输出半导体存储设备的温度数据的电路及方法

专利名称：输出半导体存储设备的温度数据的电路及方法
技术领域：
本发明的实施例涉及一种半导M^i殳备，更具体地，涉及一种输出 半导体存^f^殳备的温度数据的电路及方法。
背景技术：
如图1所示，根据相关技术的输出半导体存^i殳备的温度数据的电路 包括温度检测电路(带隙基准电路)100及A/D转换器200。温度检测电路100可使用带隙基准电路，并具有包括温度感测器110、 电压调整单元120及熔丝组130的结构。温度感测器110输出温度电压VTEMP以及第一基准电压VREF，温 度电压VTEMP利用双极结晶体管(BJT， Bipolar junction transistor)的温 度特性而与半导M^i殳备的内部温度成反比，第一基准电压VREF保 持恒定而不依赖于温度变化。电压调整单元120通过使用多个电阻器来分配第一基准电压VREF, 并输出确定温度电压VTEMP的上限与下限的第二基准电压VULIMIT 及VLLIMIT。此时，所述多个电阻器包括可变电阻器，而所述可变电阻 器的电阻值根据熔丝码(FSj:ODE)值而变化。熔丝组130包括多个熔丝，并根据熔丝的切断状态(cutting state) 而将熔丝码FS_CODE输出到电压调整单元120。A/D转换器200将温度电压VTEMP转换成数字格式的温度码 TEMP—CODE,并将其输出。如图2所示，A/D转换器200包括比较器 210、 ^波器220、计数器230、振荡器240、多路复用器250、解码器260
及A/D转换器270。比较器210比较温度电压VTEMP及由D/A转换器 270输出的模拟电压DACOUT,并输出比较结果信号INC及DEC,当比 较结果信号INC及DEC的值由于外部噪声而波动很大时(也就是说，比 较结果信号INC及DEC包括高频成分)，滤波器220不允许比较结果信 号INC及DEC被输出。相反地，当比较结果信号INC及DEC的值很少 波动时(也就是说，比较结果信号INC及DEC仅包括低频成分)，滤波器 220输出计数信号UP及DN,用于执行计数器230的向上计数操作及向 下计数操作。计数器230根据计数信号UP及DN而增大或减小初始温度 码TEMPj:ODE(例如100000)的值，并将其输出。振荡器240产生具有 预定周期Sl时钟信号CLK，并经由延迟元件DLY将时钟信号CLK供应 到滤波器220及计数器230。多路复用器250根据测试模式信号TM而输 出测试码信号TEST_CODE或温度码TEMP_CODE。解码器260输出解 码信号SW<0:N>, ^ifit^多路复用器250 "输出进行解码而获得。D/A 转换器270将解码信号SWO:N〉转换成范围在第二基准电压VULIMIT 及VLLIMIT的电压电平之间的模拟电压DACOUT，并将其输出。
现在将说明具有上述结构的根据相关技术的用于输出半导体存储设 备的温度数据的电路的操作。
温度检测电路100进行操作以执行温度检测，并输出温度电压 VTEMP及第二基准电压VULIMIT和VLLIMIT。
A/D转换器200执行，操作，用于通过使用温度电压VTEMP及第 二基准电压VULIMIT和VLLIMIT来搜索对应于温度电压VTEMP的温 度码TEMP—CODE 。
如果在将计数器230的输出转换成模拟电压之后，D/A转换器270的 模拟电压DACOUT的电压电平等于温度电压VTEMP的电压电平，则跟 踪操作完成。因此，A/D转换器200输出最终温度码TEMP一CODE。最 终温度码TEMP一CODE储存在单独的寄存器(图中未显示)中，并用于在 半导体存^i殳备^！内部或外部结构当中需要最终温度码TEMP一CODE的 结构中。
可执行测试模式以确定用于输出根据相关技术的半导体存储设备的 温度数据的电路是否正确操作。
在半导体存储设备的内部温度被调整到对应于测试码信号 TEST—CODE的指定温度之后，测试模式信号TM被使能。
如果测试模式信号TM被使能，则多路复用器250选择温度码 TEMP_CODE而非计数器230的输出，并将温度码TEMP_CODE输出 到解码^| 260。解码器260的输出通过D/A转换器270被转^:成模拟电压 DACOUT，然后被输入到比较器210。
如果经由滤波器220及计数器230输出的温度码TEMP—CODE不同 于测试码信号TEST一CODE,则在用于输出温度数据的电路的输出期间 存在误差。
在用于输出温度数据的电路的输出期间发生误差的原因是由于在确 定D/A转换器270的输出范围的第二基准电压VULIMIT及VLLIMIT 存在偏移。也就是说，第二基准电压VULIMIT及VLLIMIT中至少一个 电压的电压电平大于或小于需要的电压电平。
因此，包括在温度检测电路100的熔丝组130中的熔丝被选择性地切 断，以便改变熔丝码FS—CODE,并且因此，温度码TEMP_CODE通过 改变第二基准电压VULIMIT及VLLIMIT的电压电平来监视。换句话说， 通过重复此过程，可减小发生在用于输出温度数据的电路中的误差。
