温度感测电路及用于温度感测的方法技术

本公开的实施例涉及温度感测电路及用于温度感测的方法。局部衬底加热器被配置为将可变衬底加热应用于集成双极型晶体管。感测该双极型晶体管的基极‑发射极电压(Vbe)，改变衬底温度设置，所感测的Vbe被处理以确定双极型晶体管的温度系数。双极型晶体管可以例如是集成温度感测电路的电路组件。

Temperature sensing circuit

The present disclosure of the present disclosure relates to a temperature sensing circuit. The local substrate heater is configured to apply variable substrate heating to an integrated bipolar transistor. Sensing the bipolar transistor base emitter voltage (Vbe), the change of substrate temperature is sensed by the Vbe are processed to determine the temperature coefficient of the bipolar transistor. Bipolar transistors can be, for example, a circuit component that integrates a temperature sensing circuit.

【技术实现步骤摘要】
温度感测电路
本专利技术涉及用于温度感测电路的温度系数估计和补偿，具体涉及在确定温度系数估计和补偿的过程期间使用可变衬底加热来改变温度感测电路的电路组件的温度。
技术介绍
片上温度感测是许多集成电路的重要技术特征。例如为了检测过热或系统热超限状态，温度传感器用于监视温度变化。当温度传感器检测到异常温度条件时，可以采取保护措施。在另一示例中，来自片上温度传感器的输出可以用于优化由时钟电路生成的时钟信号的频率或由电压发生器电路生成的电压。至关重要的是，温度传感器的输出(即，指示所感测的温度的数字或模拟信号)具有线性和精确性。例如，集成电路中的工业温度监视应用或温度控制回路通常需要温度精度在0.1℃或超过0.1℃。为了实现这一目标，关键是要对温度传感器进行适当的校准。未校准的温度传感器可以例如具有±5℃的精度。片上温度传感器的校准通常需要精确的操作参数(例如，温度或电压)的外部输入。现有技术中的一个问题是外部输入的精确操作参数在校准过程可被启动之前稳定所需的时间。作为一个示例，集成电路芯片可以被放置在测试炉中，以施加精确的温度。将炉温升至进行校准所期望的温度所需的时间以及整个校准过程显著增本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成电路，包括：半导体衬底；以及集成在所述衬底上和所述衬底中的温敏电路，所述温敏电路包括：第一电流源，被配置为生成第一电流；第一双极型晶体管，被配置为二极管连接的器件，并被所述第一电流偏置以呈现第一基极‑发射极(Vbe)电压；其中所述第一双极型晶体管位于所述半导体衬底的一部分中；衬底加热电路，被配置为响应于温度控制信号对半导体衬底的所述部分进行加热；模数转换器(ADC)电路，具有与所述第一双极型晶体管耦合的输入，并被配置为将所述第一Vbe电压转换为第一数字信号；以及数字控制电路，被配置为生成所述温度控制信号并使得所述衬底加热电路将所述部分加热到两个不同的温度，所述数字控制电路还被配置为响应...

【技术特征摘要】
2016.10.10 US 15/289,3601.一种集成电路，包括：半导体衬底；以及集成在所述衬底上和所述衬底中的温敏电路，所述温敏电路包括：第一电流源，被配置为生成第一电流；第一双极型晶体管，被配置为二极管连接的器件，并被所述第一电流偏置以呈现第一基极-发射极(Vbe)电压；其中所述第一双极型晶体管位于所述半导体衬底的一部分中；衬底加热电路，被配置为响应于温度控制信号对半导体衬底的所述部分进行加热；模数转换器(ADC)电路，具有与所述第一双极型晶体管耦合的输入，并被配置为将所述第一Vbe电压转换为第一数字信号；以及数字控制电路，被配置为生成所述温度控制信号并使得所述衬底加热电路将所述部分加热到两个不同的温度，所述数字控制电路还被配置为响应于在所述两个不同温度中的每个温度下加热，从所述ADC电路接收所述第一数字信号。2.根据权利要求1所述的集成电路，还包括在所述两个不同温度中的每一个温度下，针对所述第一Vbe电压，处理所述第一数字信号，以计算所述第一双极型晶体管的操作的温度系数。3.根据权利要求1所述的集成电路，还包括开关电路，所述开关电路包括第一开关，所述第一开关在所述第一Vbe电压的转换期间，以校准模式由所述数字控制电路致动，以向所述ADC电路提供从片外精确电压源导出的参考电压。4.根据权利要求3所述的集成电路，其中所述开关电路还包括第二开关，所述第二开关在环境温度感测模式中由所述数字控制电路致动，以向所述ADC电路提供带隙参考电压。5.根据权利要求4所述的集成电路，其中所述带隙参考电压由片上带隙参考电压发生器电路生成。6.根据权利要求1所述的集成电路，还包括：第二电流源，被配置为生成第二电流；以及第二双极型晶体管，被配置为二极管连接的器件并被所述第二电流偏置以展现第二Vbe；其中所述第一双极型晶体管和所述第二双极型晶体管位于所述半导体衬底的所述部分中。7.根据权利要求6所述的集成电路，其中所述ADC电路的所述输入被进一步耦合到所述第二双极型晶体管，并且被配置为将所述第二Vbe电压转换为第二数字信号。8.根据权利要求7所述的集成电路，其中所述数字控制电路还被配置为响应于在所述两个不同温度中的每一个温度下加热，从所述ADC电路接收所述第一数字信号和所述第二数字信号，并且从所述第一数字信号和所述第二数字信号计算所述第一双极型晶体管和所述第二双极型晶体管之间的ΔVbe电压。9.根据权利要求8所述的集成电路，还包括：在所述两个不同温度的每一个温度下处理针对所述第一Vbe电压和所述ΔVbe电压的第一数字信号，以计算所述第一双...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·N·辛格，N·班萨尔，
申请(专利权)人：意法半导体国际有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL