用以产生一感测信号的温度感测装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术揭露一种产生一感测信号以指示温度是否高于或低于一第一临界值的温度感测装置及其相关方法。该温度感测装置包括：一双极性接面晶体管，具有一基极、一射极及一集极，其中基极接收一第一定电压，射极接收一第二定电压，且集极连接至一节点；以及一电阻，耦接于节点与一供应电压之间。第一临界值对应于第一定电压与第二定电压间的差值，于节点处的一输出信号以产生感测信号，当感测信号低于一第二临界值时，感测信号指示温度高于第一临界值，而当感测信号高于第二临界值时，感测信号指示温度低于第一临界值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关于一种温度感测装置及方法，尤指一种用以产生一感测信号以指示温度是否高于或低于一第一临界值的温度感测装置及其相关方法。
技术介绍
一般来说，为了能实作出具有若干所需特性的电子系统，通常会将多个独立的元件加以组合，其中这些元件可以是半导体元件或其它相类似的元件，且每一个元件都具有电子系统所需的一个特定功能，然而，实务上却常出现以下的情况即使将这些独立的元件全部组合在一起，在某些条件下亦无法提供所需的功能。 举例而言，有些元件会造成许多的问题，例如在室温下可以执行预期功能的某些元件在过低或过高温度下可能会失去原本预期的特性。在现有作法中，当此问题产生时，会寻找不同的半导体元件来取代，或者将产生问题的元件所属的功能单元(function block)做适当调整以避开上述问题，而当上述问题无法解决时，则会采用限制电子系统的使用范围的折衷作法。很显然地，此折衷作法并未实际地将上述问题彻底解决。 请参阅图1，其显示现有温度补偿电路100的电路示意图，其中NPN型双极性接面晶体管120为温度补偿电路100的主要元件，如图所示，双极性接面晶体管120的基极连接至一可变直流电压源(variable dc voltage source)110，且可变直流电压源110的电压值可以调整为能提供一适当电压VB1，又，双极性接面晶体管120的集极连接至电压源Vc，而射极经由电阻Rc耦接至接地。在温度补偿电路100中，电压VB1经由两条不同路径来提供输出端点Vo所需的电压，其中第一条路径经由电阻Ra，而第二条路径经由双极性接面晶体管120的射极及电阻Rb。 在此例中，双极性接面晶体管120的基极-射极接面(base-emitter junction，BE junction)之间的电压差VBE1为此“二极管”的顺向电压(forward voltage)，且该“二极管”具有大约为-1.5mV/K的负温度系数(negative temperaturecoefficient)；另一方面，经由上述第二条路径而供应至输出端点Vo的电压为双极性接面晶体管120的基极至射极电压(base-emitter voltage)VBE1与电阻Rb的跨压的总和，其中基极至射极电压VBE1及电阻Rb的跨压分别受基极-射极接面及电阻Rb的温度特性所影响，并且，输出端点Vo的电压由以下关系式来决定 由上可知基极至射极电压VBE1具有一负系数-Ra/(Ra+Rb)，当Ra及Rb的电阻值在所有温度下均固定时，负系数为定值，而当Ra及Rb的电阻值产生变化时，输出端点Vo的电压亦会随的改变；藉由此一原理，可以产生具有适当温度特性的输出电压Vo，而此适当温度特性即可用来对电子系统进行补偿，以图1而言，假设电压VB1不随温度而改变，输出电压Vo会具有一正温度系数。 根据关系式(1)可以轻易得知，输出端点的输出电压Vo会随着温度变化而不断改变，然而，虽然输出电压Vo具有与温度相关的特性，仍无法直接得知当时温度是否高于或低于一临界温度值。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的之一在于提供一种用以产生感测信号的温度感测装置及其相关方法，以解决上述问题。 根据本专利技术的一实施例，其揭露一种用以产生一感测信号以指示温度是否高于或低于第一临界值的温度感测装置。该温度感测装置包括双极性接面晶体管，具有基极、射极及集极，其中基极接收第一定电压，射极接收第二定电压，集极连接至节点，第二定电压不随温度而改变，且该第一定电压高于该第二定电压；以及电阻，耦接于节点与供应电压之间。第一临界值对应于第一定电压与第二定电压间的一差值，节点处输出的信号用以产生感测信号，当感测信号低于第二临界值时，感测信号指示温度高于第一临界值，而当感测信号高于第二临界值时，感测信号指示温度低于第一临界值。 