温度控制振荡器、温度传感器及片上系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种温度控制振荡器、温度传感器及片上系统。所述温度控制振荡器包括振荡单元和滤波单元。振荡单元被构造为基于电源电压和地电压产生至少一个基准电压，并且产生具有根据温度而变化的周期的振荡信号，振荡单元被构造为基于滤波电压和至少一个基准电压产生振荡信号。滤波单元被构造为基于振荡信号产生滤波电压。
【专利说明】温度控制振荡器、温度传感器及片上系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2013年I月21日在韩国知识产权局(KIPO)提交的第2013-0006317号韩国专利申请的优先权，该申请的内容通过引用全部包含于此。
【技术领域】
[0003]示例实施例总体上涉及半导体集成电路，更具体地讲，涉及温度控制振荡器和包括温度控制振荡器的温度传感器。
【背景技术】
[0004]片上系统(SoC)是指集成了许多半导体组件的芯片或者集成到这种芯片中的系统。随着SoC的集成度提高，更多的组件被集成到一个芯片中，并且SoC的操作速度逐渐提高。随着Soc的集成度和操作速度提高，在SoC内可发出更大量的热，且根据SoC的操作状况，在SoC内可局部形成温度差。因此，近来，已经要求对SoC进行局部温度管理或局部热监控(LTM)。
【发明内容】
[0005]因此，提供本发明构思以基本上消除由于相关技术的限制和缺点导致的一个或多个问题。
[0006]一些示例实施例提供了可精确且有效地产生振荡信号并且可以较小且较简单的构造实现。
[0007]一些示例实施例提供了通过在其内采用温度控制振荡器可准确地检测温度变化并且可以较小且较简单的构造实现的温度传感器。
[0008]根据示例实施例，一种温度控制振荡器包括振荡单元和滤波单元。振荡单元基于电源电压和地电压产生至少一个基准电压，产生具有根据温度而变化的周期的振荡信号，振荡单元被配置为基于滤波电压和至少一个基准电压产生振荡信号。滤波单元基于振荡信号产生滤波电压。滤波单元包括片上金属电阻器和电容器。片上金属电阻器具有与第一节点连接的第一端子，片上金属电阻器具有根据温度而变化的电阻值。电容器具有与第一节点连接的第一端子，并且被配置为基于振荡信号进行充电或放电以供应滤波电压。
[0009]振荡单元被配置为如果温度升高则延长振荡信号的周期，如果温度降低则缩短振荡信号的周期。
[0010]振荡单元可包括第一电阻器、第二电阻器、比较器和第三电阻器。第一电阻器可连接在电源和第二节点之间。第二电阻器可连接在第二节点和地电压之间。比较器可包括与第一节点连接的第一输入端子、与第二节点连接的第二输入端子、被配置为输出振荡信号的输出端子。第三电阻器可连接在第二节点和比较器的输出端子之间。片上金属电阻器的第二端子可与比较器的输出端子连接。
[0011]振荡单元被配置为产生第二节点处的电压作为第一基准电压，第一基准电压可根据滤波电压的电平具有第一基准电平和第二基准电平中的一个，第二基准电平低于第一基准电平，振荡单元被配置为如果滤波电压的电平高于第一基准电平或者滤波电压的电平低于第二基准电平则激活振荡信号。
[0012]滤波单元还可包括放大块，放大块包括与电容器的第二端子连接的第一端子、与地电压连接的第二端子、与第一节点连接的第三端子。
[0013]振荡单元可包括基准电压产生块、输出块和锁存块。基准电压产生块可响应于电源电压和地电压产生第一基准电压和第二基准电压。输出块可基于第一基准电压、第二基准电压、滤波电压和起始信号产生振荡信号。锁存块可锁存并输出振荡信号。片上金属电阻器的第二端子可与锁存块的输出端子连接。
[0014]基准电压产生块可包括第一电阻器、第二电阻器和第三电阻器。第一电阻器可连接在电源和第二节点之间。第二电阻器可连接在第二节点和第三节点之间。第三电阻器可连接在第三节点和地电压之间。第二节点处的电压可以是第一基准电压，第三节点处的电压可以是第二基准电压。
