一种双通道温度检测版图布局及其实现电路制造技术

技术编号:35685510 阅读:15 留言:0更新日期:2022-11-23 14:30
本发明专利技术公开了一种双通道温度检测版图布局方法及其实现电路,将MpA模块和MnA模块布局在芯片版图顶部,digital模块和analog模块布局在芯片版图中部、MpB模块和MnB模块布局在芯片版图底部;MpA模块和MnA模块之间布设Qp0,Qp1,构成channelA;MpB模块和MnB模块之间布设Qp2,Qp3,构成channelB;通过分别检测Qp0,Qp1和Qp2,Qp3的Vbe,可同一时间分别检测出channelA、channelB的温度变化。本发明专利技术可以分别同时准确的检测双通道的温度变化,且对比传统使用一个BJT的测温方式,具有更快的响应速度,可避免单通道过温关断不及时,实现双通道温度检测系统的正常工作或过温关断控制。温度检测系统的正常工作或过温关断控制。温度检测系统的正常工作或过温关断控制。

【技术实现步骤摘要】
一种双通道温度检测版图布局及其实现电路


[0001]本专利技术属于温度测量
,涉及一种双通道温度检测版图布局方法及其实现电路。

技术介绍

[0002]目前通常使用单个BJT对温度进行测量,此方法无法对双通道温度同时进行准确、快速采样,容易造成单通道过温,损坏芯片。
[0003]图1是传统使用单BJT(Bipolar Junction Transistor,双极结型晶体管)测温的双通道版图布局方式,一般会将BJT放置在A、B、C三个位置其中之一。若放在A处,可以准确的测得channelA的温度变化,但是由于距离channelB较远,当系统channelB单独工作时容易造成系统过温。放在C处与A处结果相同。若放在B处,与双通道有相同距离,对双通道测量精度都不足。可以看出对于双通道系统,使用单个BJT测温总会有不足之处。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术中存在的不足,本专利技术提供一种双通道温度检测版图布局方法及其实现电路,使用两组BJT分别对双通道进行温度采样,将温度的变化体现在Vbe电压上,再分别通过比较器,将两组比较器结果以一定方式耦合在一起,输出TSD控制信号。
[0005]为了实现上述目标,本专利技术采用如下技术方案:
[0006]一种双通道温度检测版图布局方法,在双通道温度检测版图中,将MpA模块和MnA模块布局在芯片版图顶部,digital模块和analog模块布局在芯片版图中部、MpB模块和MnB模块布局在芯片版图底部;
[0007]MpA模块和MnA模块之间布设BJT器件Qp0,Qp1,构成第一组温度检测通道channelA;
[0008]MpB模块和MnB模块之间布设BJT器件Qp2,Qp3,构成第二组温度检测通道channelB;
[0009]其中,MpA模块和MpB模块为PMOS管模块,MnA模块和MnB模块为NMOS管模块;
[0010]analog模块,用于产生偏置电流Iref1、Iref2,参考电压Vref和偏置电压Vbias;
[0011]digital模块包括MOS管Mp0、Mp1、Mn0和Mn1以及比较器CMP1,CMP2,用于基于analog模块产生的信号生成channelA、channelB的过温关断信号TSD信号;
[0012]将BJT器件Qp0,Qp1和BJT器件Qp2,Qp3分别设于通道channelA、channelB版图中心处,利用在偏置电流固定情况下,BJT器件的Vbe电压与绝对温度成反比的特性,通过分别检测BJT器件Qp0,Qp1和BJT器件Qp2,Qp3的Vbe电压,可同一时间分别检测出channelA、channelB的温度变化。
[0013]本专利技术进一步包括以下优选方案:
[0014]优选地,所述CMP1和CMP2用于分别监测Qp0,Qp1基极和发射极之间的电压Vbe1,Qp2,Qp3基极和发射极之间的电压Vbe2,并分别将Vbe1,Vbe2与参考电压Vref比较,通过输
出结果实现对双通道温度检测系统的正常工作或过温关断控制。
[0015]优选地,所述CMP1和CMP2分别将Vbe1,Vbe2与参考电压Vref比较,通过输出结果实现对双通道温度检测系统的正常工作控制,具体为:
[0016]当channelA、channelB的温度未升高至使Vbe1,Vbe2小于等于Vref时,相应的比较器输出低电平,使Mp1,Mp0导通,Mn1,Mn0截止,双通道温度检测系统正常工作。
[0017]优选地,所述CMP1和CMP2分别将Vbe1,Vbe2与参考电压Vref比较,通过输出结果实现对双通道温度检测系统的过温关断控制,具体为:
[0018]当channelA、channelB任一或者双通道的温度升高至使Vbe1、Vbe2任一或者双者小于等于Vref时,相应的比较器输出高电平,实现双通道温度检测系统过温关断。
[0019]本专利技术还提供所述的双通道温度检测版图布局方法的实现电路,所述电路包括channelA检测电路和channelB检测电路;
[0020]所述channelA检测电路包括Qp0,Qp1、CMP1、Mp0和Mn0;
[0021]Qp0,Qp1的发射集以及CMP1的负相输入端连接偏置电流Iref1的一端,偏置电流Iref1的另一端连接工作电压Vdd;
[0022]CMP1的负相输入端的输入信号为Vbe1;
[0023]Qp0,Qp1的基集和集电极均接地;