然而，根据相关技术的用于输出半导体存^i殳备的温度数据的电路有 以下的问题。
首先，由于不可能知道使能所期望的第二基准电压VULIMIT及 VLLIMIT的输出的熔丝码值，因此熔丝码值逐步地改变，以4更接近所期 望的基准电压，这并^确地校正用于输出温度数据的电路中的误差。
第二，由于需要重复地执行熔丝切断及输出值的监视，以便允许所期 望的第二基准电压VULIMIT及VLLIMIT被输出，因此校正过程并不方 便，且过程时间会增加。
第三，由于通过熔丝切断来调整第二基准电压VULIMIT及 VLLIMIT的模拟方法的特性，即使完成校正过程，基准电压中增加的单 位电压量(分辨率)之间的差以及由于用于执行测试的指定温度的改变而 发生的用于输出温度数据的电路中的误差也仍然存在。因此，即使重复上 述的校正过程，也可能可靠地去除用于输出温度数据的电路中的误差。

发明内容
本发明的实施例可提供一种输出半导体存储设备的温度数据的电路
及方法，其能够可靠地去除输出误差。本发明的另一实施例提供一种输出 半导体存^i殳备的温度数据的电路及方法，其能够简单快速地执fr溪差校 正。
本发明的第一实施例可提供一种用于输出半导体存储设备的温度数
据的电路。该电路可包括温度检测电路，其可产生对应于温度变化的温 度电压，并输出温度电压；A/D转换器，其可将温度电压转换成第一温度 码，并将其输出；以及温度数据校正单元，其可输出通过使用校正码来校
正第 一温度码的误差所获得的第二温度码。
本发明的第二实施例可提供一种用于输出半导体存储设备的温度数 据的电路。该电路可包括温度检测电路，其可产生对应于温度变化的温 度电压，并输出温度电压，且根据从外部输入的调整码来校正温度检测电 路的输出电压电平；A/D转换器，其可将温度电压转换成第一温度码并将 其输出，且根据预定的控制信号而将调整码输出到温度检测电路；以及温 度数据校正单元，其可输出通过使用校正码来校正第 一温度码的误差所获 得的第二温度码。
本发明的第三实施例可提供一种输出半导体存储设备的温度数据的 方法。该半导体存^i史备可包括温度检测电路，其可输出对应于温度变 化的温度电压以及一基准电压，该基准电压设定用于将温度电压转换成第 一温度码的范围；以及A/D转换器，其可通过使用基准电压而将温度电 压转换成第一温度码。该方法可包括通过使用第一温度码及预先设定的 测试码来产生用于校正第一温度码的误差的校正码；并输出通过操作第一 温度码及校正码所获得的第二温度码。
本发明的第四实施例可提供一种用于输出半导体存储设备的温度数 据的方法。该半导体存^i殳备可包括温度检测电路，其可输出对应于温 度变化的温度电压以及一基准电压，该基准电压设定用于将温度电压转换 成第一温度码的范围；以及A/D转换器，其可改变数字码的值，使得通
的模拟电压与温度电压相同，并输出数字码作为第一温度码。该方法可包 括改变第一温度码，使得通过转换测试码所获得的模拟电压与温度电压 相同；并通过使用改变的第一温度码来改变基准电压，使得模拟电压被改 变，以便校正第一温度码；并通过使用第一温度码及测试码来产生用于校 正第一温度码的误差的校正码，并通过使用校正码来将第一温度码校正为 第二温度码。可通过选择性地执行第 一温度码的改变和基准电压的改变以
及校正码的产生和第 一温度码的校正为第二温度码来输出第二温度码。


图1为根据相关技术的用于输出半导体存^i殳备的温度数据的电路 的框图2为在图1中所示的A/D转换器的框图3为根据本发明一实施例的用于输出半导体存^i殳备的温度数据 的电路的才匡图4为在图3中所示的示例性温度检测电路的电路图5为在图3中所示的示例性A/D转换器的框图；及
图6为在图3中所示的示例性温度数据校正单元的框图。
具体实施例方式
现在将参照附图来详细说明本发明的实施例。
如图3所示，根据本发明一实施例的用于输出半导体存^i殳备的温度 数据的示例性电路可包括温度检测电路500、 A/D转换器300及温度数据 校正单元400。
温度检测电路500可以构造成使得温度检测电路500产生并输出对应 于温度变化的温度电压VTEMP，并根据调整码TRIM_CODE而校正其 输出电压电平。
A/D转换器300可将温度电压VTEMP转换成温度码TEMP一CODE 并将其输出，并根据预定的控制信号在第一测试模式时段中将温度码 TEMP—CODE作为调整码TRIM_CODE输出到温度检测电路500。
温度数据校正单元400可在第二测试模式时段中产生校正码 FS2—CODE ，并输出可通过使用产生的校正码FS2—CODE来校正温度码 TEMP—CODE的误差而获得的第二温度码TEMP_CODE_C。
温度检测电路500可使用带隙基准电路，并且可包括温度感测器110 、 电压调整单元120、熔丝组130及多路复用器510。
温度感测器110可输出温度电压VTEMP以及第一基准电压VREF，
