自检测的电流型温度传感器及温度检测设备制造技术

本发明专利技术提供了一种自检测的电流型温度传感器，包括自检模块、电流源提供单元、积分器、量化器和滤波器，自检模块包括自检电流源和自检开关，自检电流源的正极接地，自检电流源的负极通过自检开关连接电流源提供单元，自检电流源用于使电流型温度传感器输出第一量化输出值，第一量化输出值用于检测电流型温度传感器是否失效，通过自检电流源使电流型温度传感器输出第一量化输出值，第一量化值用于检测电流型温度传感器是否失效，从而完成对电流型温度传感器的自检测，实现了电流型温度传感器的自检测功能。结构简单，占用芯片面积小，成本低，自检测准确度高，稳定性高。本发明专利技术还提供了一种温度检测设备，包括电流型温度传感器。包括电流型温度传感器。包括电流型温度传感器。

【技术实现步骤摘要】
自检测的电流型温度传感器及温度检测设备


[0001]本专利技术涉及温度检测
，尤其涉及一种自检测的电流型温度传感器及温度检测设备。

技术介绍

[0002]随着集成电路技术的发展，工艺特征尺寸不断缩小，芯片集成度不断提高，芯片功耗密度也越来越高，除了强调散热与低功耗设计，温度监测也成为不可或缺的基本功能。对于模拟电路而言，许多电路模块及功能对温度变化更为敏感，因此需要根据芯片温度的变化实时改变操作配置。除此之外，在对可靠性要求高的应用场景中，还要求温度传感器电路具备自检测功能，检测温度传感器自身是否失效。当检测到电路失效时，及时反馈结果。
[0003]在实际应用中，越来越多的片上系统设计中选择将温度传感器集成到芯片中。电压型温度传感器采用与绝对温度成正比的电压(V
PTAT
)与一个基准电压(V
REF
)的比值产生一个与温度相关的输出，具体的实现常是采用模数转换器(Analogue
‑
to
‑
Digital Conversion，ADC)以V
REF
为参考电压，对V
PTAT
电压进行采样并量化。电流型温度传感器，将温度电压转换成温度电流来处理，具体的实现常是采用Delta
‑
Sigma调制器(Delta
‑
Sigma modular，DSM)对与温度成正比的电流(I
PTAT
)和与温度成反比的电流(I
CTAT
)进行操作处理和量化。
[0004]温度传感器检测的温度范围较大，通常
‑
40～155℃，温度传感器的自检测被要求在一个未知的温度条件下去确认温度传感器工作状态是否正常。这就需要温度传感器在自检测模式时输出一个与温度变化不相关的量化输出值，如果该量化输出值在预期范围内，则温度传感器被认定当前处于正常工作状态，否则温度传感器被认定当前处于一个失效状态。故自检测模式时的固定量化输出值被要求尽可能稳定的落在预期范围内，且该预期值范围应尽可能的小，尤其是在高精度温度传感器的自检测中对量化输出值的要求更高。
[0005]现有技术中，添加额外检测电路或检测装置来检测温度传感器是否失效，检测装置或检测电路占用芯片面积较大，成本高。
[0006]公开号为CN 105651416 A的专利技术专利公开了一种电流型温度传感器电路，采用电流模式，将基准输出的负温度系数电压转换为负温度系数电流，与基准产生的正温度系数电流进行比例积分，积分后的电压值与基准电压在比较器中进行比较并产生数字信号，对产生的数字信号经数字时钟采样后输出，同时反馈控制比例积分的积分系数，通过计算采样输出的单位时间内高电平或低电平的数量可计算获得当前温度。通过巧妙利用正温度系数电流和负温度系数电路分别完成对积分电路的充放电，通过调整积分电路的比例系数及正负温度系数电流运算组合满足不同使用环境、电路不同参数或不同温度检测范围的测试需求，整体线路简单，体检小，可满足多点测试要求。但是该专利技术未设置电路的检测电路，因此不具有电流型温度传感器电路的自检功能，无法判断电流型温度传感器是否失效。
[0007]因此，有必要提供一种自检测的电流型温度传感器及温度检测设备以解决上述的现有技术中存在的问题。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种自检测的电流型温度传感器及温度检测设备，以解决现有技术中传感器自检电路占用芯片面积大、成本高的问题。
[0009]为实现上述目的，本专利技术的所述的自检测的电流型温度传感器包括包括自检模块、电流源提供单元、积分器、量化器和滤波器，所述电流源提供单元的输出端与所述积分器的第一输入端连接，所述积分器的输出端连接所述量化器的输入端，所述量化器的输出端连接所述滤波器的输入端；
[0010]所述自检模块包括自检电流源和自检开关，所述自检电流源的正极接地，所述自检电流源的负极通过所述自检开关连接所述电流源提供单元，所述自检电流源用于使所述电流型温度传感器输出第一量化输出值，所述第一量化输出值用于检测所述电流型温度传感器是否失效。
[0011]本专利技术所述的自检测的电流型温度传感器的有益效果在于：