[0024]CMP1的正相输入端的输入信号为Vref,输出端连接Mn0的栅极;
[0025]Mn0的源极接地,漏极与Mp0的漏极连接并输出热关断信号TSD;
[0026]Mp0的源极接Vdd,栅极连接偏置电压Vbias。
[0027]优选地,所述channelB检测电路包括Qp2,Qp3、CMP2、Mp1和Mn1;
[0028]Qp2,Qp3的发射集以及CMP2的负相输入端连接偏置电流Iref2;
[0029]CMP2的负相输入端的输入信号为Vbe2;
[0030]Qp2,Qp3的基集和集电极均接地;
[0031]CMP2的正相输入端的输入信号为Vref,输出端连接Mn1的栅极;
[0032]Mn1的源极接地,漏极与Mp1的漏极连接并输出热关断信号TSD;
[0033]Mp1的源极接Vdd,栅极连接偏置电压Vbias。
[0034]优选地,当通道channelA、channelB的温度未升高至临界,Vbe1,Vbe2大于Vref时,比较器CMP1、CMP2均输出低电平,此时Mp1,Mp0处于深线性区导通状态,Mn1,Mn0截止,热关断信号TSD为高电平,双通道温度检测系统正常工作。
[0035]优选地,当通道channelA单独工作,随着温度逐渐升高,使Vbe1≤Vref,Vbe2>Vref时,比较器CMP1输出高电平、CMP2输出低电平,Mp1,Mp0,Mn0处于导通状态,Mn1截止,Mn0处在深线性区,Mp1,Mp0漏电流同时流过Mn0,此时热关断信号TSD为低电平,实现双通道温度检测系统过温关断;
[0036]同理,当channelB单独工作,Vbe2≤Vref,Vbe1>Vref时,热关断信号TSD为低电平,实现双通道温度检测系统过温关断。
[0037]优选地,当通道channelA、channelB同时工作,随着温度逐渐升高,使Vbe1,Vbe2同时小于等于Vref时,比较器CMP1、CMP2均输出高电平,Mp1,Mp0,Mn0,Mn1同时处于导通状态,Mn1与Mn0处在深线性区,此时热关断信号TSD为低电平,实现双通道温度检测系统过温关断。
[0038]本专利技术的有益效果在于,与现有技术相比:
[0039]1、本专利技术将BJT器件Qp0,Qp1和Qp2,Qp3分别放在两组温度检测通道版图中心处,每组本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双通道温度检测版图布局方法,其特征在于:在双通道温度检测版图中,将MpA模块和MnA模块布局在芯片版图顶部,digital模块和analog模块布局在芯片版图中部、MpB模块和MnB模块布局在芯片版图底部;MpA模块和MnA模块之间布设BJT器件Qp0,Qp1,构成第一组温度检测通道channelA;MpB模块和MnB模块之间布设BJT器件Qp2,Qp3,构成第二组温度检测通道channelB;其中,MpA模块和MpB模块为PMOS管模块,MnA模块和MnB模块为NMOS管模块;analog模块,用于产生偏置电流Iref1、Iref2,参考电压Vref和偏置电压Vbias;digital模块包括MOS管Mp0、Mp1、Mn0和Mn1以及比较器CMP1,CMP2,用于基于analog模块产生的信号生成channelA、channelB的过温关断信号TSD信号;将BJT器件Qp0,Qp1和BJT器件Qp2,Qp3分别设于通道channelA、channelB版图中心处,利用在偏置电流固定情况下,BJT器件的Vbe电压与绝对温度成反比的特性,通过分别检测BJT器件Qp0,Qp1和BJT器件Qp2,Qp3的Vbe电压,可同一时间分别检测出channelA、channelB的温度变化。2.根据权利要求1所述的一种双通道温度检测版图布局方法,其特征在于:所述CMP1和CMP2用于分别监测Qp0,Qp1基极和发射极之间的电压Vbe1,Qp2,Qp3基极和发射极之间的电压Vbe2,并分别将Vbe1,Vbe2与参考电压Vref比较,通过输出结果实现对双通道温度检测系统的正常工作或过温关断控制。3.根据权利要求2所述的一种双通道温度检测版图布局方法,其特征在于:所述CMP1和CMP2分别将Vbe1,Vbe2与参考电压Vref比较,通过输出结果实现对双通道温度检测系统的正常工作控制,具体为:当channelA、channelB的温度未升高至使Vbe1,Vbe2小于等于Vref时,相应的比较器输出低电平,使Mp1,Mp0导通,Mn1,Mn0截止,双通道温度检测系统正常工作。4.根据权利要求2所述的一种双通道温度检测版图布局方法,其特征在于:所述CMP1和CMP2分别将Vbe1,Vbe2与参考电压Vref比较,通过输出结果实现对双通道温度检测系统的过温关断控制,具体为:当channelA、channelB任一或者双通道的温度升高至使Vbe1、Vbe2任一或者双者小于等于Vref时,相应的比较器输出高电平,实现双通道温度检测系统过温关断。5.根据权利要求1

4任意一项所述的双...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘长江邹臣
申请(专利权)人:圣邦微电子北京股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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