温度电压VTEMP与半导体存^lti殳备的内部温度成反比，第一基准电压 VREF保持恒定而不依赖于温度变化。电压调整单元120可通过使用多个 电阻器来分配第一基准电压VREF，并输出用于确定温度电压的上限与下 限的第二基准电压VULIMIT及VLLIMIT。此外，电压调整单元120可 根据调整码TRIM—CODE来调整第二基准电压VULIMIT及VLLIMIT 的电压电平。熔丝组130可包括多个熔丝，并祁^据熔丝的切断状态来输出 用于调整多个电阻值的熔丝码FS一CODE。才艮据控制信号，亦即第一测试 模式信号TM，多路复用器510可选择熔丝码FS一CODE或调整码 TRIM_CODE，并将其输出到电压调整单元120。如图4所示，示例性的温度感测器110可包括温度比例电流产生单 元lll，其可通过多个电流路径产生与温度变化成比例的电流；温度电压 输出单元112,其可通过使用温度比例电流产生单元111的温度系数特性 电压来输出对应于温度变化的温度电压VTEPM;温JL良比电流产生单元 113，其可通过多个电流路径产生与温度变化成反比的电流；以及电^/电 压转换器114,其可通过使用由温度比例电流产生单元111所产生的电流 及由温度反比电流产生单元113所产生的电流来产生第一基准电压 VREF，其保持恒定而不依赖于温度变化。示例性的温度比例电流产生单元lll可包括第一晶体管群，其可包 括晶体管Ml到M3，所述晶体管Ml到M3每个可由例如源极连接到电 源端子的FET(场效应晶体管，Field effect transistor)组成；第二晶体管群， 其包括晶体管Ql及Q2,所述晶体管Ql及Q2每个可由例如二极管连接 的双极结晶体管(BJT)组成，所述二极管连接的双极结晶体管连接在第一 晶体管群中晶体管Ml到M3当中每个晶体管Ml及M2与接地端子之间， 并具有负温度系数特性；以及用作电流控制器的差动放大器OPll，其放 大第二晶体管群的晶体管Ql及Q2中发射极-基极电压VEB1及VEB2之间的差，并将放大的电压公共地拖加到包括晶体管Ml到M3的第一晶体 管群的栅极,以便控制流过第一晶体管群中的晶体管Ml到M3的电流量。此时，第一晶体管群中晶体管Ml到M3的每个及第二晶体管群中晶 体管Ql及Q2的每个可设计成具有不同大小，以便具有预定的放大率， 而对应放大率的实例显示在图4所示的每个晶体管的右侧。也就是说，当 假设晶体管Ml的放大率为基本放大率XI时，Xa是X1的"a，，倍，而XM 是XI的M倍。因此，流过具有放大率XI的晶体管Ml的电流量变成 IPTAT，且流过具有放大率XM的晶体管M3的电流量变成M*IPTAT。
此外，晶体管Ql及Q2 (包括在第二晶体管群中，且每个由二极管连接 的BJT构成)的发射极-^L电压可具有负温度系数特性。也就是说，电 压在温度增加时降低。温度电压输出单元112可包括晶体管M4，其源极连接到电源端子； 分配电阻器R2及R3,其耦合在晶体管M4的漏极与接地端子之间；以 及用作电流控制器的差动放大器OP12,其放大由分配电阻器R2及R3 所分配的电压与发射极-^j极电压VEB2之间的差，并将放大的电压施加 到晶体管M4的栅极，以便控制流过晶体管M4的电流量。此时，温度电 压VTEMP可在晶体管M4与电阻器R3之间的连接节点输出。与温JL良比电流产生单元113可包括多个晶体管M5及M6，其每 个具有连接到电源端子的源极；以及用作电流控制器的差动放大器OP13， 其放大根据流过晶体管M5的电流的电压与发射极-基恢电压VEB1之间 的差，并将放大的电压公共地施加到多个晶体管M5及M6的栅极，以便 控制流过多个晶体管M5及M6的电流量。此时，晶体管M5及M6的每 个可设计成具有不同的大小，以便具有预定的放大率，而对应放大率的实 例显示在每个晶体管的右侧。电it/电压转换器114可由电阻器R5构成，该电阻器R5公共地连接 到温度比例电流产生单元111的电流路径之一和温免良比电流产生单元 113的电流5M^之一。此时，共同连接到电阻器R5的两个电流路径可选 择性地耦合，4吏得流过两个电流路径的电流总和保持恒定而不依赖于温度 变化。也就是说，电^/电压转换器114可由电阻器R5构成，所述电阻器 R5 —端公共地电耦合到晶体管M3及M6的漏极，另一端电耦合到地， 而第一基准电压VREF在晶体管M3及M6的漏极与电阻器R5之间的连 接节点输出。此时，因为第一基准电压VREF影响用于输出温度数据的 电路的输出，第一基准电压VREF应当恒定地维持，而不依赖于PVT(压 力、电压及温度)的变化。因此，两个晶体管M3及M6的放大率可定义 为XM及XK，使得电流量的变化与晶体管M3及M6中每个的变化相同。电压调整单元120可包括第一晶体管M7，其源极电耦合到电源端 子；第一分配电阻器R6及R7，可电耦合在第一晶体管M7与接地端子 之间；用作第一电流控制器的差动放大器OP14，其放大通过第一分配电 阻器R6及R7所分配的电压与第一基准电压VREF之间的差，并将放大 的电压施加到第一晶体管M7的桶f极，以^f更控制流过第一晶体管M7的电 流量；第二晶体管M8，其源极电耦合到电源端子；第二分配电阻器R8 到RIO，其电耦合在第二晶体管M8与接地端子之间；以及用作第二电流 控制器的差动放大器OP15,其放大第一晶体管M7与第一分配电阻器R6 及R7之间的连接节点处的电压VREF一TRIM与通过第二分配电阻器R8 到R10所分配的电压之间的差，并将k大的电压施加到第二晶体管M8 的栅极，以便控制流过第二晶体管M8的电流量。