流镜，如下文将进一步详细讨论。再者，各温度计PMOS晶体管(618、628、638等等)耦合到各自缓冲器(616、626、636等等)。

在一些实施例中，对基准MTJ单元602写入P状态，且对各温度计MTJ单元(612、622、632等等)写入AP状态，其引起基准MTJ单元602具有独立于温度的电阻值且各温度计MTJ单元(612、622、632等等)具有相依于温度的电阻值。再者，在一些实施例中，温度计MTJ单元(612、622、632等等)各形成有各自不同横截面积。例如，温度计MTJ单元612经形成有横截面积612A；温度计MTJ单元622经形成有横截面积622A；温度计MTJ单元632经形成有横截面积632A。且在一些实施例中，温度计MTJ单元的横截面积可经选择以渐进减小(例如612A>622A>632A)以允许各温度计MTJ单元对应于各自温度计值(例如预校准温度读数)。

更明确来说，在一些实施例中，温度计MTJ单元的横截面积经进一步选择以引起各温度计MTJ单元在各自温度计值下呈现共同电阻值(R_AP)。即，例如，当将MTJ单元612置于温度T₁(第一温度计值)下时，横截面积612A经选择以引起MTJ单元612的相依于温度的电阻值等于R_AP；当将MTJ单元622置于温度T₂(第二温度计值)下时，横截面积622A经选择以引起MTJ单元622的相依于温度的电阻值等于R_AP；当将MTJ单元632置于温度T₃(第三温度计值)下时，横截面积632A经选择以引起MTJ单元632的相依于温度的电阻值等于R_AP。在其中612A>622A>632A的上述实例中，第一温度计值、第二温度计值及第三温度计值可渐进增大，即T₁<T₂<T₃。在一些实施例中，与各自温度计MTJ单元(612、622、632)相关联的温度计值(T₁、T₂及T₃)可由温度计电路600用于估计芯片上温度的温度读数，如下文将进一步详细讨论。

如上文所提及，对基准MTJ单元602写入P状态，其引起基准MTJ单元602具有独立于温度的电阻值。将此独立于温度的电阻值转换成电流信号602C(其也独立于温度)。在一些实施例中，电流信号602C由箝位晶体管604(其类似于图5B及5C的NMOS晶体管512)转换。一旦已提供电流信号602C，那么当导通各温度计PMOS晶体管的串联耦合温度计MTJ单元时，电流信号602C可由二极管连接PMOS晶体管608镜射到温度计PMOS晶体管(618、628、638等等)。在一些实施例中，当温度计电路600的环境温度(或由温度计电路600监测的芯片上温度)达到或超过各自相关联温度计值时，温度计MTJ单元可变成导通的。如果将电流信号602C镜射到温度计PMOS晶体管，那么各温度计PMOS晶体管的串联耦合缓冲器(616、626、636等等)可输出逻辑“1”(即，“高态”)。当温度计电路600输出更多1时，温度计电路600可确定已检测到较高芯片上温度(这是因为温度计值(T₁、T₂、T₃等等)是渐进增大的)。再者，也可由温度计电路600通过使用缓冲器(616、626、636等等)的输出逻辑状态来估计芯片上温度的温度读数。

例如，当芯片上温度为介于T₂与T₃之间的T_x(即，T₁<T₂<T_x<T₃)时，导通温度计MTJ单元612及622，但不导通温度计MTJ单元632。相应地，耦合到导通温度计MTJ单元612的缓冲器616输出1；耦合到导通温度计MTJ单元622的缓冲器626输出1；耦合到导通温度计MTJ单元632的缓冲器636输出0。因而，温度计电路600可估计：芯片上温度T_x的读数介于约T₂与约T₃之间。

在一实施例中，公开一种经配置以估计监测温度的温度计电路。所述电路包含：可调电阻器，其呈现独立于温度的第一电阻值及相依于温度的第二电阻值，其中当所述电阻器呈现所述第一电阻值时，横跨所述电阻器传导第一电流信号，且当所述电阻器呈现所述第二电阻值时，横跨所述电阻器传导第二电流信号；多个门控导体，其耦合到所述电阻器；及控制电路，其耦合到所述电阻器及所述多个门控导体且经配置以选择性地停用所述多个门控导体的至少一者来比较所述第一电流信号与所述第二电流信号以估计所述监测温度。

在另一实施例中，一种经配置估计监测温度的温度计电路包含：磁隧道结(MTJ)单元，其呈现独立于温度的第一电阻值及相依于温度的第二电阻值，其中当所述MTJ单元呈现所述第一电阻值时，横跨所述MTJ单元传导第一电流信号，且当所述MTJ单元呈现所述第二电阻值时，横跨所述所述MTJ单元传导第二电流信号；多个门控导体，其耦合到所述MTJ单元；及控制电路，其耦合到所述MTJ单元及所述多个门控导体且经配置以选择性地停用所述多个门控导体的至少一者来比较所述第一电流信号与所述第二电流信号以估计所述监测温度。

