热传感器制造技术

一种热传感器包括比较器单元和开关网络。比较器单元被配置成接收电压节点的第一电压值、第二电压值和第三电压值，并且提供控制信号。开关网络包括电压节点，并且被配置成基于控制信号在第一条件或第二条件下操作。基于第一条件，电压节点被配置成使电压值增大至第一电压值。基于第二条件，电压节点被配置成使电压降低至第二电压。

【技术实现步骤摘要】
热传感器
本专利技术涉及热传感器。
技术介绍
很多热传感器都具有缺陷。例如，在一种方法中，双极型晶体管(BJT)被用作传感器的一部分。BJT具有施加在BJT的基极和发射极之间的电压Vbe降。通过BJT的操作，电压Vbe随着温度改变而改变。另外，传感器的温度系数不是线性的。因此，不能高度准确地测量关于Vbe改变的温度变化。 在另一种方法中，在传感器的两个支路中使用两个BJT。在一些应用中，附加电路结合传感器使用。示例性附加电路包括温度不敏感的电流源和“消波”电路。消波电路被用于抵消噪声和电流失配。附加电路增大传感器的复杂性。
技术实现思路
为了解决现有技术中所存在的问题，根据本专利技术的一个方面，提供了一种电路，包括:比较器单元，被配置成接收第一电压值、第二电压值和电压节点的第三电压值，并且提供控制信号；以及开关网络，具有所述电压节点，并且被配置成基于所述控制信号在第一条件或第二条件下操作，其中，基于所述第一条件，所述电压节点被配置成将电压值增大至所述第一电压值，并且基于所述第二条件，所述电压节点被配置成将电压降低至所述第二电压值。 在所述电路中，进一步包括:至少一个电阻器件，被配置成接收第一电流并且提供所述第一电压值和所述第二电压值。 在所述电路中，所述至少一个电阻器件中的至少一个电阻器件形成在半导体结构层中。 在所述电路中，所述半导体结构是FinFET。 在所述电路中，进一步包括:电阻器件；第一双极结型晶体管，被配置成在所述电阻器件的第一端提供所述第一电压值或所述第二电压值，所述电阻器件的第二端与所述第一双极结型晶体管相连接；以及第二双极结型晶体管，被配置成在所述第二双极结型晶体管的端部提供所述第一电压值或所述第二电压值中的另一个值。 在所述电路中，所述第一电压值或所述第二电压值包括双极结型晶体管的基极和发射极之间的压降。 在所述电路中，进一步包括:电阻器件；第一 MOS晶体管，被配置成在所述电阻器件的第一端提供所述第一电压值或所述第二电压值，所述电阻器件的第二端与所述第一MOS晶体管相连接；以及第二 MOS晶体管，被配置成在所述第二 MOS晶体管的端部提供所述第一电压值或所述第二电压值中的另一个电压值。 在所述电路中，所述第一电压值或所述第二电压值包括MOS晶体管的栅极和源极之间的压降。 在所述电路中，所述电压节点与电容器件电连接；并且所述开关网络包括:第一开关，被选择性地配置成将第一电流提供至所述电容器件，以对所述电压节点充电；以及第二开关，被选择性地配置成将第二电流提供至所述电容器件，以对所述电压节点放电。 在所述电路中，所述开关网络包括第一开关和第二开关；所述电压节点与所述第一开关和所述第二开关相连接；在所述第一条件下，所述第一开关闭合而所述第二开关打开；并且在所述第二条件下，所述第一开关打开而所述第二开关闭合。 根据本专利技术的另一方面，提供了一种电路，包括:电阻支路，被配置成接收电流并且提供第一电压值和第二电压值；比较器单元，被配置成接收所述第一电压值、所述第二电压值和电压节点的电压值，并且提供控制信号；以及开关网络，具有所述电压节点，并且被配置成基于所述控制信号在第一条件下或第二条件下操作，其中，基于所述第一条件，所述电压节点被配置成将电压值增大至所述第一电压值，并且基于所述第二条件，所述电压节点被配置成将电压降低至所述第二电压值。 在所述电路中，所述开关网络包括第一开关和第二开关；所述电压节点与所述第一开关和所述第二开关相连接；在所述第一条件下，所述第一开关闭合而所述第二开关打开；并且在所述第二条件下，所述第一开关打开而所述第二开关闭合。 在所述电路中，所述电阻支路的电阻器件形成在半导体结构层中。 在所述电路中，所述电阻支路的电阻器件形成FinFET半导体结构层中。 在所述电路中，进一步包括:第一电流源，被配置成提供所述电流；第二电流源，被配置成提供充电电流，以对所述电压节点充电；以及第三电流源，被配置成提供放电电流，以对所述电压节点放电。 在所述电路中，所述电流的值、所述充电电流的值和所述放电电流的值基本相同。 在所述电路中，所述电压节点与电容器件电连接；并且所述开关网络包括:第一开关，被选择性地配置成将第一电流提供给所述电容器件，以对所述电压节点充电；以及第二开关，被选择性地配置成将第二电流提供给所述电容器件，以对所述电压节点放电。 根据本专利技术的又一方面，提供了一种方法，包括:将电压充电至第一电压值，并且将所述电压放电到第二电压值，以获得所述电压的时间周期；建立所述电压的所述时间周期和温度之间的关系；以及基于已知时间周期和所述关系，获取对应于所述已知时间周期的温度，或者基于已知温度和所述关系，获取对应于所述已知温度的时间周期。 在所述方法中，进一步包括:基于流过至少一个电阻器件的单个电流提供所述第一电压值和所述第二电压值。 在所述方法中，进一步包括:在半导体结构中提供所述至少一个电阻器件中的至少一个电阻器件。 【附图说明】 在附图和以下说明书中阐述本专利技术的一个或多个实施例的详情。其他特征和优点将从说明书、附图和权利要求明显看出。 图1是根据一些实施例的使用在热传感器中的电路的视图。 图2是根据一些实施例的图1的电路的输出电压的波形图。 图3是根据一些实施例的具有用于在权利要求1的电路中使用的多个电阻器的FinFET结构的横截面图。 图4A、图4B、图5A和图5B是根据一些实施例的使用在热传感器中的其他电路的视图。 图6是根据一些实施例的操作图1中的电路的方法的流程图。 多个图中的类似参考符号指示类似元件。 【具体实施方式】 以下使用特定语言公开图中所示的实施例或实例。然而，将理解，实施例和实例不用于限制。对于本领域普通技术人员来说，所公开的实施例中的任何更改和修改、以及在本文档中公开的原理的任何进一步应用都视作为为正常出现的。 一些实施例具有以下特征和/或优点中的一个或其组合。在一些实施例中，基于电阻组件和单个电流生成两个电压。当器件的温度改变时，例如，基于两个电压测量改变后的温度。因为基于单个电流生成两个电压，所以一个电压的电流的温度变化将通过另一个电压的电流的温度变化来抵消。由此基于两个电压的温度测量来提高准确度。在一些实施例中，基于两个电压，测量多种器件关于时间的温度变化。 温度传感器 图1是根据一些实施例的电路100的视图。在一些实施例中，在温度传感器中使用电路100。 基于提供流过电阻器支路130的电流Il的电流源110生成电压Vl和V2。为了说明，电阻器支路130包括串联连接的四个电阻器Rl、R2、R3和R4。电阻器Rl、R2、R3和R4用作分压器。在一些实施例中，电阻器Rl、R2、R3和R4中的每个都具有与另一个电阻器相同的电阻值。因此，V1=3*V2。为了说明，电压Vl与电压V2的比率被称为RAT。在图1的实例中，RAT=V I/V2=3。 为了说明，使用电阻器支路130。用于电阻器Rl、R2、R3或R4中的每个的其他电阻值和/或电阻器支路130的其他配置处在本专利技术的预期范围内。在一些实施例中，首先确定电压Vl和电压V2之间的关系。然后，选择用于电阻器R1、R2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电路，包括：比较器单元，被配置成接收第一电压值、第二电压值和电压节点的第三电压值，并且提供控制信号；以及开关网络，具有所述电压节点，并且被配置成基于所述控制信号在第一条件或第二条件下操作，其中，基于所述第一条件，所述电压节点被配置成将电压值增大至所述第一电压值，并且基于所述第二条件，所述电压节点被配置成将电压降低至所述第二电压值。