此时，第二基准电压 VULIMIT及VLLIMIT分别在第二晶体管M8与电阻器R10之间的连接 节点和电阻器R9与R10之间的连接节点输出。如果通过4吏用熔丝码 FS—CODE或调整码TRIM—CODE调整了可变电阻器R7、 R9及R10 当+的可变电阻器R9及R10的电阻值，则可调整第二基准电压VLLIMIT 及VULIMIT的电压电平。如图5所示，A/D转换器300可包括比较器310、滤波器320、计数 器330、振荡器340、多路分离器350、多路复用器360、解码器370及 D/A转换器380。比较器310可比较温度电压VTEMP与由D/A转换器380输出的模 拟电压DACOUT，并输出比较结果信号INC及DEC,当比较结果信号 INC及DEC的值波动很大时，高频成分由于外部噪声而流入比较结果信 号INC及DEC。因此，滤波器320可截断比较结果信号INC及DEC的 输出。同时，当比较结果信号INC及DEC的值很少波动，也就是说，比 较结果信号INC及DEC为低频成分，外部噪声成分并未流入其中时，滤 波器320输出比较结果信号INC及DEC作为计数信号UP及DN，用于 由计数器330执行向上计数及向下计数。计数器330根据计数信号UP及 DN增大或减小初始温度码TEMP—CODE(例如100000)的值，并将其输 出。振荡器340可产生具有预定周i的时钟信号，并经由延迟元件DLY 将其供应到滤波器320及计数器330。根据笫一测试模式信号TM，多路 分离器350可将温度码TEMP_CODE作为调整码TRIM一CODE输出到 温度检测电路500 ，或将温度码TEMP_CODE输出到多路复用器360 。 多路复用器360可根据第一测试模^信号TM而输出测试码信号 TEST_CODE或温度码TEMP_CODE。解码器370可输出通过解码多路 复用i 360的输出而获得的解码信号SW<0:N>。 D/A转换器380可将解 码信号SWO:N〉转换成范围在第二基准电压VULIMIT及VLLIMIT之 间的模拟电压DACOUT，并将其输出。如图6所示，示例性的温度数据校正单元400可包括码格式转换器 410、熔丝组420、多路复用器430及操作单元440。
码格式转换器410可包括一逻辑电路，其将输入数据转换成二进制补 码(two's complement),并通过《吏用逻辑电路将温度码TEMP—CODE的 格式转换成二进制补码的格式，使得温度码TEMP一CODE可以用于输出 温度数据的电5M^外。熔丝组420可包括多个熔丝，并根据通过第二测试模式而产生的校正 码FS2—CODE来执行熔丝切断。根据控制信号，亦即第二测试模式信号TM2，多路复用器430可选 择设定在熔丝组420中的测试码信号TEST—CODE或校正码FS2—CODE， 并将其输出。操作单元440可包括减法逻辑电路，并从码格式转换器410的输出减 去多路复用器430的输出，并输出第二温度码TEMP一CODE一C。现在将说明根据本发明 一 实施例的具有上述结构的用于输出半导体 存^i殳备的温度数据的示例性方法。在本发明的实施例中，在使用第一测试模式信号TM的第一测试模 式时段中，通过控制A/D转换器300来调整所^拟电压，亦即第二基 准电压VULIMIT及VLLIMIT，以便执行初级校正，通过该初级校正可 以最小化温度码TEMP一CODE的误差的可能性。此外，在^f吏用第二测试 模式信号TM2的第二测试模式时段中，控制温度数据校正单元400，使 得用于调整温度码TEMPj:ODE的值的次级校正得以执行，以便去除在 执行初M^正之后温度码TEMP—CODE的任何可能误差。第一测试码信号TM在第一测试模式时段中被使能，但在其它时段 中被禁止。同时，第二测试码信号TM2在第二测试模式时段中被使能， M其它时段中被禁止。例如，如果在未进行校正的情况下温度的误差约为20°C，则温度的 误差可通过初级校正减小到低于5°C，且温度的误差可通过次级校正而完 全地去除。在本发明的实施例中，可选择性地执行初级校正和次,正。也就是 说，次级校正可在执行初g正之后执行。可替选地，可以仅执行次级校 正或者可以仅执行初,正。可根据温度检测电路500和A/D转换器300 的操作特性来选择性地使用每种校正方法，然而，优选地是初级校正与次 级校正都被执行，以便去除输出温度数据的电路的误差。因此，现在将说明在完成初级校正、次级校正以及初级和次级校正中