[0015]输出块可包括第一比较器、第二比较器、第一或非门、反相器和第二或非门。第一比较器可包括被配置为接收第一基准电压的第一输入端子、与第一节点连接的第二输入端子、被配置为输出第一比较信号的输出端子。第二比较器可包括与第一节点连接的第一输入端子、被配置为接收第二基准电压的第二输入端子、被配置为输出第二比较信号的输出端子。第一或非门可针对第一比较信号和第二比较信号执行或非操作。反相器可将起始信号反相。第二或非门可针对来自第一或非门的输出信号和来自反相器的输出信号执行或非操作，以产生振荡信号。
[0016]如果滤波电压的电平高于第一基准电压的电平或低于第二基准电压的电平，则振荡单元激活振荡信号。
[0017]锁存块可包括触发器，触发器包括被配置为接收振荡信号的时钟端子、与片上金属电阻器连接的输出端子和与反相输出端子连接的数据端子。
[0018]根据示例实施例，一种温度控制振荡器包括振荡单元和滤波/频率调整单元。振荡单元基于电源电压和地电压产生至少一个基准电压，产生具有根据温度而变化的周期的振荡信号，振荡单元被配置为基于滤波电压和至少一个基准电压产生振荡信号。调整单元基于振荡信号产生滤波电压并且基于校正控制信号调整振荡信号的周期，以去除由于振荡单元的寄生延迟导致包括在振荡信号中的偏移误差。
[0019]振荡单兀被配置为产生包括交替重复的第一时期和第二时期的振荡信号，第一时期具有第一周期，第二时期具有比第一周期长的第二周期，第一时期的第一振荡脉冲的数量可等于第二时期的第二振荡脉冲的数量。
[0020]调整单元可包括第一片上金属电阻器、第二片上金属电阻器、选择块和电容器。第一片上金属电阻器可连接在第一节点和第二节点之间，第一片上金属电阻器具有根据温度而变化的电阻值。第二片上金属电阻器可连接在第二节点和第三节点之间，第二片上金属电阻器具有根据温度而变化的电阻值。选择块可响应于校正控制信号将第二节点和第三节点中的一个与振荡单元的输出端子电连接。电容器可具有与第一节点连接的第一端子并且被配置为基于振荡信号和校正控制信号进行充电或放电，以供应滤波电压。
[0021]第一片上金属电阻器和第二片上金属电阻器可具有相同电阻值，并且振荡单元被配置为基于相同电阻值产生振荡信号的第一周期和第二周期。
[0022]调整单元可包括片上金属电阻器、第一电容器、第二电容器和选择块。片上金属电阻器可具有与第一节点连接的第一端子，片上金属电阻器具有根据温度而变化的电阻值。第一电容器可具有与第一节点连接的第一端子并且被配置为基于振荡信号进行充电或放电，以供应滤波电压。第二电容器可具有与第一节点连接的第一端子。选择块可响应于校正控制信号将第一电容器的第二端子与第二电容器的第二端子选择性连接。
[0023]第一电容器和第二电容器可具有相同电容，振荡单元被配置为基于相同电容产生振荡信号的第一周期和第二周期。
[0024]调整单元可包括第一片上金属电阻器、第二片上金属电阻器、选择块和电容器。第一片上金属电阻器可具有与第一节点连接的第一端子，第一片上金属电阻器具有根据温度而变化的电阻值。第二片上金属电阻器可连接在第一节点和第二节点之间，第二片上金属电阻器具有根据温度而变化的电阻值。选择块可响应于校正控制信号将第一节点和第二节点中的一个与第三节点电连接。电容器可具有与第三节点连接的第一端子并且被配置为基于振荡信号和校正控制信号进行充电或放电，以供应滤波电压。
[0025]根据示例实施例，一种温度传感器包括温度控制振荡器和模数转换电路。温度控制振荡器产生具有根据振荡器的温度而变化的周期的振荡信号。模数转换电路基于振荡信号和基准振荡信号产生与温度对应的数字输出信号。温度控制振荡器包括振荡单元和滤波单元。振荡单元基于电源电压和地电压产生至少一个基准电压，并且基于滤波电压和至少一个基准电压产生振荡信号。滤波单兀基于振荡信号产生滤波电压。滤波单兀包括片上金属电阻器和电容器。片上金属电阻器具有与第一节点连接的第一端子，片上金属电阻器具有根据温度而变化的电阻值。电容器具有与第一节点连接的第一端子，并且被配置为基于振荡信号进行充电或放电，以供应滤波电压。
[0026]模数转换电路可包括本地振荡器、计数器、分频器和差分单元。本地振荡器可产生基准振荡信号。计数器可基于基准振荡信号产生顺序增大的计数信号。分频器可通过划分振荡信号产生分频信号。差分单元可通过在分频信号的每个上升沿或每个下降沿得到计数信号的计数值来产生数字输出信号。
[0027]模数转换电路可包括本地振荡器、分频器、计数器和寄存器。本地振荡器可产生基准振荡信号。分频器可通过划分振荡信号产生分频信号。计数器可基于基准振荡信号产生顺序增大的计数信号。寄存器可通过在分频信号的每个上升沿或每个下降沿得到计数信号的计数值来产生数字输出信号。
[0028]模数转换电路可包括本地振荡器、分频器、计数器和寄存器。本地振荡器可产生基准振荡信号。分频器可通过划分振荡信号产生分频信号。计数器可基于振荡信号产生顺序增大的计数信号。寄存器可通过在分频信号的每个上升沿或每个下降沿得到计数信号的计数值来产生数字输出信号。
[0029]根据示例实施例，一种温度传感器包括温度控制振荡器和模数转换电路。温度控制振荡器产生具有根据振荡器的温度而变化的周期的振荡信号并且基于校正控制信号调整振荡信号的周期。模数转换电路基于振荡信号和基准振荡信号产生与温度对应的第一数字输出信号并且产生校正控制信号。温度控制振荡器包括振荡单元和调整单元。振荡单元基于电源电压和地电压产生至少一个基准电压，并且基于滤波电压和至少一个基准电压产生振荡信号。
[0030]调整单元基于振荡信号产生滤波电压并且基于校正控制信号调整振荡信号的周期，以去除由于振荡单元的寄生延迟导致包括在振荡信号中的偏移误差。
[0031]模数转换电路可包括本地振荡器、计数器、第一分频器、第一差分单元、第二差分单元和第二分频器。本地振荡器可产生基准振荡信号。计数器可基于基准振荡信号产生顺序增大的计数信号。第一分频器可基于振荡信号产生分频信号。第一差分单元可通过在分频信号的每个上升沿或每个下降沿得到计数信号的计数值来产生第二数字输出信号。第二差分单元可通过在分频信号的每个上升沿或每个下降沿得到第二数字输出信号的值来产生第一数字输出信号。第二分频器可通过划分分频信号产生校正控制信号。
[0032]所述温度传感器还可包括增益校正电路。增益校正电路被配置为去除偏移误差和增益误差并且基于第一数字输出信号和基准输出信号产生第二数字输出信号。
[0033]增益校正电路可包括第一操作单元、存储单元和第二操作单元。第一操作单元可通过将基准输出信号除以第一数字输出信号，计算增益校正值。存储单元可存储增益校正值。第二操作单元可通过将第一数字输出信号乘以增益校正值，产生第二数字输出信号。
[0034]如上所述，根据示例实施例的温度控制振荡器包括片上金属电阻器，所以温度控制振荡器可具有较小且较简单的构造并且可准确且有效地产生具有与温度成比例的周期的振荡信号。另外，温度控制振荡器可基于校正控制信号调整振荡信号的周期，以从振荡信号中有效去除偏移误差。
[0035]如上所述，根据示例实施例的温度传感器包括具有片上金属电阻器的温度控制振荡器，所以温度传感器可具有较小且较简单的构造并且可准确且有效地产生与温度成比例的数字输出信号。另外，温度传感器可通过去除由寄生延迟造成的偏移误差和/或由RC变化造成的增益误差，提高数字输出信号的精度和可靠性。
[0036]在至少一个不例实施例中，一种片上系统(SoC)包括:振荡器,配置为产生具有与振荡器的温度成比例的周期的振荡信号。振荡器包括:滤波器，包括至少一个片上电阻器，至少一个片上电阻器被配置成使得至少一个片上电阻器的电阻是基于温度的，滤波器被配置为基于至少一个片上电阻器的电阻产生滤波电压；以及振荡单元，配置为基于滤波电压产生振荡信号。
[0037]至少一个片上电阻器可以是金属。
[0038]振荡单元可包括比较器，比较器被配置为比较滤波电压与基准电压并且基于比较输出振荡信号。
[0039]振荡单元可包括连接于公共节点的第一电阻器、第二电阻器和第三电阻器，基准电压是基于第一电阻器的电阻、第二电阻器的电阻和第三电阻器的电阻。
[0040]滤波器可包括第一片上电阻器和第二片上电阻器，第一片上电阻器的电阻和第二片上电阻器的电阻分别是基于温度的，滤波器被配置为基于第一片上电阻器的电阻和第二片上电阻器的电阻产生滤波电压。
[0041 ] 第一片上电阻器和第二片上电阻器可以是金属。
[0042]滤波器可包括选择器，选择器被配置为基于校正控制信号将振荡信号的输出连接到滤波器。【专利附图】
【附图说明】
[0043]根据下面结合附图的详细描述，将更清楚地理解示例性且非限制性示例实施例。
[0044]图1是示出根据至少一个示例实施例的温度控制振荡器的示图。
[0045]图2是示出图1的温度控制振荡器的一个示例的电路图。
