远端温度传感器寄生电阻消除电路及其控制方法技术

一种远端温度传感器寄生电阻消除电路及其控制方法，所述电路包括：远端三极管，用于感测温度并具有寄生电阻；以及温度传感器，连接至所述远端三极管；其中，所述温度传感器被配置为：通过调整由外加时钟的时钟信号控制的时间周期，分别得到所述远端三极管的基极

【技术实现步骤摘要】
远端温度传感器寄生电阻消除电路及其控制方法


[0001]本公开涉及电子电路
，特别涉及一种远端温度传感器寄生电阻消除电路及其控制方法。

技术介绍

[0002]随着集成电路的发展，芯片单位面积发热量急剧上升，致使现有计算系统的发热问题日益严重。常见的方法是使用远端温度传感器对系统进行热管理。远端温度传感器的工作原理是采样不同偏置电流下远端三极管的基极
‑
发射极电压V
BE
，并将其相减得到与温度呈正相关的基极
‑
发射极电压差ΔV
BE
，并通过ADC将ΔV
BE
转换为温度信号。
[0003]然而远端三极管和温度传感器之间通常会有较长的引线，引线中存在的寄生电阻会影响远端温度传感器的测温精度。目前，通常的做法是使用寄生电阻消除技术来减小测温芯片与远端三极管之间的寄生电阻对测温精度的影响。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本公开的主要目的在于提供一种远端温度传感器寄生电阻消除电路，以期部分地解决上述提及的技术问题中的至少之一。
[0005]为了实现上述目的，本公开一方面提供了一种远端温度传感器寄生电阻消除电路，包括：
[0006]远端三极管，用于感测温度并具有寄生电阻；以及
[0007]温度传感器，连接至上述远端三极管；
[0008]其中，上述温度传感器被配置为：
[0009]通过调整由外加时钟的时钟信号控制的时间周期，分别得到上述远端三极管的基极
‑/>发射极电压的第一差值和第二差值；并将上述第一差值和上述第二差值加权相减，以便消除上述寄生电阻的影响。
[0010]根据本公开的一种实施例，其中，温度传感器包括：
[0011]可控电流源模块，用于向上述远端三极管施加可控偏置电流；
[0012]模数转换器模块，用于接收上述远端三极管的基极
‑
发射极电压差，并加权相减。
[0013]根据本公开的一种实施例，其中上述可控电流源模块包括：
[0014]偏置电流源，用于产生偏置电流I
bias
；
[0015]2N个电流镜，用于通过复制上述偏置电流I
bias
产生2N个相同的偏置电流I
bias
；以及
[0016]第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，用于控制上述可控偏置电流的大小。
[0017]根据本公开的一种实施例，其中，所述模数转换器模块包括：
[0018]第一电容开关组，与上述远端三极管的基极相连；
[0019]第二电容开关组，与上述远端三极管的发射极相连，其中，上述第二电容开关组与上述第一电容开关组相同；
[0020]积分电路，包括一个全差分运算放大器以及与上述全差分运算放大器相连的第三
电容开关组和第四电容开关组，其中，上述第三电容开关组与上述第四电容开关组相同；
[0021]其中，上述第一电容开关组、上述第二电容开关组、上述积分电路和上述远端三极管以全差分电路结构的方式连接。
[0022]根据本公开的一种实施例，其中，上述模数转换器模块还包括第五开关；
[0023]其中上述第一电容开关组和上述第二电容开关组各自包括：
[0024]并联的两个第一电容，其中一个第一电容与上述第五开关串联。
[0025]根据本公开的一种实施例，其中，上述模数转换器模块的上述积分电路还包括第六开关和第七开关；
[0026]其中上述第三电容开关组和第四电容开关组各自包括：
[0027]并联的第六开关和第七开关，其中上述第六开关与上述第二电容串联。
[0028]根据本公开的一种实施例，其中，
[0029]上述第七开关由第一时钟信号控制；
[0030]上述第六开关由第二时钟信号控制，上述第二时钟信号与上述第一时钟信号反相；以及
[0031]上述第五开关由第三时钟信号控制，上述第三时钟信号与上述第一时钟信号同相，上述第三时钟信号的周期是上述第一时钟信号的周期的2倍。
[0032]根据本公开的一种实施例，其中上述可控电流源模块还包括：
[0033]上述第一时钟信号、上述第二时钟信号和上述第三时钟信号共同控制上述第一开关、上述第二开关、上述第三开关和上述第四开关各自的接通和断开状态。
[0034]根据本公开的一种实施例，其中上述远端三极管包括：
[0035]一个三极管；以及
[0036]与所述三极管的发射极相连的第一电阻、与所述三极管的基极相连的第二电阻；
