本发明专利技术提供一种低噪声温度检测电路及方法，包括：第一三极管，连接于第一PMOS管的漏极与地之间；第二三极管，连接于第一电阻第一端与地之间，第一电阻的第二端连接第二PMOS管的漏极；第一、第二PMOS管的源极连接电源电压；运算放大器，分别连接第一、第二PMOS管的漏极，输出端连接第一、第二PMOS管的栅极；第二电阻，一端连接第二PMOS管的漏极，另一端接地。基于第一、第二三极管及第一电阻产生正温度系数的电流，得到与绝对温度成正比的检测电压；调整第一、第二PMOS管的宽长比及第二电阻的阻值减小输出噪声。本发明专利技术在不需要复杂结构和额外面积的基础上，有效的降低了温度检测电路的低频噪声，适用于低噪声电路中。适用于低噪声电路中。适用于低噪声电路中。
【技术实现步骤摘要】
低噪声温度检测电路及方法
[0001]本专利技术涉及集成电路设计领域，特别是涉及一种低噪声温度检测电路及方法。
技术介绍
[0002]温度是表示物体冷热程度的物理量，人们的日常生活及工业生产无处不与温度有关。尤其是在集成电路领域，随着集成电路的不断发展，对于集成电路的可靠性要求越来越高，而温度是影响集成电路性能的重要参数，因此，我们需要对温度进行检测并做进一步控制，以提高集成电路的性能。
[0003]如图1所示，为现有技术中的一种典型的温度检测电路，基于PTAT(Proportional to Absolute Temperature)电路实现，基于两个双极晶体管，工作在不相等的电流密度下，它们的基极-发射极电压的差值与绝对温度成正比，进而得到正温度系数的电压。双极晶体管的基极-发射极电压V
BE
可作为检测温度变化的电压参考。
[0004]双极晶体管的基极-发射极电压V
BE
的输出噪声可能会显著的影响低噪声电路的性能。例如，如果高精度的A/D转换器采用该电压作为基准来与模拟信号进行比较，那么基准的噪声就直接加到输入端；即使在输出端与地间增加一个大电容，也无法抑制低频1/f噪声成分，这在低噪声应用中是个严重的困难。
[0005]因此，如何减小双极晶体管的基极-发射极电压V
BE
的输出噪声，已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。
技术实现思路
[0006]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种低噪声温度检测电路及方法，用于解决现有技术中双极晶体管的基极-发射极电压的输出噪声大的问题。
[0007]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种低噪声温度检测电路，所述低噪声温度检测电路至少包括：第一三极管、第二三极管、第一电阻、第一PMOS管、第二PMOS管、运算放大器及第二电阻；
[0008]所述第一三极管连接于所述第一PMOS管的漏极与地之间，所述第一PMOS管的源极连接电源电压；
[0009]所述第二三极管连接于所述第一电阻的第一端与地之间，所述第一电阻的第二端连接所述第二PMOS管的漏极，所述第二PMOS管的源极连接所述电源电压；
[0010]所述运算放大器的第一输入端及第二输入端分别连接所述第一PMOS管及所述第二PMOS管的漏极，输出端连接所述第一PMOS管及所述第二PMOS管的栅极；
[0011]所述第二电阻的一端连接所述第二PMOS管的漏极，另一端接地；
[0012]其中，所述第一PMOS管与所述第二PMOS管的宽长比的比值为N，N为大于1的实数。
[0013]可选地，所述第一三极管及所述第二三极管为PNP三极管；所述第一三极管的基极与集电极接地，发射极连接所述第一PMOS管的漏极；所述第二三极管的基极与集电极接地，发射极连接所述第一电阻。
[0014]可选地，所述第一三极管及所述第二三极管为NPN三极管；所述第一三极管的发射极接地，基极与集电极连接所述第一PMOS管的漏极；所述第二三极管的发射极接地，基极与集电极连接所述第一电阻。
[0015]更可选地，所述第一三极管与所述第二三极管的发射结面积比为1：n，其中，n为大于1的实数。
[0016]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种低噪声温度检测方法，基于上述低噪声温度检测电路，所述低噪声温度检测方法至少包括：
[0017]基于第一三极管、第二三极管及第一电阻产生正温度系数的电流，进而得到与绝对温度成正比的检测电压；
[0018]调整所述第一PMOS管与所述第二PMOS管的宽长比的比值，以及所述第二电阻的阻值以减小输出噪声。
[0019]可选地，所述第一PMOS管对所述第一三极管的基极-发射极电压贡献的噪声满足如下关系式：
[0020][0021]其中，(V
BE
,P1)2为所述第一PMOS管对所述第一三极管的基极-发射极电压贡献的噪声，V
BE
为所述第一三极管的基极-发射极电压，P1为所述第一PMOS管，k为玻尔兹曼常数，T为开尔文绝对温度，Gm1为所述第一PMOS管的跨导，Gm2为所述第二PMOS管的跨导，C
ox
为单位面积的栅氧化层电容，W
p1
为所述第一PMOS管的沟道宽度，L
p1
