采用斩波技术的高精度温度传感器制造技术

本发明专利技术提供一种采用斩波技术的高精度温度传感器。该高精度温度传感器至少包括：温度传感器本体及连接温度传感器本体的滤波单元；其中，温度传感器本体包含的运算放大器和/或比较器中，至少一者具有斩波功能，温度传感器本体在每一个斩波相位都产生一个数据输出，且滤波单元在每一个斩波相位均基于所述温度传感器本体的当前输出数据与之前输出的2N-1个输出数据的平均值来输出当前感测结果；N为大于等于1的整数。由此可见，由于所有或者部分影响检测精度的运算放大器和比较器均采用斩波技术，使得系统中的直流失调信息体现在相邻的两个ADC数字输出值中，最后通过2N点移动平均的方式消除直流失调电压，由此可有效提高温度传感器精度。

【技术实现步骤摘要】
采用斩波技术的高精度温度传感器
本专利技术涉及传感器领域，特别是涉及一种采用斩波技术的高精度温度传感器。
技术介绍
在工农业生产监控、环境控制和科学研究等很多领域，都需要温度的测量与控制。 随着1C工艺技术的发展，具有数字输出功能的集成温度传感器成为一个重要的趋势，集成 温度传感器主要由温度传感、基准电路、模数转换电路、控制电路等构成，和传统温度传感 器相比有很多优点；体积小，功耗低，输出特性好，可直接与数字系统连接。 例如，在申请号为03210314. X的中国专利文献中，公开了一种温度测量电路。该 温度测量电路通过温度感测电路将温度转换为电压信号vin，再经过模数转换电路输出数 字信号，其中，温度感测电路有两种实现方式，一种是提供晶体管发射极电流的恒流源与 PNP管连接、PNP管发射极与放大器连接，放大器输出连接模数转换电路；另一种是固定偏 置电压的NM0S管M0和Ml分别与PNP管Q0和Q1连接，PNP管Q1和Q0的发射极分别与放 大器的正负输入端连接，放大器输出连接模数转化电路，其中，NM0S管M0和Ml的面积比为 1 ;N，PNP管Q1和Q0的面积比为M ;1。 此外，在申请号为200910247176. 6的中国专利文献中，公开了一种CMOS开关电流 温度传感器电路及其控制方法；在专利号为6183131的美国专利文献中公开了一种线性型 温度传感器等，该些温度传感器采用温度检测和模数转换方案均能实现温度的测量。 然而，该些温度传感器中的模数转换电路中的比较器或者运算放大器存在输入失 调，还有基准、温度感测和控制电路中所有运算放大器的输入失调电压等非理想因素，均会 影响温度检测精度，故难W应用在需要高精度的温度传感器的场合，故，迫切需要对现有温 度传感器进行改进，W提高其检测精度。
技术实现思路
鉴于W上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种采用斩波技术的高精 度温度传感器，用于解决运算放大器及比较器等的输入失调电压对感测精度的影响。 为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种采用斩波技术的高精度温度传 感器，其至少包括： 温度传感器本体及连接所述温度传感器本体的滤波单元；其中，所述温度传感器 本体包含的运算放大器和/或比较器中，至少一者具有斩波功能，所述温度传感器本体在 每一个斩波相位都产生一个数据输出，且所述滤波单元在每一个斩波相位均基于所述温度 传感器本体的当前输出数据与之前输出的2N-1个输出数据的平均值来输出当前感测结 果；N为大于等于1的整数。 优选地，所述温度传感器本体包括基于H极管邸结来感测温度的温度传感 器；更为优选地，所述温度传感器本体包含的模数转换器可为逐次逼近型模数转换器或 sigma-delta模数转换器等。 优选地，所述温度传感器本体包含的基准电路中的运算放大器为具有斩波功能的 放大器。 优选地，所述温度传感器本体包含的信号放大器为具有斩波功能的放大器。 [001引优选地，当模数转换器包含比较器和/或运算放大器时，则该比较器和/或运算放 大器优选为具有斩波功能的比较器。 如上所述，本专利技术的采用斩波技术的高精度温度传感器，具有W下有益效果；所有 或者部分影响检测精度的运算放大器和比较器均采用斩波技术，整个系统采用相同的斩波 时序，且在每一个斩波相位温度传感器本体都产生一个数据输出，该样使得系统中的直流 失调信息体现在相邻的两个ADC数字输出值中，最后通过2N (N为自然数)点移动平均的方 式消除直流失调电压，由此来有效提高温度传感器精度。 【附图说明】 图1显示为本专利技术的采用斩波技术的高精度温度传感器示意图。 图2显示为本专利技术的采用斩波技术的高精度温度传感器的一种优选示意图。 图3显示为本专利技术的采用斩波技术的高精度温度传感器的一种优选电路示意图。 图4显示为图3所示的高精度温度传感器的2点移动平均输出示意图。 元件标号说明 1 高精度温度传感器 11 温度传感器本体 [002。 12 滤波单元 111 基准和温度感测电路 112、113、115 具有斩波功能的运算放大器 114 逐次逼近型模数转换电路 [002引 116 比较器 【具体实施方式】 W下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人±可由本说明 书所掲露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效。 请参阅图1至图4。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用 W配合说明书所掲示的内容，W供熟悉此技术的人±了解与阅读，并非用W限定本专利技术可 实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调 整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所掲示的技 术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如上、下、左、右、中间及 一等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用W限定本专利技术可实施的范围，其相对关系的 改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本专利技术可实施的范畴。 如图1所示，本专利技术提供一种采用斩波技术的高精度温度传感器。所述高精度温 度传感器1至少包括：温度传感器本体11及滤波单元12。 所述温度传感器本体11用于感测温度，且其所包含的运算放大器及比较器中的 至少一者具有斩波功能，所述温度传感器本体11在每一个斩波相位都产生一个数据输出。 其中，所述温度传感器本体11可包括任何一种具有斩波功能的运算放大器和/或 比较器且能感测温度的传感器，优选地，包括但不限于；基于H极管BE结来感测温度的温 度传感器，而该温度传感器包含的模数转换器可为任何一种模数转换器，优选地包括但不 限于；逐次逼近型模数转换器、sigma-delta模数转换器等。 例如，如图2所示，其为一种优选温度传感器本体示意图，该温度传感器包含斩波 基准电路、斩波放大器1、斩波放大器2及斩波模数转换器(ADC)。其中，斩波基准电路包括 具有斩波功能的运算放大器W及能提供Vbe电压或与绝对温度成正比（propcxrtional to 油solute temperature, PTAT)的化tat电压W及参考电压化ef的电路；所述斩波放大器 1与斩波放大器2均为有斩波功能的运算放大器；所述斩波ADC为包含具有斩波功能的运 算放大器的ADC。 需要说明的是，上述所示仅仅只是列示，而非对本专利技术的限制，事实上，任何包含 有斩波功能的运算放大器和/或比较器的温度传感器本体，例如，包含模数转换器且该模 数转换器中的比较器具有斩波功能的温度传感器本体，又例如，包含模数转换器且该模数 转换器中的运算放大器及比较器均具有斩波功能的温度传感器本体，均包含在本专利技术的范 围内。 所述滤波单元12在每一个斩波相位都基于所述温度传感器本体的当前输出数据 与之前输出的2N-1个输出数据的平均值来输出当前感测结果；N为大于等于1的整数；优 选地，所述滤波单元12可W采用数字电路，例如，累加电路及除法器等来实现，也可采用软 件来实现等。 W下将W包含逐次逼近型模数转换器的温度传感器为例，来详述本专利技术。 [00巧]如图3所示，高精度温度传本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用斩波技术的高精度温度传感器，其特征在于，所述采用斩波技术的高精度温度传感器至少包括：温度传感器本体及连接所述温度传感器本体的滤波单元；其中，所述温度传感器本体包含的运算放大器和/或比较器中，至少一者具有斩波功能，所述温度传感器本体在每一个斩波相位都产生一个数据输出，且所述滤波单元在每一个斩波相位都基于所述温度传感器本体当前的输出数据与之前输出的2N‑1个输出数据的平均值来输出当前感测结果；N为大于等于1的整数。

【技术特征摘要】
1. 一种采用斩波技术的高精度温度传感器，其特征在于，所述采用斩波技术的高精度 温度传感器至少包括： 温度传感器本体及连接所述温度传感器本体的滤波单元；其中，所述温度传感器本体 包含的运算放大器和/或比较器中，至少一者具有斩波功能，所述温度传感器本体在每一 个斩波相位都产生一个数据输出，且所述滤波单元在每一个斩波相位都基于所述温度传感 器本体当前的输出数据与之前输出的2N-1个输出数据的平均值来输出当前感测结果；N为 大于等于1的整数。2. 根据权利要求1所述的采用斩波技术的高精度温度传感器，其特征在于：所述温度 传感器本体包括基于三极管BE结电压来感测温度的温度传感器。3. 根据权利要求1或2所述的采用斩波技术的高精度温度传感器，其特征在于：所述 温度传感器本体包含的模数转换器为逐次逼近...

【专利技术属性】
技术研发人员：郎君，何琦，萧经华，
申请(专利权)人：钜泉光电科技上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31