每一项之后，在通用操作模式中输出温度数据的示例性操作。首先，将说明在第一测试模式时段中的初,正方法的实例。图3的温度检测电路500的温度感测器110根据半导体存^i殳备的内 部温度和第一基准电压VREF而输出温度电压VTEMP。此时，因为笫一 测，式信号TM被使能，多路复用器510将由A/D转换器300输出的 调整码TRIM—CODE输出到电压调整单元120。因此，电压调整单元120 输出其电压i平才艮据调整码TR!M_CODE而i殳定的第二基准电压 VULIMIT和VLLIMIT。此时，调整码TRIM—CODE具有A/D转换器 300的温度码TEMP_CODE的初始值。图5所示的A/D转换器300执行,操作，用于通过使用温度电压 VTEMP以及第二基准电压VULIMIT和VLLIMIT来搜索对应于温度电 压VTEMP的温度码TEMP—CODE 。因为第一测试模式信号TM被使能，所以多路复用器360选择测试 码信号TEST—CODE而非温度码TEMP一CODE，并将其输出到解码器 370。此外，;路分离器350选择温度码TEMP—CODE作为调整码 TRIM—CODE,并将其输出到多路复用器510,如图3所示。测试码信号 TEST—CODE可以是可预先i殳定成对应于各个温度的多个码中的一个， 并允"^第一测试模式在对应于测试码信号TEST—CODE的温度下进行。图4所示的电压调整单元120的可变电阻器R9及R10被调整成具有 根据调整码TRIM—CODE的电阻值。结果，第二基准电压VULIMIT及 VLLIMIT的电压电平得到调整。A/D转换器300执行^J 宗操作，同时通过使用电压电平已被调整的第 二基准电压VULIMIT及VLLIMIT来改变温度码TEMP_CODE。如果温度电压VTEMP和模拟电压DACOUT变成相同并且g操作 完成，则图3所示的熔丝组130的熔丝被切断，以对应于,IMt完成时 的调整码TRIM—CODE,且因此初^UR正完成。如果初级校正完成且第一测试模式完成，则图3所示的多路复用器 510选择由熔丝组130输出的熔丝码FS一CODE，并将其输出到电压调整 单元120。此外，图5所示的多路分离^ 350将温度码TEMP_CODE输 出到多路复用器360 ，而多路复用器360选择温度码TEMP一CODE而非 测试码信号TEST—CODE,并将其输出到解码器370。现在将说明在第二测试模式时段中的次级校正方法的实例。
图3的温度检测电路500的温度感测器110根据半导*#^殳备的内 部温度和第一基准电压VREF而输出温度电压VTEMP。此时，因为第一 测试模式信号TM被使能，多路复用器510将由熔丝组130输出的熔丝码 FSj:ODE输出到电压调整单元120。因此，电压调整单元120输出其电 压电平根据熔丝码FS一CODE而设定的第二基准电压VULIMIT及 VLLIMIT。图5所示的A/D转换器300执行i^J宗操作，用于通过使用温度电压 VTEMP以及第二基准电压VULIMIT和VLLIMIT来搜索对应于温度电 压VTEMP的温度码TEMP_CODE。因为第一测试模式信号TM被禁止，多路分离器350将温度码 TEMP一CODE输出到图3的多路复用器510 。此外，多路复用器360选 择温度码TEMP—CODE而非测试码信号TEST_CODE,并将其输出到解 码器370。当温度电压VTEMP和模拟电压DACOUT变成相同并且^l^^Mt完 成时，A/D转换器300将,操作完成时的温度码TEMP_CODE输出到 温度数据校正单元400。图6所示的温度数据校正单元400的码格式转换器410将温度码 TEMP_CODE的格式转换成二进制补码格式，使得温度码TEMP一CODE 可在用于输出温度数据的电^外使用。以下将详细说明此方法^实例。由A/D转换器300输出的温度码TEMP一CODE的位数小于在用于输 出温度数据的电^外实际需要的位数，以4最小化用于输出温度数据的 电路中的信号处理负荷。此外，由A/D转换器300输出的温度码 TEMP一CODE代表温度值，而在用于输出温度数据的电5Ml外实际需要 的温度码TEMP一CODE代表指定温度与当前温度之间的差。位数及转换 格式可以例如根lt规程如JEDEC (电子工程设计发展联合协会，Joint Electron Device Engineering Council)而改变。温度数据^^正单元400改变由A/D转换器300输出的温度码 TEMP—CODE的位数，将温度码TEMP_CODE转换成二进制补码格式， 并将其^出到操作单元440。对于此实例，假设由A/D转换器300输出的温度码TEMP一CODE例 如为6位，在用于输出温度数据的电5ML夕卜需要8位，且指定温i为45°C。码格式转换器410将两个位，即符号位和伪位(dummybit)增加到