为所述第一PMOS管的沟道长度，f为频率，Rx1为所述第一三极管的等效阻抗，Rx2为所述第二三极管、所述第一电阻及所述第二电阻的等效阻抗。
[0022]可选地，所述第二PMOS管对所述第一三极管的基极-发射极电压贡献的噪声满足如下关系式：
[0023][0024]其中，(V
BE
,P2)2为所述第二PMOS管对所述第一三极管的基极-发射极电压贡献的噪声，V
BE
为所述第一三极管的基极-发射极电压，P2为所述第二PMOS管，k为玻尔兹曼常数，T为开尔文绝对温度，Gm1为所述第一PMOS管的跨导，Gm2为所述第二PMOS管的跨导，C
ox
为单位面积的栅氧化层电容，W
p2
为所述第二PMOS管的沟道宽度，L
p2
为所述第二PMOS管的沟道长度，f为频率，Rx1为所述第一三极管的等效阻抗，Rx2为所述第二三极管、所述第一电阻及所述第二电阻的等效阻抗。
[0025]可选地，所述第一电阻对所述第一三极管的基极-发射极电压贡献的噪声满足如下关系式：
[0026][0027]其中，(V
BE
,R1)2为所述第一电阻对所述第一三极管的基极-发射极电压贡献的噪声，V
BE
为所述第一三极管的基极-发射极电压，k为玻尔兹曼常数，T为开尔文绝对温度，R1为所述第一电阻的阻值，R2为所述第二电阻的阻值，Gm1为所述第一PMOS管的跨导，Gm2为所述第二PMOS管的跨导，Rx1为所述第一三极管的等效阻抗。
[0028]可选地，所述第二电阻对所述第一三极管的基极-发射极电压贡献的噪声满足如下关系式：
[0029][0030]其中，(V
BE
,R2)2为所述第二电阻对所述第一三极管的基极-发射极电压贡献的噪声，V
BE
为所述第一三极管的基极-发射极电压，k为玻尔兹曼常数，T为开尔文绝对温度，R1为所述第一电阻的阻值，R2为所述第二电阻的阻值，R
Q2
为所述第二三极管的等效阻抗，Gm1为所述第一PMOS管的跨导，Gm2为所述第二PMOS管的跨导，Rx1为所述第一三极管的等效阻抗，Rx2为所述第二三极管、所述第一电阻及所述第二电阻的等效阻抗。
[0031]如上所述，本专利技术的低噪声温度检测电路及方法，具有以下有益效果：
[0032]本专利技术的低噪声温度检测电路及方法在不需要复杂结构和额外面积的基础上，有效的降低了温度检测电路的低频噪声，适用于低噪声电路中。
附图说明
[0033]图本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种低噪声温度检测电路，其特征在于，所述低噪声温度检测电路至少包括：第一三极管、第二三极管、第一电阻、第一PMOS管、第二PMOS管、运算放大器及第二电阻；所述第一三极管连接于所述第一PMOS管的漏极与地之间，所述第一PMOS管的源极连接电源电压；所述第二三极管连接于所述第一电阻的第一端与地之间，所述第一电阻的第二端连接所述第二PMOS管的漏极，所述第二PMOS管的源极连接所述电源电压；所述运算放大器的第一输入端及第二输入端分别连接所述第一PMOS管及所述第二PMOS管的漏极，输出端连接所述第一PMOS管及所述第二PMOS管的栅极；所述第二电阻的一端连接所述第二PMOS管的漏极，另一端接地；其中，所述第一PMOS管与所述第二PMOS管的宽长比的比值为N，N为大于1的实数。2.根据权利要求1所述的低噪声温度检测电路，其特征在于：所述第一三极管及所述第二三极管为PNP三极管；所述第一三极管的基极与集电极接地，发射极连接所述第一PMOS管的漏极；所述第二三极管的基极与集电极接地，发射极连接所述第一电阻。3.根据权利要求1所述的低噪声温度检测电路，其特征在于：所述第一三极管及所述第二三极管为NPN三极管；所述第一三极管的发射极接地，基极与集电极连接所述第一PMOS管的漏极；所述第二三极管的发射极接地，基极与集电极连接所述第一电阻。4.根据权利要求1～3任意一项所述的低噪声温度检测电路，其特征在于：所述第一三极管与所述第二三极管的发射结面积比为1：n，其中，n为大于1的实数。5.一种低噪声温度检测方法，基于如权利要求1～4任意一项所述的低噪声温度检测电路，其特征在于，所述低噪声温度检测方法至少包括：基于第一三极管、第二三极管及第一电阻产生正温度系数的电流，进而得到与绝对温度成正比的检测电压；调整所述第一PMOS管与所述第二PMOS管的宽长比的比值，以及所述第二电阻的阻值以减小输出噪声。6.根据权利要求5所述的低噪声温度检测方法，其特征在于：所述第一PMOS管对所述第一三极管的基极-发射极电压贡献的噪声满足如下关系式：其中，(V
BE
,P1)2为所述第一PMOS管对所述第一三极管的基极-发射极电压贡献的噪声，V
BE
为所述第一三极管的基极-发射极电压，P1为所述第一PMOS管，k为玻尔兹曼常数，T为开尔文绝对温度，γ为工艺参数，Gm1为所述第一PMOS管的跨导，Gm2为所述第二PMOS管的跨导，C
ox
为单位面积的栅氧化层电容，W
...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋宇，
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：
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