本发明涉及电子电路领域，具体地，涉及一种远端cmos温度测量电路。
背景技术
在现实生活的诸多场景中，都需要测量温度值，以达到温度监控、过温报警及自适应调节等目的，例如通过测温芯片监控中央处理器(cpu)温度，当温度超界时，通过启动风扇、降低工作频率等手段，使温度降低，防止温度过高带来的机器损坏。由于cmos集成电路的快速发展，cmos温度测量芯片拥有小尺寸、高精度及低成本等特点而被广泛使用，利用vbe与温度和电流的相关性，不同的电流密度下vbe电压差δvbe，是一个与绝对温度正相关的电压值。目前现有技术的问题在于：
1、在某些测温应用中，需要监控cmos测温芯片远端的温度值。大多现有技术仅描述了测量cmos测温芯片本地温度及相应问题的研究；
2、远端感温晶体管到cmos测温芯片有较长连线，当应用环境中存在较大噪声干扰时，需要在前端插入rc滤波电路，加上pcb走线的影响，根据测量芯片外围电路不同，引入的寄生电阻在几欧姆到几千欧姆量级。由寄生电阻引入的温度误差约0.6℃/ohm，若不消除该寄生电阻，cmos测温芯片将无法正常工作。
专利cn105784157公开了一种低功耗、高线性度cmos温度传感器，将与温度相关的电流加在单个基极-集电极短接的pnp晶体管，得到与温度相关的电压输出。只能用于本地温度测量，且模拟输出的方式不便于温度值读取/使用。
专利cn106482852公开了一种大量程低误差cmos温度传感器，将1：5的电流作用于内部基极-集电极短接的pnp晶体管对，产生与温度相关的vbe值和δvbe值，通过二阶δσadc得到十进制温度值，缺点是只能测量芯片本地温度，无法适用于外接晶体管的应用；采样/放大时钟频率随输出比特流变化，时钟电路实现复杂。
技术实现要素：
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种远端cmos温度测量电路。
根据本发明提供的一种远端cmos温度测量电路，包括：远端双极型晶体管以及cmos测温芯片，所述远端双极型晶体管与所述cmos测温芯片相连；
所述cmos测温芯片包括：adc转换器和数字处理电路，所述adc转换器连接在所述远端双极型晶体管与所述数字处理电路之间。
较佳的，所述远端双极型晶体管的基极-发射极电压vbe与偏置电流存在对数关系，且与绝对温度正相关，当使用两个不同电流值i1、i2激励双极型晶体管时，vbe的差值存在以下公式：
式中k为波耳兹曼常数，值为1.38x10-23，q为元电荷，值为1.6x10-19，t为开尔文温度，i2和i1的比值为n，is为晶体管饱和电流。
较佳的，所述adc转换器为二阶δσadc模块，采用开关电容结构，由两个积分器和一个比较器电路组成，其中第一级积分器增益可控，配合时序控制，实现外部寄生电阻消除。
较佳的，所述数字处理电路包括数字控制逻辑，处理二阶δσadc模块输出的比特流。
较佳的，所述数字处理电路对所述adc转换器输出的比特流进行抽取滤波运算，得到比特流均值μ，乘以斜率值a，加上失调值b，得到十进制温度值dtemp，或者，对斜率值a和失调值b行修调，以修正adc转换器温度输出。
较佳的，所述cmos测温芯片还包括：可控电流源，采用cascode结构，激励晶体管，产生与温度相关的电压值
较佳的，所述cmos测温芯片还包括：串联电阻消除，产生电流源控制序列，当所述adc转换器输出的比特流bs＝0时，电流源序列为(n*i，1*i，2*i，2n*i)；当bs＝1时，电流源序列为(2m*i，0，0，m*i)。
较佳的，所述cmos测温芯片还包括：
模拟选择开关，选择监控远远端双极型晶体管温度或监控本地晶体管温度；
rc振荡器，为所述adc转换器和所述数字控制逻辑提供时钟；
寄存器阵列，连接所述adc转换器；
smbus总线，连接所述数字控制逻辑和所述寄存器阵列，与外部通信。
较佳的，所述远端双极型晶体管与所述cmos测温芯片之间连接有rc滤波模块。
较佳的，所述开关电容结构为全差分电路结构。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明采用了一种自动消除远端温度测量中寄生/滤波电阻的方案，将含温度信息的模拟信号通过内部模数转换器转换后，直接换算成十进制温度值存储，可通过smbus通用数字通讯接口直接访问。cmos测温电路不需要校准远端电阻，在不同应用场合下都能测量得到准确的温度值，极大的提高易用性。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的应用示意图；
图2为本发明cmos测温芯片的电路图；
图3为本发明开关电容的电路图；