[0046]图3是示出图2的温度控制振荡器的操作的时序图。
[0047]图4是示出图1的温度控制振荡器的另一个示例的电路图。
[0048]图5是示出图1的温度控制振荡器的又一个示例的电路图。
[0049]图6是示出图5的温度控制振荡器的操作的时序图。
[0050]图7和图8是示出图1的温度控制振荡器的其它示例的电路图。
[0051]图9是示出根据示例实施例的温度控制振荡器的示图。
[0052]图10是示出图9的温度控制振荡器的一个示例的电路图。
[0053]图11是示出图10的温度控制振荡器的操作的时序图。
[0054]图12是示出图9的温度控制振荡器的另一个示例的电路图。
[0055]图13是示出图9的温度控制振荡器的又一个示例的电路图。
[0056]图14是示出图13的温度控制振荡器的操作的时序图。
[0057]图15是示出图9的温度控制振荡器的又一个示例的电路图。
[0058]图16是示出根据至少一个示例实施例的温度传感器的框图。
[0059]图17是示出图16的温度传感器的操作的时序图。
[0060]图18是示出根据至少一个示例实施例的温度传感器的框图。
[0061]图19是示出图18的温度传感器的操作的时序图。
[0062]图20是示出根据至少一个示例实施例的温度传感器的框图。
[0063]图21是示出图20的温度传感器的操作的波形图。
[0064]图22是示出根据至少一个示例实施例的温度传感器的框图。
[0065]图23是示出图22的温度传感器的操作的波形图。
[0066]图24是示出根据至少一个示例实施例的温度传感器的框图。
[0067]图25是用于解释图16、图22和图24的温度传感器的操作的曲线图。
[0068]图26是示出根据至少一个示例实施例的集成电路的框图。
[0069]图27是示出根据至少一个示例实施例的包括温度传感器的片上系统的框图。
[0070]图28是示出根据至少一个示例实施例的包括温度传感器的存储器系统的框图。
[0071]图29是示出根据至少一个示例实施例的包括温度传感器的显示系统的框图。
[0072]图30是示出根据至少一个示例实施例的包括温度传感器的图像传感器的框图。
[0073]图31是示出根据至少一个示例实施例的温度传感器应用于移动系统的示例的框图。
[0074]图32是示出根据至少一个示例实施例的温度传感器应用于计算系统的示例的框图。
【具体实施方式】
[0075]将参照附图更充分地描述各种示例实施例，在附图中示出实施例。然而，本发明构思可用许多不同形式来实施并且不应该被理解为限于在此提出的实施例。相反地，提供这些实施例使得本发明将是彻底和完全的，并且将把本发明构思的范围充分传达给本领域的技术人员。在本申请中，类似的参考标号始终表示类似的元件。
[0076]应该理解，尽管这里可使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但这些元件应该不受这些术语限制。这些术语用于将一个元件与另一个元件区分开。例如，在不脱离本发明构思的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，类似地，第二元件可被称为第一元件。如这里使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项的任意组合和全部组合。
[0077]应该理解，当元件被称作“连接”或“结合”到另一个元件时，该元件可直接连接或结合到另一个元件，或者可能存在中间元件。相反，当元件被称作“直接连接”或“直接结合”到另一个元件时，不存在中间元件。应该以类似方式解释用于描述元件之间的关系的其它词语(例如，“在...之间”与“直接在...之间”，“相邻”与“直接相邻”等)。
[0078]这里使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，而不意图限制本发明构思。如这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。还应该理解，当在这里使用术语“包含”和/或“包括”时，说明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件。