由A/D转换器300输出的温度码TEMP一CODE，并将温度码 TEMP一CODE转换成二进制补码格式。此时，^号位用于代表符号，而 伪位是k增加用以预备码扩充的位。例如，在当前温度为48。C时，温度码TEMP—CODE应当代表+ 3。C， 而在当前温度为42。C时，温度码TEMP—CODE应当代表-3。C。此时， 为了以二进制数代表符号，可增加符号位T且温度码转换成二进制补码格 式。因为第二测试模式信号TM2被使能，多路复用器430选择测试码信 号TEST_CODE，并将其输出到操作单元440。测试码信号TEST—CODE为可预先i殳定成对应于各个温度的多个码 中的一个，并可具有与5j码格式转换器410输出的码相同的格式。对于此 实例，假设第二测试模式在对应于测试码信号TEST一CODE的温度下进 行，且作为指定温度的温度为45°C。操作单元440从码格式转换器410的输出减去多路复用器430的输 出，并输出第二温度码TEMP_CODE—C 。第二测试模式在指定温度45。C下进行，且测试码信号TEST_CODE 为具有二进制补码格式并对应于温度45°C的码。因此，如果温度码 TEMP_CODE中没有误差，则码格式转换器410输出对应于温度45°C 的二进制补码格式的码。因此，^Mt单元440输出码(00000000)，其中误 差对应于0。C。但是，如果温度码TEMPj:ODE中存在误差(例如+2。C)，则码格式 转换器410输出对应于温度47°C的二进制补码格式的码。操作单元440 输出对应于温度+2。C的码(00000010)。温度码TEMP_CODE中的误差即使在通用操作模式中也连续地作为 偏移。熔丝组420的熔丝被切断，以对应于由操作单元440输出的第二温度 码TEMP_CODE_C，使得校正码FS2_CODE储存在熔丝组420中。以 此方式，次^l校正完成。如果次级校正完成且第二测试模式完成，则多路复用器430选择熔丝 组420的校正码FS2—CODE，并将其输出到操作单元440。如果由第一及第二测试模式执行的初亂良次级校正已完成，且模式进
入通用操作模式，则图3所示的温度检测电路500通过使用温度电压 VTEMP以及经由初级校正而储存在熔丝组130中的熔丝码FS_CODE来 输出第二基准电压VULIMIT及VLLIMIT。A/D转换器300通过使用第二基准电压VULIMIT及VLLIMIT将温 度电压VTEMP转换成温度码TEMP—CODE,并将其输出。误差可得到校正，或微小误差会留在温度码TEMP_CODE中。温度数据校正单元400输出通it^温度码TEMP_CODE中去除微小 误差而获得的第二温度码TEMP_CODE_C。在半导体存^i殳备之外的系统根据预定规程知道指定温度。因此，系 统可通过读取指示指定温度与当前温度之间的差的第二温度码 TEMP—CODEC来知道当前温度。对本领域技术人员来说，显然可以在不背离本发明的范围;sjit神的情 况下进行各种变化和改变。因此，应当理解上述实施例在各个方面并非限 制性的，而是说明性的。本发明的范围由所附权利要求所限定，而不是由 先前的说明书所限定，因此，落入权利要求的边界和范围内或者这种边界 和范围的等同形式内的所有改变和变化都应被所a利要求所包括。根据本发明 一 实施例的用于输出半导体存储设备的温度数据的电路 及方法可达到以下效果。首先，通it^模拟电压执行初级校正去除了宽范围内的输出误差，而 通itXt温度码执行次级校正去除了窄范围内的输出误差。因此，可输出其中输出误差被可靠地去除并可完全地去除的温度数据。第二，对模拟电压的初级校正和对温度码的次级校正可由测试模式自 动地执行，且不需要执行重复的输出监视过程，这简化了校正过程，并减 少了执行校正过程所需要的时间量。
主要元件符号说明100 温座j检测电路110 温度感测器111 温度比例电流产生单元112 温度电压输出单元113 温先良比电流产生单元114 电i5^/电压转换器 120 电压调整单元 130 熔丝组200 A/D转换器210 比较器220 滤波器230 计数器240 振荡器250 多路复用器260 解码器270 D/A转换器300 A/D转换器310 比较器320 滤波器330 计数器340 振荡器350 多路分离器360 多路复用器370 解码器380 D/A转换器400 温度数据校正单元410 码格式转换器420 熔丝组430 多路复用器440 操作单元500 温度检测电路510 多路复用器
权利要求
1.一种用于输出半导体存储设备的温度数据的电路，该电路包括温度检测电路，其配置用于产生对应于温度变化的温度电压，并输出所述温度电压；A/D转换器，其配置用于将所述温度电压转换成第一温度码，并输出所述第一温度码；以及温度数据校正单元，其配置用于输出通过使用校正码来校正所述第一温度码的误差所获得的第二温度码。
2. 如权利要求1所述的电路， 其中，所述温度检测电路包括温度感测器，其输出所述温度电压以及第一基准电压，所述温度电压 与所述半导M^i更备的内部温度成反比，所述第一基准电压保持恒定而 不依赖于温度变化；包括多个电阻器的电压调整单元，其分配所述第一基准电压，并输出 用于确定所述温度电压的上限和下限的第二基准电压；以及熔丝组，其包括多个熔丝，并^ll据所述熔丝的切断状态而输出用于调 整所述多个电阻器的电阻值的熔丝码。
3. 如权利要求l所述的电路， 其中，所述A/D转换器包括比较器，其比较所述温度电压及一内部模拟电压，以便输出比较的结果；计数器，其根据所述比较的结果来增大或减小所述第一温度码，并输 出所述第一温度码；多路复用器，其根据测试模式信号来输出测试码或所述第一温度码； 解码器，其输出通过解码所述多路复用器的输出而获得的解码信号；以及D/A转换器，其将所述解码信号转换成所述内部模拟电压，并将其输出。
