温度感测装置、切换电容装置及其电压积分电路制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种温度感测装置、切换电容装置以及电压积分电路。电压积分电路包括运算放大器、电容以及电流源。运算放大器具有正相输入端、反相输入端以及输出端。运算放大器的输出端产生输出电压，且其正相输入端接收参考电压。电容耦接于运算放大器的输出端与反相输入端之间。电流源耦接于运算放大器的输出端。电流源从电容汲取复制电流，且此复制电流的电平是依据流入运算放大器其反相输入端的电流的电平来决定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种电压积分电路，且特别是有关于一种具有低增益且/或低速运算放大器的温度感测装置、切换电容装置及其电压积分电路。
技术介绍
请参照图1，图1是传统电压积分器100的电路图。电压积分器100包括电容C1与运算放大器OP1。运算放大器OP1具有正相输入端、反相输入端以及输出端。运算放大器的正相输入端接收参考电压Vref。电容C1耦接于运算放大器OP1的反相输入端与输出端之间。运算放大器OP1的反相输入端接收电流IIN，且运算放大器OP1的输出端产生输出差值（output delta）Vout。在电压积分器100的运作中，电流IIN流入运算放大器OP1的反相输出端，且运算放大器其输出端上的输出电压Vout可以如公式(1)所示：输出差值Vout=IIN×C1×t+Vneg，其中t代表时间。若运算放大器OP1的增益够大（即大于60dB），则运算放大器OP1其反相输入端上的电压Vneg与参考电压Vref几乎相等，故输出差值Vout=IIN×C1×t+Vref。然而，若运算放大器OP1的增益不够大时，输出差值Vout=IIN×C1×t+Vref+Voffset，其中电压Voffset为运算放大器OP1的偏移电压（offset voltage）。当电流IIN流入运算放大器OP1时，输出电压Vout可被运算放大器OP1的输出状态拉低（或拉升）。若运算放大器OP1不具高增益或运算放大器OP1的响应时间（response time）很慢，运算放大器OP1将具有可变的电压Voffset，电压积分器的性能也会因此而降低。
技术实现思路
本专利技术提供一种温度感测装置、切换电容装置及其电压积分电路，藉以提供具有高度准确的输出电压。本专利技术提供一种具有上述电压积分电路的温度感测装置。本专利技术还提供一种具有上述电压积分电路的切换电容装置。电压积分电路包括运算放大器、电容以及电流源。运算放大器具有正相输入端、反相输入端以及输出端。运算放大器的输出端产生输出电压，且其正相输入端接收参考电压。电容耦接于运算放大器的输出端与反相输入端之间。电流源耦接于运算放大器的输出端。电流源从电容汲取复制电流，且此复制电流的电平是依据流入运算放大器其反相输入端的电流的电平来决定。温度感测装置包括电流产生器以及电压积分电路。电流产生器依据环境温度而产生温度感测电流。电压积分电路包括运算放大器、电容以及电流源。运算放大器具有正相输入端、反相输入端以及输出端。运算放大器的输出端产生输出电压，其正相输入端接收参考电压，且运算放大器的反相输入端接收温度感测电流。电容耦接于运算放大器的输出端与反相输入端之间。电流源耦接于运算放大器的输出端。电流源从电容汲取复制电流，且复制电流的电平是依据温度感测电流的电平来决定。切换电容装置包括切换电容电路以及电压积分电路。切换电容电路具有第一电容，且切换电容电路切换第一电容以接收输入电压或参考电压，并藉以产生输出电流。电压积分电路耦接于切换电容电路以接收输出电流。电压积分电路包括第一运算放大器、第二电容以及电流源。第一运算放大器具有正相输入端、反相输入端以及输出端。第一运算放大器的输出端产生输出电压。正相输入端接收一参考电压，且该运算放大器的反相输入端接收该输出电流。第二电容耦接于第一运算放大器的输出端与反相输入端之间。电流源耦接于第一运算放大器的输出端。电流源从第二电容汲取复制电流，且复制电流的电平是依据输出电流的电平来决定。因此，本专利技术提供一种电压积分电路，以及用以从电压积分电路中的运算放大器的电容汲取复制电流的电流源。因此，运算放大器其反相输入端上的电压为常数，而与流入运算放大器其反相输入端的电流的变化无关。也就是说，运算放大器的偏移电压在电压积分电路运作期间不会改变，进而实现通过电压积分电路来产生高度准确的输出电压。为让本案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。附图说明图1是传统电压积分器100的电路图；图2是本专利技术一实施例所示出的电压积分电路200的电路图；图3A是本专利技术一实施例所示出的温度感测装置300的电路图；图3B示出温度感测码（Temperature sensor code）对于环境温度的关系示意图；图4是切换电容装置400的电路图。