[0037]上述第一电阻和上述第二电阻被等效为一个寄生电阻。
[0038]本公开另一方面提供了一种上述的电路进行消除寄生电阻的方法，包括：
[0039]在第一时段，第一时钟信号为有效电平，上述温度传感器向上述远端三极管施加可控偏置电流I
bias
；
[0040]在第二时段，上述第一时钟信号的为非有效电平，向上述远端三极管施加可控偏置电流NI
bias
，得到第一差值ΔV
′
BE1
为
[0041][0042]在第三时段，上述第一时钟信号为有效电平，上述温度传感器在向上述远端三极管施加可控偏置电流2I
bias
；
[0043]在第四时段，上述第一时钟信号为非有效电平，向上述远端三极管施加可控偏置电流2NI
bias
，得到第二差值ΔV
′
BE2
为
[0044][0045]将第一差值和第二差值加权相减，得到消除电阻影响的基极
‑
发射极电压之差
[0046][0047]其中，ΔV
′
BE1
是第一基极
‑
发射极电压差；ΔV
′
BE2
是第二基极
‑
发射极电压差；I
C
是三极管集电极电流；V
′
BE
(
·
)是基极
‑
发射极电压，由不同三极管集电极电流I
C
得到不同基极
‑
发射极电压；k是波耳兹曼常数，值为1.38
×
10
‑
23
；q是元电荷，值为1.6
×
10
‑
19
，T是开尔文温度；N是常数；R
S
是寄生电阻；ΔV
BE
，CANCEL是第三基极
‑
发射极电压。
附图说明
[0048]通过以下参照附图对本公开实施例的描述，本公开的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
[0049]图1示意性示出了本公开一实施例的寄生电阻消除电路结构图；
[0050]图2示意性示出了本公开一实施例的寄生电阻消本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种远端温度传感器寄生电阻消除电路，包括：远端三极管(100)，用于感测温度并具有寄生电阻；以及温度传感器(200)，连接至所述远端三极管(100)；其中，所述温度传感器(200)被配置为：通过调整由外加时钟的时钟信号控制的时间周期，分别得到所述远端三极管(100)的基极
‑
发射极电压的第一差值和第二差值；并将所述第一差值和所述第二差值加权相减，以便消除所述寄生电阻的影响。2.如权利要求1所述的电路，其中，温度传感器(200)包括：可控电流源模块(210)，用于向所述远端三极管(100)施加可控偏置电流；模数转换器模块(220)，用于接收所述远端三极管(100)的基极
‑
发射极电压差，并加权相减。3.如权利要求2所述的电路，其中所述可控电流源模块(210)包括：偏置电流源，用于产生偏置电流I
bias
；2N个电流镜，用于通过复制所述偏置电流I
bias
产生2N个相同的偏置电流I
bias
；以及第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，用于控制所述可控偏置电流的大小。4.如权利要求2所述的电路，其中，所述模数转换器模块(220)包括：第一电容开关组，与所述远端三极管(100)的基极相连；第二电容开关组，与所述远端三极管(100)的发射极相连，其中，所述第二电容开关组与所述第一电容开关组相同；积分电路，包括一个全差分运算放大器以及与所述全差分运算放大器相连的第三电容开关组和第四电容开关组，其中，所述第三电容开关组与所述第四电容开关组相同；其中，所述第一电容开关组、所述第二电容开关组、所述积分电路和所述远端三极管(100)以全差分电路结构的方式连接。5.如权利要求4所述的电路，其中，所述模数转换器模块(220)还包括第五开关；其中第一电容开关组和第二电容开关组各自包括：并联的两个第一电容，其中一个第一电容与所述第五开关串联。6.如权利要求5所述的电路，其中，所述模数转换器模块(220)的所述积分电路还包括第六开关和第七开关；其中所述第三电容开关组和第四电容开关组各自包括：并联的第六开关和第七开关，其中所述第六开关与所述第二电容串联。7.如权利要求6所述的电路，其中，所述第七开关由第一时钟信号控制；所述第六开关由第二时钟信号控制，所述第二时钟信号与所述第一时钟信号反相；以及所述第五开关由第三时钟信号控制，所述第三时钟信号与所述第一时钟信号同相，所述第三时钟信号的周期是所述第一时钟信号的周期的2倍。8.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文昌，翟世崇，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：