在又一实施例中，一种用于估计监测温度的方法包含：提供第一电流信号，其中当磁隧道结(MTJ)单元呈现独立于温度的电阻值时，横跨所述MTJ单元传导所述第一电流信号；通过接通多个编码开关来产生第一温度码，其中所述第一温度码反映所述第一电流信号；提供第二电流信号，其中当所述MTJ单元呈现相依于温度的电阻值时，横跨所述MTJ单元传导所述第二电流信号；通过反复地切断所述多个编码开关的一者来比较所述第一电流信号与所述第二电流信号，借此产生第二温度码，其中所述第二温度码反映所述第二电流信号；及基于所述第二温度码来估计所述监测温度。

前文已概述若干实施例的特征，使得所属领域的一般技术人员可优选地理解本公开实施例的方面。所属领域的技术人员应了解，其可易于将本公开实施例用作用于设计或修改用于实施相同目的及/或达成本文中所引入的实施例的相同优点的其它过程及结构的基础。所属领域的技术人员也应认知，此些等效构造不应背离本公开实施例的精神及范围，且其可在不背离本公开实施例的精神及范围的情况下对本文作出各种改变、替换及更改。

符号说明

100 温度感测装置

102 存储器阵列/磁隧道结(MTJ)阵列

102-1到102-12 MTJ存储器单元

102-1T 存取晶体管

102-3T 存取晶体管

102-4T 存取晶体管

102-6T 存取晶体管

102-10T 存取晶体管

102-R 基准MTJ单元

103 字线(WL)

104 周边电路/位线(BL)

105 字线(WL)

106 源极线(SL)

107 字线(WL)

108 位线(BL)

110 源极线(SL)

114 基于温度的振荡电路

116 第一环形振荡电路

116-1到116-3 级/振荡电路

116C 电容器

117 振荡信号

118 第二环形振荡电路

118-1到118-3 级

118C 电容器

119 振荡信号

119r 基准脉冲

120 数字计数器

122 振荡控制电路

124 热警报电路

134 温度计电路

202 自由层

203 界面

203A 磁化方向

203B 磁化方向

203C 磁化方向

204 钉扎层

205 界面

206 势垒层

208 电极层

210 电极层

300 MTJ单元

300F 自由层

300P 钉扎层

301 信号

302 第一反相器

303 启用信号

304 第一开关/n型金属氧化物半导体(NMOS)晶体管

306 第二开关/NMOS晶体管

308 第三开关/NMOS晶体管

310 第二反相器

350 MTJ单元

350F 自由层

350P 钉扎层

352 反相器

354 第一开关/p型金属氧化物半导体(PMOS)晶体管

356 第二开关/PMOS晶体管

358 第三开关/NMOS晶体管

360 波形组

370 波形组

380 环形振荡电路

382 全局MTJ单元

384 环形电路

384-1到384-3 级

384i 反相器

385 共同节点

386 晶体管

387 箝位信号

390 方法

392 操作

394 操作

396 操作

402 输入/输出(I/O)电路

402-1 感测放大器

402-2 感测放大器

404 字线(WL)驱动器

406 警报控制电路

501 供应电压

502 温度计控制电路

503 供应电压

504 写入电路

506 MTJ单元电路

507 共同节点

508 温度码产生电路

509 节点

510 MTJ单元

512 第一NMOS晶体管

513 箝位信号

514 第二NMOS晶体管

515 启用信号

516 电容器

518 主开关

522 编码装置/PMOS晶体管

524 编码装置/PMOS晶体管

526 编码装置/PMOS晶体管

528 编码装置/PMOS晶体管

530 编码装置/PMOS晶体管

532 编码开关

534 编码开关

536 编码开关

538 编码开关

540 编码开关

542 比较器

542-1 反相输入端子

542-2 非反相输入端子

543 输出信号

560 温度计电路

567 共同节点

568 温度码产生电路

576 PMOS晶体管

578 电流源

579 恒定电流信号

580 PMOS晶体管

581 编码开关

582 PMOS晶体管

583 编码开关

584 PMOS晶体管

585 编码开关

586 PMOS晶体管

587 编码开关

588 PMOS晶体管

589 编码开关

590 比较器

590-1 反相输入端子

590-2 非反相输入端子

591 供应电压

593 输出信号

596 方法

596-1 操作

596-2 操作

596-3 操作

600 温度计电路

601 第一供应电压

602 基准MTJ单元

602C 电流信号

603 第二供应电压

604 箝位晶体管

605 电压信号

608 二极管连接PMOS晶体管

612 温度计MTJ单元

614 箝位晶体管

616 缓冲器

618 温度计PMOS晶体管

622 温度计MTJ单元

624 箝位晶体管

626 缓冲器

628 温度计PMOS晶体管

632 温度计MTJ单元

634 箝位晶体管

636 缓冲器

638 温度计PMOS晶体管

A 节点

B 节点

C 节点

D 节点

E 节点

F 节点