附图标记说明：100：电压积分器；200：电压积分电路；210、410：电流源；300：温度感测装置；310：第一电流源；330：电流产生器；400：切换电容装置；430：切换电容电路；C1、C2、C3：电容；CTB：控制信号；CT：反向控制信号；GND：参考电压；IE1：正相输入端；IE2：反相输入端；IIN：电流；IIN1：温度感测电流；IIN2：输出电流；IIN_RE：复制电流；INV1：反向器；IS1：第二电流源；IS2：第三电源源；OE：输出端；OP1、OP2：运算放大器；ph1、ph2：控制信号；SW1～SW4、SW41～SW48：开关；TA：端点；VCC：参考电压；Vclamp：箝位电压；Vin：输入电压；Vneg：反相输入端上的电压；Vout：输出电压；Vref：参考电压；W1、W2：曲线。具体实施方式请参照图2，图2是本专利技术一实施例所示出的电压积分电路200的电路图。电压积分电路200包括运算放大器OP1、电容C1以及电流源210。运算放大器OP1具有正相输入端IE1、反相输入端IE2以及输出端OE。运算放大器OP1的输出端OE产生输出电压Vout，运算放大器OP1并经由正相输入端IE1接收参考电压Vref。电流IIN流入运算放大器OP1的反相输入端IE2，因此在运算放大器OP1的反相输入端IE2上产生电压Vneg。运算放大器OP1在其输出端OE上产生输出电压Vout。电流源210耦接于运算放大器OP1的输出端OE以及电容C1，且电流源210用来从电容C1汲取复制电流IIN_RE。在此请注意，复制电流IIN_RE会依据电流IIN而变化。详细来说，复制电流IIN_RE的电平正比于流入运算放大器OP1其反相输入端IE2的电流的电平。此外，当电流IIN因变化的复制电流IIN_RE以及运算放大器OP1的负反馈而变化时，反相输入端上的电压Vneg可维持在定值。由于在运算放大器OP1其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电压积分电路，其特征在于，包括：一运算放大器，具有一正相输入端、一反相输入端以及输出端，该运算放大器的输出端产生一输出电压，且该正相输入端接收一参考电压；一电容，耦接于该运算放大器的输出端与该反相输入端之间；以及一电流源，耦接于该运算放大器的该输出端，该电流源从该电容汲取一复制电流，且该复制电流的电平是依据流入该运算放大器的该反相输入端的电流的电平来决定。

【技术特征摘要】
2013.08.14 US 13/966,3001.一种电压积分电路，其特征在于，包括：
一运算放大器，具有一正相输入端、一反相输入端以及输出端，该运算
放大器的输出端产生一输出电压，且该正相输入端接收一参考电压；
一电容，耦接于该运算放大器的输出端与该反相输入端之间；以及
一电流源，耦接于该运算放大器的该输出端，该电流源从该电容汲取一
复制电流，且该复制电流的电平是依据流入该运算放大器的该反相输入端的
电流的电平来决定。
2.根据权利要求1所述的电压积分电路，其特征在于，该运算放大器的
该反相输入端上的电压的电压准位为定值。
3.根据权利要求1所述的电压积分电路，其特征在于，该复制电流的电
平正比于流入该运算放大器的该反相输入端的电流的电平。
4.根据权利要求1所述的电压积分电路，其特征在于，该复制电流是通
过镜射流入该运算放大器的该反相输入端的电流而产生。
5.根据权利要求4所述的电压积分电路，其特征在于，该电流源包括：
一电流镜，耦接于该运算放大器的输出端，该电流镜产生该复制电流，
且该复制电流是通过镜射流入该运算放大器的该反相输入端的电流而产生。
6.一种温度感测装置，其特征在于，包括：
一电流产生器，依据一环境温度而产生一温度感测电流；以及
一电压积分电路，耦接该电流产生器，包括：
一运算放大器，具有一正相输入端、一反相输入端以及输出端，该运算
放大器的输出端产生一输出电压，该正相输入端接收一参考电压，且该运算
放大器的该反相输入端接收该温度感测电流；
一电容，耦接于该运算放大器的该输出端与该反相输入端之间；以及
一第一电流源，耦接于该运算放大器的该输出端，该第一电流源从该电
容汲取一复制电流，且该复制电流的电平是依据该温度感测电流的电平来决
定。
7.根据权利要求6所述的温度感测装置，其特征在于，该运算放大器的
该反相输入端上的电压的一电压准位为定值。
8.根据权利要求6所述的温度感测装置，其特征在于，该复制电流的电

\t平正比于该温度感测电流的电平。
9.根据权利要求6所述的温度感测装置，其特征在于，该复制电流是通
过镜射该温度感测电流而产生。
10.根据权利要求9所述的温度感测装置，其特征在于，该第一电流源
包括：
一电流镜，耦接于该运算放大器的该输出端，该电流镜产生通过镜射该
温度感测电流而产生的该复制电流。
11.根据权利要求6所述的温度感测装置，其特征在于，该电流产生器
包括：
一第二电流源，提供具有一第一温度系数的一第一电流；
一第三电流源，提供具有一第二温度系数的一第二电流，该第一温度系
数与该第二温度系数为互补；
一第一开关，耦接于该第二电流源与该运算放大器的该反向输入端之间，
该第一开关受控于...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘栋，
申请(专利权)人：南亚科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71