[0012]设置了自检模块，自检模块包括自检电流源，通过自检电流源使电流型温度传感器输出第一量化输出值，第一量化值用于检测电流型温度传感器是否失效，从而完成对电流型温度传感器的自检测，实现了电流型温度传感器的自检测功能。本专利技术的自检模块结构简单，占用芯片面积小，成本低，自检测准确度高，稳定性高。
[0013]优选地，所述自检模块还包括自检开关，所述自检电流源的正极通过所述自检开关连接所述电流源提供单元，所述自检电流源的负极接地。
[0014]优选地，所述电流源提供单元包括第一电流源、第一控制开关、第二电流源、第二控制开关和温度检测开关，所述第一电流源的正极依次连接所述第一控制开关、所述第二控制开关、所述温度检测开关和所述第二电流源的负极，所述第一控制开关和所述第二控制开关间的节点连接所述积分器的第一输入端，所述第二电流源的正极接地。
[0015]优选地，所述第二控制开关和所述温度检测开关间的节点连接所述自检开关。
[0016]所述自检开关闭合并且所述温度检测开关断开，使所述电流型温度传感器进入自检模式；
[0017]所述温度检测开关闭合并且所述自检开关断开，使所述电流型温度传感器进入温度检测模式。其有益效果在于：根据需要自由选择所述电流型温度传感器的温度检测模式或自检模式。
[0018]进一步优选地，所述电流型温度传感器进入温度检测模式后，所述第一电流源输出第一温度电流且所述第二电流源输出第二温度电流至所述积分器，所述电流型温度传感器输出第二量化输出值，所述第二量化输出值与所述第一温度电流和所述第二温度电流均相关。
[0019]进一步优选地，所述电流型温度传感器进入自检模式后，所述第一电流源输出所述第一温度电流且所述自检电流源输出自检电流至所述积分器，所述自检电流为所述第一温度电流的若干倍，所述自检测的电流型温度传感器输出第一量化输出值；
[0020]当所述第一量化输出值与所述第一温度电流和所述第二温度电流均不相关，判定所述电流型温度传感器为有效状态；
[0021]当所述第一量化输出值与所述第一温度电流和所述第二温度电流中任意一个相关，判定所述电流型温度传感器为失效状态。
[0022]其有益效果在于：通过自检电流源输出的自检电流，且自检电流为第一温度电流的若干倍，从而使有效状态的电流型温度传感器输出一个与温度电流不相关的量化输出值，从而实现了电流型温度传感器的自检测功能。
[0023]优选地，所述量化器包括比较器、第一反馈信号线、第二反馈信号线和反相器，所述比较器的输出端连接所述滤波器的输入端，所述比较器的输出端还通过所述第一反馈信号线连接所述第二控制开关，所述第一反馈信号线连接所述反相器的输入端，所述反相器的输出端通过所述第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自检测的电流型温度传感器，其特征在于，包括自检模块、电流源提供单元、积分器、量化器和滤波器，所述电流源提供单元的输出端与所述积分器的第一输入端连接，所述积分器的输出端连接所述量化器的输入端，所述量化器的输出端连接所述滤波器的输入端；所述自检模块包括自检电流源和自检开关，所述自检电流源的正极接地，所述自检电流源的负极通过所述自检开关连接所述电流源提供单元，所述自检电流源用于使所述电流型温度传感器输出第一量化输出值，所述第一量化输出值用于检测所述电流型温度传感器是否失效。2.如权利要求1所述的电流型温度传感器，其特征在于，所述电流源提供单元包括第一电流源、第一控制开关、第二电流源、第二控制开关和温度检测开关，所述第一电流源的正极依次连接所述第一控制开关、所述第二控制开关、所述温度检测开关和所述第二电流源的负极，所述第一控制开关和所述第二控制开关间的节点连接所述积分器的第一输入端，所述第二电流源的正极接地。3.如权利要求2所述的电流型温度传感器，其特征在于，所述第二控制开关和所述温度检测开关间的节点连接所述自检开关。4.如权利要求2所述的电流型温度传感器，其特征在于，所述自检开关闭合并且所述温度检测开关断开，使所述电流型温度传感器进入自检模式；所述温度检测开关闭合并且所述自检开关断开，使所述电流型温度传感器进入温度检测模式。5.如权利要求4所述的电流型温度传感器，其特征在于，所述电流型温度传感器进入温度检测模式后，所述第一电流源输出第一温度电流且所述第二电流源输出第二温度电流至所述积分器，所述电流型温度传感器输出第二量化输出值，所述第二量化输出值与所述第一温度电流和所述第二温度电流均相关。6.如权利要求5所述的电流型温度传感器，其特征在于，所述电流型温度传感器进...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏天，蔡化，陈飞，芮松鹏，陈正，高菊，
申请(专利权)人：成都微光集电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：