[0079]除非另有定义，否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科技术语)具有与本发明构思所属领域的普通技术人员所通常理解的意思相同的意思。应该进一步理解，除非这里明确定义，否则术语诸如在通用字典中定义的术语应该被解释为具有与相关技术的上下文中它们的意思相同的意思，而不是将理想地或者过于正式地解释它们的意思。
[0080]图1是示出根据至少一个示例实施例的温度控制振荡器的示图。
[0081]参照图1，温度控制振荡器(TCO) 100包括振荡单元120和滤波单元140。
[0082]振荡单元120基于电源电压VDD和地电压VSS产生至少一个基准电压，并且基于滤波电压VF和至少一个基准电压产生振荡信号0SC。振荡信号OSC具有根据温度变化而变化的周期。
[0083]在一个示例实施例中，如果温度升高，则振荡信号OSC的周期增加，如果温度降低，则振荡信号OSC的周期减小。换句话讲，振荡信号OSC的周期可与温度成比例。在另一个示例实施例中，如果温度升高，则振荡信号OSC的周期可减小，如果温度降低，则振荡信号OSC的周期可增加。
[0084]滤波单元140基于振荡信号OSC产生滤波电压VF。滤波单元140可以以包括至少一个电阻器和至少一个电容器的RC滤波器的形式来实现。例如，滤波单元140可包括具有一个电阻器和一个电容器的一阶低通滤波器(LPF)。在这种情况下，电阻器的第一端子和电容器的第一端子连接到施加有滤波电压VF的第一节点。与电阻器的第二端子连接的节点和与电容器的第二端子连接的节点可以根据示例实施例而不同地改变。另外，滤波单元140中包括的电阻器Rt可以是包括金属的片上金属电阻器Rt，它与包括温度控制振荡器100的电路和/或系统一起集成在半导体基底上。
[0085]根据示例实施例的温度控制振荡器100包括片上金属电阻器RT。当与诸如多晶的不同材料比较时，金属的电阻值具有优异的线性，使得温度控制振荡器100可以准确且有效地产生具有与温度成比例的周期的振荡信号0SC。另外，因为电阻器Rt与电路和/或系统一起被集成在基底上，所以温度控制振荡器100具有较小且较简单的构造。另外，温度控制振荡器可以低制造成本实现。[0086]下文中，将更详细地描述温度控制振荡器的各种示例实施例。
[0087]图2是示出图1的温度控制振荡器的一个示例的电路图。
[0088]参照图2，温度控制振荡器IOOa包括振荡单元120a和滤波单元140a。
[0089]滤波单元140a包括片上金属电阻器Rt和电容器C。片上金属电阻器Rt具有与第一节点NI连接的第一端子和与振荡单元120a的输出端子(即，比较器COM的输出端子)连接的第二端子。片上金属电阻器Rt具有根据温度变化而线性变化的电阻值。电容器C具有与第一节点NI连接的第一端子和与地电压VSS连接的第二端子。电容器C基于振荡信号OSC进行充电或放电，以供应滤波电压VF。第一节点Nll处的电压可用作滤波电压VF。
[0090]振荡单元120a可包括第一电阻器R1、第二电阻器R2、比较器COM和第三电阻器R3。第一电阻器Rl可连接在电源电压VDD和第二节点NA之间。第二电阻器R2可连接在第二节点NA和地电压VSS的端子之间。第二节点NA处的电压可以用作第一基准电压。比较器COM可包括与第一节点NI连接以接收滤波电压VF的第一输入端子、与第二节点NA连接以接收第一基准电压的第二输入端子、用于输出振荡信号OSC的输出端子。第三电阻器R3可连接在第二节点NA和比较器COM的输出端子之间。包括在振荡单元120a中的电阻器的数量和电阻值之比可根据示例实施例不同地改变。
[0091]图3是示出图2的温度控制振荡器IOOa的操作的时序图。
[0092]参照图2和图3，第一基准电压可具有第一基准电平VRl或比第一基准电压VRl低的第二基准电压VR2。可根据第一电阻器R1、第二电阻器R2和第三电阻器R3的电阻值确定第一基准电平VRl和第二基准电平VR2。例如，当第一电阻器Rl的电阻值、第二电阻器R2的电阻值和第三电阻器R3的电阻值之比是大约2:2:1时，第一基准电平VRl可以是大约VDD X 3/4并且第二基准电平VR2可以是大约VDD/4。第一基准电平VRl和第二基准电平VR2可不同地改变。