【技术特征摘要】
2013.06.17 US 13/919,2741.一种电路,包括: 比较器单元，被配置成接收第一电压值、第二电压值和电压节点的第三电压值，并且提供控制信号；以及 开关网络，具有所述电压节点，并且被配置成基于所述控制信号在第一条件或第二条件下操作，其中，基于所述第一条件，所述电压节点被配置成将电压值增大至所述第一电压值，并且基于所述第二条件，所述电压节点被配置成将电压降低至所述第二电压值。2.根据权利要求1所述的电路，进一步包括: 至少一个电阻器件，被配置成接收第一电流并且提供所述第一电压值和所述第二电压值。3.根据权利要求2所述的电路，其中， 所述至少一个电阻器件中的至少一个电阻器件形成在半导体结构层中。4.根据权利要求3所述的电路，其中， 所述半导体结构是FinFET。5.根据权利要求1所述的电路，进一步包括: 电阻器件； 第一双极结型晶体管，被配置成在所述电阻器件的第一端提供所述第一电压值或所述第二电压值，所述电阻器件的第二端与所述第一双极结型晶体管相连接；以及 第二双极结型晶体管，被配置成在所述第二双极结型晶体管的端部提供所述第一电压值或所述第二电压值中的另一个值。6.根据权利要求1所述的电路，其中， 所述第一电压值或所述第二电压值包括双极结型晶体管的基极和发...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪照俊，刘思麟，陈重辉，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71