4. 如权利要求3所述的电路，进一步包括滤波器，其阻塞所述比较的结果的高频成分，并输出所述比较的结果;以及振荡器，其供应用于执行所述A/D转换器的操作的时钟信号。
5. —种用于输出半导^M "^i殳备的温度数据的电路，所述电路包括:温度检测电路，其配置用于产生对应于温度变化的温度电压，并输出 所述温度电压，且根据从所述电路外部输入的调整码来校正输出电压电 平；A/D转换器，其配置用于将所述温度电压转换成第一温度码，并输出 所述第一温度码，且根据预定的控制信号来将所述调整码输出到所述温度 检测电路；以及温度数据校正单元，其配置用于输出通过使用校正码来校正所述第一 温度码的误差所获得的第二温度码。
6. 如权利要求5所述的电路， 其中，所述温度检测电路包括温度感测器，其输出所述温度电压以及第一基准电压，所述温度电压 与所述半导M^i殳备的内部温度成反比，所述第 一基准电压保持恒定而 不依赖于温度变化；以及包括多个电阻器的电压调整单元，其通过使用来分配所述第一基准电 压，并输出用于确定所述温度电压的上限和下限的第二基准电压，且根据 所述调整码来调整所述第二基准电压的电压电平。
7. 如权利要求2或6所述的电路， 其中，所述温度感测器包括温度比例电流产生单元，其通过多个电流路径产生与所述温度变化成 比例的电5危；温度电压输出单元，其基于所述温度比例电流产生单元的温度系数特 性电压而输出对应于所述温度变化的所述温度电压；温免良比电流产生单元，其通过多个电流路径产生与所述温度变化成 反比的电;J危；以及电流/电压转换器，其通过使用由所述温度比例电流产生单元所产生 的电流及由所述温度反比电流产生单元所产生的电流来产生保持恒定而不依赖于所述温度变化的所述第 一基准电压。
8. 如权利要求7所述的电路，其中，所述温度比例电流产生单元包括第一晶体管群，其包括多个晶体管，每个晶体管具有不同的大小且耦 合到电源端子；第二晶体管群，其包括晶体管，所述晶体管耦合在所述第一晶体管群 的多个晶体管的一部份与接地端子之间，并具有负温度系数特性；以及电流控制器，其基于施加到所述第二晶体管群的晶体管的电压来控制 所述第一晶体管群。
9. 如权利要求8所述的电路，其中，所述第二晶体管群的晶体管作为二极管操作，且所述二极管上 的电压具有负温度系数特性。
10. 如权利要求7所述的电路， 其中，所述温度电压输出单元包括 节点，其输出所述温度电压；晶体管，其耦合在所述节点与电源端子之间； 分配电阻器，其耦合在所述节点与接地端子之间；以及电流控制器，其基于由所述分配电阻器所分配的电压及所述温度比例 电流产生单元的内部电压来控制所述晶体管。
11. 如权利要求7所述的电路，其中，所述温度反比电流产生单元包括多个晶体管，每个晶体管具有不同大小并耦合到电源端子；以及电流控制器，其通过4吏用^L据流过所述多个晶体管之一的电流的电压 和所述温度比例电流产生单元的内部电压来控制所述多个晶体管。
12. 如权利要求7所述的电路，其中，所述电流/电压转换器包括公共地耦合到两个电流路径的电阻 元件，其中流过所述温度比例电流产生单元的电流路径之一的电流与流过 所述温免良比电流产生单元的电流路径之一的电流之间的总电流保持恒 定而不依赖于温度变化。
13. 如权利要求2或6所述的电路， 其中，所述电压调整单元包括 第一晶体管，其耦合到电源端子；第一分配电阻器，其耦合在所述第一晶体管与接地端子之间；第一电流控制器，其通过使用由所述第一分配电阻器所分配的电压和 所述第 一基准电压来控制所述第 一 晶体管；第二晶体管，其耦合到所述电源端子；第二分配电阻器，其耦合在所述第二晶体管与所述接地端子之间；以及第二电流控制器，其基于所述第 一 晶体管与所述第 一分配电阻器之间 的节点处的电压和由所述第二分配电阻器所分配的电压来控制所述第二 晶体管。
14. 如权利要求13所述的电路，其中，所述第 一 电流控制器和所述第二电流控制器每个都包括差动放 大器。
15. 如权利要求13所述的电路，其中，所述第一分配电阻器和所述第二分配电阻器每个都包括至少一 个可变电阻器，其电阻值可根据所述调整码而变化。
16. 如权利要求8、 10或11所述的电路， 其中，所述电流控制器包括差动放大器。
17. 如权利要求6所述的电路，进一步包括熔丝组，其包括多个熔丝，并根据所述熔丝的切断状态而输出用于调 整所述多个电阻器的电阻值的熔丝码；以及多路复用器，其根据控制信号来选择所述熔丝码或所述调整码，并将 其输出到所述电压调整单元。
18. 如权利要求17所述的电路， 其中，所述控制信号为测试模式信号。
19. 如权利要求5所述的电路，其中，所述A/D转换器包括比较器，其比较所述温度电压与一内部模拟电压，以输出比较的结果；计数器，其根据所述比较的结果来增大或减小所述第一温度码，并输 出所述第一温度码；多路分离器，其将作为所述调整码的所述第 一温度码输出到所述温度 检测电路，或根据测试模式信号而将所述第一温度码输出到所述A/D转 换器；多路复用器，其根据所述测试模式信号而输出测试码或所述第一温度码；解码器，其输出通过解码所述多路复用器的输出所获得的解码信号；以及D/A转换器，其将所述解码信号转换成所述内部模拟电压，并输出所 述内部模拟电压。
20. 如权利要求19所述的电路，进一步包括滤波器，其阻塞所述比较的结果的高频成分，以获得滤波的比较结果， 并将所述滤波的比较结果输出到所述计数器作为所述比较的结果；以及振荡器，其供应用于执行所述A/D转换器的操作的时钟信号。
21. 如权利要求1或5所述的电路， 其中，所述温度数据校正单元包括码格式转换器，其将所述第一温度码的格式转换成用于输出温度数据 的所述电i^外所使用的格式，以提供输出；熔丝组，其设定所述校正码；多路复用器，其根据预定的控制信号选择并输出所述熔丝组中设定的 测试码或所述校正码；以及操作单元，其基于所^格式转换器的输出及所述多路复用器的输出 来输出所述第二温度码。
22. 如权利要求21所述的电路，其中，所述码格式转换器包括将输入数据转换成二进制补码的逻辑电路。
23. 如权利要求21所述的电路， 其中，所述控制信号为测试模式信号。
24. 如权利要求21所述的电路，其中，所述操作单元包括将两个输入数据相减的逻辑电路。
25. —种输出半导体存^i殳备的温度数据的方法，所述半导体存^f^i殳 备包括温度检测电路，其输出温度电压以及基准电压，所述温度电压对 应于温度变化，所述基准电压设定用于将所述温度电压转换成第一温度码 的范围；以及A/D转换器，其通过使用所述基准电压而将所述温度电压 转换成所述第一温度码，所述方法包括通过使用所述第一温度码和预先设定的测试码来产生用于校正所述 笫一温度码的误差的校正码；以及输出通过对所述第 一温度码和所述校正码执行操作所获得的第二温 度码。
26. 如权利要求25所述的方法，其中，所述校正码的产生在测试模式时段中执行。
27. 如权利要求25所述的方法， 其中，所述校正码的产生包括将所述第一温度码的格式转换成与所述测试码相同的格式；以及从格式已经转换的所述第一温度码减去所述测试码，以便产生所述校 正码。
28. 如权利要求25所述的方法， 其中，所述第二温度码的输出包括将所述第一温度码的格式转换成与所述测试码相同的格式；以及输出温度码作为所述第二温度码，所述温度码通过从已经转换格式的 第一温度码减去所述校正码而被校正。
29. —种输出半导体存^i殳备的温度数据的方法，所述半导体存^l^i更 备包括温度检测电路，其可输出对应于温度变化的温度电压以及基准电 压，所述基准电压设定用于将所述温度电压转换成第一温度码的范围；以 及A/D转换器，其改变数字码的值，使得通过将所述温度电压转换成所述数字码及通过使用所述基准电压来转换所述数字码所获得的模拟电压 与所述温度电压相同，并输出所述数字码作为所述第一温度码，所述方法包括改变所述第一温度码，使得通过转换测试码所获得的模拟电压与所述 温度电压相同；并通过使用所述改变的第一温度码来改变所逸基准电压， 使得所i^拟电压改变，以便校正所述第一温度码；以及通过使用所述第一温度码及所述测试码来产生用于校正所述第一温 度码的误差的校正码，并通过使用所述校正码来将所述第一温度码校正为 第二温度码，其中，所述第二温度码通过选择性地执行所述第 一温度码的改变和所 述基准电压的改变以及所述校正码的产生和所述第一温度码的校正作为 所述第二温度码来输出。
30. 如权利要求29所述的方法，其中，所述第 一温度码的改变和所逸基准电压的改变以及所述校正码 的产生和所述第一温度码的校正作为所述第二温度码，其每一项都在单独 的测试模式中执行。
31. 如权利要求25或29所述的方法，其中，所述测试模式为预先i殳定的多个码之一，所述多个码^L预先该: 定以便对应于温度变化。
32. 如权利要求29所述的方法， 其中，所述校正码的产生包括将所述第一温度码的格式转换成与所述测试码相同的格式；以及从格式已经转换的所述第 一温度码中减去所述测试码，以便产生所述 校正码。
33. 如权利要求29所述的方法，其中，所述第一温度码的校正成所述第二温度码包括将所述第一温度码的格式转换成与所述测试码相同的格式；以及从格式已经转换的所述第一温度码中减去所述校正码，以便将所述第 一温度码校正作为所述笫二温度码。
34. 如权利要求27、 28、 32或33中任一项所述的方法，其中，将所述第 一温度码的格式转换成与所述测试码相同的格式使用 二进制补码来执行。
全文摘要
本发明提供一种用于输出半导体存储设备的温度数据的电路，其包括温度检测电路，其产生对应于温度变化的温度电压并输出温度电压；A/D转换器，其将温度电压转换成第一温度码并将其输出；以及温度数据校正单元，其输出通过使用校正码来校正第一温度码的误差所获得的第二温度码。
文档编号G11C7/04GK101162604SQ20071015141
公开日2008年4月16日 申请日期2007年9月28日 优先权日2006年10月12日
发明者李康说, 郑椿锡 申请人:海力士半导体有限公司