[0093]温度控制振荡器IOOa可在稳定状态下操作。电容器C通过片上金属电阻器Rt被充电至第一基准电平VRl。一旦电容器C两端的电压(B卩，滤波电压VF)达到第一基准电平VRl，则电容器C就开始放电。电容器C可一直放电，直到电容器C两端的电压达到第二基准电平VR2。一旦电容器C两端的电压达到第二基准电平VR2，电容器C就再开始充电。电容器C可一直充电，直到电容器C两端的电压达到第一基准电平VR1。在这种情况下，由于因振荡单元120a (尤其是比较器COM)导致存在寄生延迟(或回路延迟)，所以即使滤波电压VF达到第一基准电平VR1，电容器C还被充电延迟时间。另外，即使滤波电压VF达到第二基准电平VR2，电容器C还可被放电延迟时间。寄生延迟可对应于比较器COM的输入和输出之间的延迟。
[0094]详细地，当电容器C被充电时，滤波电压VF指数性地增大至第一基准电平VRl。即使滤波电压VF在时间tl达到第一基准电平VR1，但是由于振荡单元120a的寄生延迟，导致滤波电压VF在时间tl之后的延迟时间\期间进一步增大。在延迟时间\过去之后，电容器C在时间t2开始放电，滤波电压VF指数性地减小至第二基准电平VR2。即使滤波电压VF在时间t4达到第二基准电平VR2，但是由于振荡单元120a的寄生延迟，导致滤波电压VF在时间t4之后的延迟时间\期间进一步减小。在延迟时间\过去之后，电容器C在时间t5开始充电。在这种情况下，振荡信号OSC根据比较器COM的比较操作被激活或去激活，并且当滤波电压VF的电平高于第一基准电平VRl (例如，在时间tl至t3之间的时期内)或者低于第二基准电平VR2 (例如，在时间t4至t6之间的时期内)时被激活。
[0095]同时，在包括一个电阻器和一个电容器的一阶LPF中，滤波器的响应特性取决于基于电阻器的电阻值和电容器的电容的时间常数。根据一阶LPF，直到滤波器的输出电压达到特定电压Vx所需的时间tx可满足下面的等式I。基于下面的等式I和由振荡单元120a的寄生延迟造成的延迟时间温度控制振荡器IOOa产生的振荡信号OSC的周期可被表示为下面的等式2。
[0096]等式I
【权利要求】
1.一种温度控制振荡器,包括: 振荡单元，被构造为产生至少一个基准电压，并基于滤波电压和所述至少一个基准电压产生具有根据温度而变化的周期的振荡信号，；以及 滤波单元，构造为基于振荡信号产生滤波电压，其中，滤波单元包括: 片上金属电阻器，具有与第一节点连接的第一端子，片上金属电阻器具有根据温度而变化的电阻值，以及 电容器，具有与第一节点连接的第一端子，并且被构造为基于振荡信号进行充电或放电以供应滤波电压。
2.如权利要求1所述的温度控制振荡器，其中，振荡单元被构造为如果温度升高则增加振荡信号的周期，如果温度降低则减小振荡信号的周期。
3.如权利要求1所述的温度控制振荡器，其中，振荡单元包括: 第一电阻器，连接在电源和第二节点之间； 第二电阻器，连接在第二节点和地电压之间； 比较器，包括与第一节点连接的第一输入端子、与第二节点连接的第二输入端子、被构造为输出振荡信号的输出 端子；以及 第三电阻器，连接在第二节点和比较器的输出端子之间， 其中，片上金属电阻器的第二端子与比较器的输出端子连接。
4.如权利要求3所述的温度控制振荡器，其中，振荡单元被构造为将第二节点处的电压产生为第一基准电压，第一基准电压根据滤波电压的电平具有第一基准电平和低于第一基准电平的第二基准电平中的一个，振荡单元被构造为如果滤波电压的电平高于第一基准电平或者滤波电压的电平低于第二基准电平则激活振荡信号。
5.如权利要求1所述的温度控制振荡器，其中，滤波单元还包括: 放大块，包括与电容器的第二端子连接的第一端子、与地电压连接的第二端子、与第一节点连接的第三端子。
6.如权利要求1所述的温度控制振荡器，其中，振荡单元包括: 基准电压产生块，构造为响应于电源电压和地电压产生第一基准电压和第二基准电压； 输出块，构造为基于第一基准电压、第二基准电压、滤波电压和起始信号产生振荡信号；以及 锁存块，构造为锁存并输出振荡信号， 其中，片上金属电阻器的第二端子与锁存块的输出端子连接。
7.如权利要求6所述的温度控制振荡器，其中，基准电压产生块包括: 第一电阻器，连接在电源和第二节点之间； 第二电阻器，连接在第二节点和第三节点之间；以及 第三电阻器，连接在第三节点和地电压之间， 其中，第二节点处的电压是第一基准电压，第三节点处的电压是第二基准电压。