根据本专利技术的另一实施例，其揭露一种用以产生感测信号以指示温度是否高于或低于第一临界值的温度感测装置。该温度感测装置包括双极性接面晶体管，具有基极、射极及集极，其中基极接收第一定电压，射极接收第二定电压，集极连接至节点，第二定电压不随温度而改变，且第二定电压高于第一定电压；以及电阻，耦接于节点与接地电压之间。第一临界值对应于第一定电压与第二定电压间的差值，节点处输出的信号用以产生感测信号，当感测信号高于第二临界值时，感测信号指示温度高于第一临界值，而当感测信号低于第二临界值时，感测信号指示温度低于第一临界值。 根据本专利技术的又一实施例，其揭露一种用以产生感测信号以指示温度是否高于或低于第一临界值的方法。该方法包括提供双极性接面晶体管，双极性接面晶体管具有基极、射极及集极，其中基极接收第一定电压，射极接收第二定电压，集极连接至节点，第二定电压不随温度而改变，且第一定电压高于第二定电压；以及提供电阻，电阻耦接于节点与供应电压之间。第一临界值对应于第一定电压与第二定电压间的差值，于节点处输出的信号用以产生感测信号，当感测信号低于第二临界值时，感测信号指示温度高于第一临界值，而当感测信号高于第二临界值时，感测信号指示温度低于第一临界值。 根据本专利技术的再一实施例，其揭露一种用以产生感测信号以指示温度是否高于或低于第一临界值的方法。该方法包括提供双极性接面晶体管，双极性接面晶体管具有基极、射极及集极，其中基极接收第一定电压，射极接收第二定电压，集极连接至节点，第二定电压不随温度而改变，且第二定电压高于第一定电压；以及提供电阻，电阻耦接于节点与接地电压之间。第一临界值对应于第一定电压与第二定电压间的差值，于节点处输出的信号用以产生感测信号，当感测信号高于第二临界值时，感测信号指示温度高于第一临界值，而当感测信号低于第二临界值时，感测信号指示温度低于第一临界值。 藉由实施本专利技术提供的温度感测装置及其相关方法，可有效解决现有技术中无法直接反应温度变化的缺陷。 附图说明 图1显示现有温度补偿电路的电路示意图。 图2显示本专利技术第一实施例的温度感测装置的电路示意图。 图3显示双极性接面晶体管的基极-射极导通电压VBE(on)与温度(℃)的关系示意图。 图4显示图2的缓冲储存器的内部电路示意图。 图5显示本专利技术第二实施例的温度感测装置的电路示意图。 图6显示本专利技术第三实施例的温度感测装置的电路示意图。 图7显示图6的定电流源的电路示意图。 附图标号 100温度补偿电路 110可变直流电压源 120、220、250、510 双极性接面晶体管 200、500、600 温度感测装置 210能带间隙参考电压产生器 230、240 金氧半场效晶体管 260缓冲储存器 270定电流源 具体实施例方式 请参阅图2，其显示本专利技术第一实施例的温度感测装置200的电路示意图。如图所示，温度感测装置200包括一能带间隙(bandgap)参考电压产生器210，用来提供不随温度而改变的电压VBG；又，对温度及供应电压均具有低敏感度(low sensitivity)的能带间隙参考电压产生器210在模拟或数字电路中属常见，一般而言，若要实现能带间隙参考电压产生器210具有许多种不同的作法，其中最常采用的作法将双极性接面晶体管的基极-射极接面(base-emitter junction，BE 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用以产生一感测信号的温度感测装置，所述的感测信号用以指示一温度是否高于或低于一第一临界值，所述的温度感测装置包括：一双极性接面晶体管，具有一基极、一射极及一集极，其中所述的基极接收一第一定电压，所述的射极接收一第二定电压，所述的集极连接至一节点，所述的第二定电压不随温度而改变，且所述的第一定电压高于所述的第二定电压；以及一电阻，耦接于所述的节点与一供应电压之间；其中所述的第一临界值对应于所述的第一定电压与所述的第二定电压间的一差值；所述的节点处的一输出信号用以产生所述的感测信号；当所述的感测信号低于一第二临界值时，所述的感测信号指示所述的温度高于所述的第一临界值；以及当所述的感测信号高于所述的第二临界值时，所述的感测信号指示所述的温度低于所述的第一临界值。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：邱继崑，唐志淳，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[]