用于集成温度传感器的低功耗低开关泄露Δ-Σ模数转换器制造技术

本发明专利技术公开了一种用于集成温度传感器的低功耗低开关泄露Δ

【技术实现步骤摘要】
用于集成温度传感器的低功耗低开关泄露
Δ
‑
Σ
模数转换器


[0001]本专利技术属于温度传感集成电路
，具体涉及一种用于集成温度传感器的低功耗低开关泄露Δ
‑
Σ模数转换器。

技术介绍

[0002]随着物联网和人工智能的发展，人们对温度传感器的性能要求越来越高。与传统温度传感器相比，CMOS集成温度传感器将感温电路与模数转换器集成在同一芯片上，可直接输出数字信号，这有利于系统对温度信号的后续处理和快速响应。常见的温度读出需要两类信号：一类是PTAT(Proportional to absolute temperature，与绝对温度成正比)信号，另一类是与温度无关的参考信号；而通过使用不同比例的电流来偏置PNP对管可以实现上述两类信号。其中三极管PNP的基极发射极电压V
BE
呈现负温度特性，而采用不同偏置电流的PNP对管电压差ΔV
BE
则呈现正温度特性(PTAT特性)，将V
BE
和ΔV
BE
进行线性组合即可得到与温度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于集成温度传感器的低功耗低开关泄露ΔΣ模数转换器，其特征在于，包括：输入信号选择模块，用于系统反相输入信号的选择，在一个周期中根据不同的系统反馈值bs采样不同的反相输入信号；电容阵列，根据输入信号产生相对应的下极板电压，其由两路差分形式的采样电容C
s1a
和C
s1b
构成；第一级积分器，用于在积分相位时将电容阵列上的电荷转移到积分电容上；第二级积分器，将经过一个ΔΣ周期后第一级积分器的输出电压储存在输入电容上，完成一个ΔΣ周期的延迟；开关电容模拟加法器，用于将第一级积分器的输出电压与第二级积分器的输出电压相加，作为比较器的差分输入信号；比较器，用于比较所述差分输入信号，从而输出系统反馈值bs；降采样滤波器，用于对所述系统反馈值bs进行降采样后作为模数转换器的最终输出；数字逻辑控制单元，用于产生系统的控制时序。2.根据权利要求1所述的低功耗低开关泄露ΔΣ模数转换器，其特征在于：当系统反馈值bs＝0时，输入信号选择模块接收的反相输入信号为V
BE2
；当系统反馈值bs＝1时，输入信号选择模块接收的反相输入信号为k*V
BE2
；其中k为根据测温范围选定的比例系数，V
BE2
为基于BJT的集成温度传感器中感温前端BJT二管基极与发射极之间的电压，所述BJT为对管结构且其中二管偏置电流为一管偏置电流的P倍，P为大于1的实数。3.根据权利要求1所述的低功耗低开关泄露ΔΣ模数转换器，其特征在于：所述输入信号选择模块包括六个开关S1、S2、S4、S5、S6、S7，其中开关S1的一端接电压V
BE2
，开关S2的一端接电压k*V
BE2
，开关S1的另一端与开关S2的另一端、开关S5的一端以及开关S7的一端相连，开关S5的另一端与开关S6的一端以及采样电容C
s1b
的一端相连，开关S6的另一端与开关S4的一端相连并接电压V
BE1
，开关S4的另一端与开关S7的另一端以及采样电容C
s1a
的一端相连，V
BE1
为基于BJT的集成温度传感器中感温前端BJT一管基极与发射极之间的电压，开关S4和S5的通断受时钟信号CLK1控制，开关S6和S7的通断受时钟信号CLK2控制，开关S1的通断受开关信号K1控制，开关S2的通断受开关信号K2控制。4.根据权利要求1所述的低功耗低开关泄露ΔΣ模数转换器，其特征在于：所述第一级积分器包括跨导放大器OTA1、两个积分电容C
int1a
和C
int1b
以及四个开关S8～S11，其中跨导放大器OTA1的正相输入端与开关S8的一端、开关S9的一端以及采样电容C
s1a
的另一端相连，跨导放大器OTA1的反相输入端与开关S10的一端、开关S11的一端以及采样电容C
s1b
的另一端相连，开关S8的另一端与积分电容C
int1a
的一端相连，开关S11的另一端与积分电容C
int1b
的一端相连，跨导放大器OTA1的反相输出端与开关S9的另一端以及积分电容C
int1a
的另一端相连并作为第一级积分器的正相输出端，跨导放大器OTA1的正相输出端与开关S10的另一端以及积分电容C
int1b
的另一端相连并作为第一级积分器的反相输出端，开关S9和S10的通断受时钟信号CLK1控制，开关S8和S11的通断受时钟信号CLK2控制。5.根据权利要求1所述的低功耗低开关泄露ΔΣ模数转换器，其特征在于：所述第二级积分器包括跨导放大器OTA2、两个输入电容C
S2a
和C
S2b
、两个积分电容C
int2a
和C
int2b
以及八个开关S12～S19，其中开关S12的一端与第一级积分器的正相输出端相连，开关S18的一端与第一级积分器的反相输出端相连，开关S12的另一端与输入电容C
S2a
的一端以及开关S14的
一端相连，输入电容C
S2a
的另一端与开关S13的一端以及开关S15的一端相连，开关S14的另...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵梦恋，季怀坤，赵依博，杨宇，寇毓臻，吴晓波，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：