图4为本发明开关电容的工作时序示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1所示，本发明提供的一种远端cmos温度测量电路，包括：远端双极型晶体管100以及cmos测温芯片120，远端双极型晶体管100与cmos测温芯片120相连，远端双极型晶体管100可以是分立器件如2n3904npn、2n3906pnp，或者是处理器中寄生晶体管；cmos测温芯片120包括：adc转换器121和数字处理电路122，adc转换器121连接在远端双极型晶体管与数字处理电路122之间，可将双极型晶体管与温度相关的模拟电压vbe和δvbe，转化为十进制温度值输出。当应用环境中存在较大噪声干扰时，在远端双极型晶体管100以及cmos测温芯片120之间插入rc滤波模块110，可改善测温精度。
远端双极型晶体管的基极-发射极电压vbe与偏置电流存在对数关系，且与绝对温度正相关，当使用两个不同电流值i1、i2激励双极型晶体管时，存在以下公式：
式中，vbe2为电流值i2下的基极-发射极电压，vbe1为电流值i1下的基极-发射极电压，k为波耳兹曼常数，值为1.38x10-23，q为元电荷，值为1.6x10-19，t为开尔文温度，i2和i1为晶体管偏置电流激励，比值为n，is为晶体管饱和电流，利用δvbe温度敏感特性可得到温度信息。δvbe是一个与开尔文温度正相关的一一对应的模拟电压值，若通过adc测量出该模拟电压，即可推算出开尔文温度。
adc转换器为二阶δσadc模块，采用开关电容结构，由两个积分器和一个比较器电路组成，其中第一级积分器增益可控，配合时序控制，实现外部寄生电阻消除。
数字处理电路122包括数字控制逻辑，处理二阶δσadc模块输出的比特流。数字处理电路对adc转换器输出的比特流bs进行抽取滤波运算，得到比特流均值μ，乘以斜率值a，加上失调值b，得到十进制温度值dtemp，或者，对斜率值a和失调值b行修调，以修正adc转换器温度输出。
如图2所示，cmos测温芯片内部具体包括：可控电流源180，采用cascode结构，以提高电源电压抑制比，用于激励晶体管，产生与温度相关的电压值
图2中：loctempreg:localtemperatureregister，本地温度寄存器；rmttempreg：remotetemperatureregister,远端温度寄存器；statusreg：状态寄存器；smbclk：smbus总线时钟信号；smbdata：smbus总线数据信号。
如图3和图4所示，实际电路采用全差分结构，以提供良好的共模抑制能力，为了方便说明，图示仅为单端示意图。
图中，bs为二阶δσadc模块输出的比特流，cks为第一级积分器采样时钟，ckh为第一级积分器放大时钟，s24至s1为采样电容序列开关控制信号，src可控制第一级积分器增益和输入vbe值。
为了消除外部寄生电阻，需要通过可控电流源产生固定的电流源激励，配合adc采样网络增益可调，可实现电阻消除功能，原理如下。
当bs＝0时，电流源序列为(n*i,1*i,2*i,2n*i)，积分a*δvbe。电流源为(n*i，1*i)时，第一级积分器增益为2a，电流源为(2*i，2n*i)时，第一级积分器增益为α：r表示远端双极型晶体管与adc连接产生的寄生电阻，i表示单位电流源。vben*i为激励电流为n倍单位电流时，vbe值；vbe1*i为激励电流为1倍单位电流时，vbe值；vbe2*i为激励电流为2倍单位电流时，vbe值；vbe2n*i为激励电流为2n倍单位电流时，vbe值；
当bs＝1时，电流源序列为(2m*i,0,0,m*i)，积分-vbe0d5mi。电流源为(2m*i，0)时，第一级积分器增益为1，电流源为(0，m*i)时，第一级积分器增益为2：i表示单位电流源。vbe2m*i为激励电流为2m倍单位电流时，vbe值；vbem*i为激励电流为m倍单位电流时，vbe值；
为保证较低电流消耗的同时，有充分的δvbe值以简化电路设计，本发明中，取n＝9，m＝3,a＝12。
i为单位电流源，n*i为n倍单位电流源，2*i为2倍单位电流源，2n*i为2n倍单位电流源，用于产生
令比特流均值为μ，根据积分器电荷守恒，有：
μ与绝对温度成线性相关，乘以斜率值a，加上失调值b，即可得到十进制温度值dtemp。本发明中，取a＝610，b＝280。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的系统及其各项装置、模块、单元可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置、模块、单元也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置、模块、单元视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。