8.如权利要求6所述的温度控制振荡器，其中，输出块包括: 第一比较器，包括被构造为接收第一基准电压的第一输入端子、与第一节点连接的第二输入端子、被构造为输出第一比较信号的输出端子；第二比较器，包括与第一节点连接的第一输入端子、被构造为接收第二基准电压的第二输入端子、被构造为输出第二比较信号的输出端子； 第一或非门，构造为针对第一比较信号和第二比较信号执行或非操作； 反相器，将起始信号反相；以及 第二或非门，构造为针对来自第一或非门的输出信号和来自反相器的输出信号执行或非操作，以产生振荡信号。
9.如权利要求8所述的温度控制振荡器，其中，如果滤波电压的电平高于第一基准电压的电平或低于第二基准电压的电平，则振荡单元激活振荡信号。
10.如权利要求6所述的温度控制振荡器，其中，锁存块包括触发器，触发器包括被构造为接收振荡信号的时钟端子、与片上金属电阻器连接的输出端子和与反相输出端子连接的数据端子。
11.一种温度控制振荡器，包括: 振荡单元，构造为产生至少一个基准电压，并基于滤波电压和所述至少一个基准电压产生具有根据温度而变化的周期的振荡信号；以及 调整单元，构造为基于振荡信号产生滤波电压并且基于校正控制信号调整振荡信号的周期，以去除因振荡单元的寄生延迟导致的包括在振荡信号中的偏移误差。
12.如权利要求11所 述的温度控制振荡器，其中，振荡单元被构造为产生包括交替重复的第一时间段和第二时间段的振荡信号，第一时间段具有第一周期，第二时间段具有比第一周期长的第二周期，第一时间段的包括在振荡信号中的第一振荡脉冲的数量等于第二时间段的包括在振荡信号中的第二振荡脉冲的数量。
13.如权利要求11所述的温度控制振荡器，其中，调整单元包括: 第一片上金属电阻器，连接在第一节点和第二节点之间，第一片上金属电阻器具有根据温度而变化的电阻值； 第二片上金属电阻器，连接在第二节点和第三节点之间，第二片上金属电阻器具有根据温度而变化的电阻值； 选择块，构造为响应于校正控制信号将第二节点和第三节点中的一个与振荡单元的输出振荡信号的输出端子电连接；以及 电容器，具有与第一节点连接的第一端子并且被构造为基于振荡信号和校正控制信号进行充电或放电，以供应滤波电压。
14.如权利要求13所述的温度控制振荡器，其中，第一片上金属电阻器和第二片上金属电阻器具有相同电阻值，并且振荡单元被构造为基于相同电阻值产生振荡信号的第一时间段和第二时间段。
15.如权利要求11所述的温度控制振荡器，其中，调整单元包括: 片上金属电阻器，具有与第一节点连接的第一端子，片上金属电阻器具有根据温度而变化的电阻值； 第一电容器，具有与第一节点连接的第一端子并且被构造为基于振荡信号进行充电或放电，以供应滤波电压； 第二电容器，具有与第一节点连接的第一端子；以及 选择块，构造为响应于校正控制信号将第一电容器的第二端子与第二电容器的第二端子选择性连接。
16.如权利要求15所述的温度控制振荡器，其中，第一电容器和第二电容器具有相同电容，振荡单兀被构造为基于相同电容产生振荡信号的第一时间段和第二时间段。
17.如权利要求11所述的温度控制振荡器，其中，调整单元包括: 第一片上金属电阻器，具有与第一节点连接的第一端子，第一片上金属电阻器具有根据温度而变化的电阻值； 第二片上金属电阻器，连接在第一节点和第二节点之间，第二片上金属电阻器具有根据温度而变化的电阻值； 选择块，被构造为响应于校正控制信号将第一节点和第二节点中的一个与第三节点电连接；以及 电容器，具有与第三节点连接的第一端子并且被构造为基于振荡信号和校正控制信号进行充电或放电，以供应滤波电压。
18.—种温度传感器,包括: 温度控制振荡 器，构造为产生具有根据温度控制振荡器的温度而变化的周期的振荡信号；以及 模数转换电路，构造为基于振荡信号和基准振荡信号产生与所述温度对应的数字输出信号， 温度控制振荡器包括 振荡单元，构造为产生至少一个基准电压，并且基于滤波电压和所述至少一个基准电压产生振荡信号，以及 滤波单元，构造为基于振荡信号产生滤波电压，滤波单元包括片上金属电阻器，具有与第一节点连接的第一端子，片上金属电阻器具有根据温度而变化的电阻值，以及 电容器，具有与第一节点连接的第一端子，并且被构造为基于振荡信号进行充电或放电，以供应滤波电压。
19.如权利要求18所述的温度传感器，其中，模数转换电路包括: 本地振荡器，构造为产生基准振荡信号； 计数器，构造为基于基准振荡信号产生顺序增加的计数信号； 分频器，构造为通过对振荡信号进行分频产生分频信号；以及差分单元，构造为通过在分频信号的每个上升沿或每个下降沿得到计数信号的计数值并计算相邻地获得的计数值之差，来产生数字输出信号。
20.如权利要求18所述的温度传感器，其中，模数转换电路包括: 本地振荡器，构造为产生基准振荡信号； 分频器，构造为通过对振荡信号进行分频来产生分频信号； 计数器，构造为基于基准振荡信号产生顺序增加的计数信号；以及寄存器，构造为通过在分频信号的每个上升沿或每个下降沿得到计数信号的计数值来产生数字输出信号。
21.如权利要求18所述的温度传感器，其中，模数转换电路包括: 本地振荡器，构造为产生基准振荡信号；分频器，构造为通过对振荡信号进行划分来产生分频信号； 计数器，构造为基于振荡信号产生顺序增加的计数信号；以及寄存器，构造为通过在分频信号的每个上升沿或每个下降沿得到计数信号的计数值来产生数字输出信号。
22.—种温度传感器,包括: 温度控制振荡器，构造为产生具有根据温度控制振荡器的温度而变化的周期的振荡信号并且被构造为基于校正控制信号调整振荡信号的周期；以及 模数转换电路，构造为基于振荡信号和基准振荡信号产生与所述温度对应的第一数字输出信号并且产生校正控制信号， 温度控制振荡器包括: 振荡单元，构造为产生至少一个基准电压，并且基于滤波电压和所述至少一个基准电压产生振荡信号，以及 调整单元，构造为基于振荡信号产生滤波电压并且基于校正控制信号调整振荡信号的周期，以去除因振荡单元的寄生延迟导致的包括在振荡信号中的偏移误差。
23.如权利要求22所述的温度传感器，其中，模数转换电路包括: 本地振荡器，构造为产生基准振荡信号； 计数器，构造为基于基准振荡信号产生顺序增大的计数信号； 第一分频器，构造为基于振荡信号产生分频信号； 第一差分单元，构造为通过在分频信号的每个上升沿或每个下降沿得到计数信号的计数值并计算相邻地获得计数值之差，来产生第二数字输出信号； 第二差分单元，构造为通过在分频信号的每个上升沿或每个下降沿得到第二数字输出信号的值并计算相邻地获得的值之差，来产生第一数字输出信号；以及第二分频器，构造为通过对分频信号进行分频来产生校正控制信号。
24.如权利要求22所述的温度传感器，还包括: 增益校正电路，构造为去除偏移误差和增益误差，增益校正电路被构造为基于第一数字输出信号和基准输出信号产生第二数字输出信号。
25.如权利要求24所述的温度传感器，其中，增益校正电路包括: 第一运算单元，构造为通过将基准输出信号除以第一数字输出信号，计算增益校正值； 存储单元，构造为存储增益校正值；以及 第二运算单元，构造为通过将第一数字输出信号乘以增益校正值，产生第二数字输出信号。
26.—种片上系统,包括: 振荡器，构造为产生具有与振荡器的温度成比例的周期的振荡信号，振荡器包括:滤波器，包括至少一个片上电阻器，所述至少一个片上电阻器被构造为使得所述至少一个片上电阻器的电阻是基于温度的，滤波器被构造为基于所述至少一个片上电阻器的电阻产生滤波电压，以及 振荡单元，构造为基于滤波电压产生振荡信号。
27.如权利要求26所述的片上系统，其中，至少一个片上电阻器是片上金属电阻器。
28.如权利要求27所述的片上系统，其中，振荡单元包括比较器，比较器被构造为比较滤波电压与基准电压并且基于比较输出振荡信号。
29.如权利要求26所述的片上系统，其中，滤波器还包括第一片上电阻器和第二片上电阻器，第一片上电阻器的电阻和第二片上电阻器的电阻分别是基于温度的且相互不同，滤波器被构造为基于第一片上电阻器的电阻和第二片上电阻器的电阻产生滤波电压。
30.如权利要求29所述的片上系统，其中，第一片上电阻器和第二片上电阻器是片上金属电阻器。
【文档编号】H03B5/20GK103973226SQ201410028833
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年1月21日 优先权日:2013年1月21日
【发明者】金晟禛, 朴宰琎 申请人:三星电子株式会社