液晶显示驱动芯片工作温度检测电路制造技术

本发明专利技术公开了一种液晶显示驱动芯片工作温度检测电路，用于解决现有的温度检测电路工作稳定性差的技术问题。技术方案是电路由基准电流产生电路和电压输出电路两部分组成，基准电流产生电路中的ＭＯＳ管ＭＲ１工作在线性区，具有线性电阻的性质，三极管Ｑ２的发射区面积是三极管Ｑ１的ｎ倍。电压输出电路由ＭＯＳ管Ｍ５和ＭＯＳ管ＭＲ２构成，其中ＭＯＳ管ＭＲ２工作在线性区，具有线性电阻的性质。ＭＯＳ管Ｍ５镜像基准电流产生电路中的恒定电流，并流过ＭＯＳ管ＭＲ２形成的线性电阻，产生输出电压。由于利用工作在线性区的ＭＯＳ管替代背景技术中的无源电阻，实现了非线性温度检测，从而减轻了主机的数据操作负担，提高了温度检测电路工作的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种温度检测电路，特别是液晶显示驱动芯片工作温度检测电路。
技术介绍
对于液晶显示器而言，由于液晶面板的物理特性，环境温度及液晶显示面板本身 的温度变化会影响到液晶显示器的光电特性。例如当环境温度上升时，液晶显示面板的相 移会变小，此现象会影响液晶显示面板的亮度、传输特性、伽马曲线等光学特性。为了克服 这一问题，需要对大屏幕液晶显示系统的温度进行动态实时监测，并随时调整系统参数以 消除温度变化对显示画质的影响，这就要求在液晶显示驱动芯片中设置温度自动检测电 路。参照图5，文献 “A.Golda，A.Kos，“ANALYSIS AND DESIGN OF PTAT TEMPREATURE SENSOR IN DIGITAL CMOS VLSI CIRCUIT，，，MIXDES 2006international conference，，公开 了一种数字集成电路芯片的温度检测电路，包括三极管Q1、三极管Q2、M0S管M1、M0S管M2、 MOS管M3、MOS管M4、MOS管M5、电阻R1和电阻R2。其中I1和I2支路构成基准电流产生电 路，该基准电流与温度成正比，故称为PTAT (Proportional To Absolute Temperature)基 准电流。由于三极管Ql和三极管Q2的|VBE|之差等于电阻R1上的压降，因此Ιλ=Ι2=^ = Υ ψΙ⑴KlkX式中，Vt是热电压，Vt = kT/q;k是波尔兹曼常数(1.38X10_23J/K) ；q是电子的电 荷量(1.60 X I(T19C) ;11是三极管Ql发射极与三极管Q2发射极的面积之比；T是热力学温 度。因此h-h-—^--~ρ~-—~(2)由⑵式可知，电流I1和I2与温度T成正比。MOS管M5镜像I1或I2电流，得到输出电流15，并作用在电阻R2上得到与温度成正 比的输出电压Vp。输出电流I5表示为,W5 T W5 kT\n(n)…式中，W5是MOS管Μ5的栅宽，W4是MOS管Μ4的栅宽，MOS管Μ5和MOS管Μ4的栅 长相等。故输出电压Vp表示为r, τ η wS kTlll(n)xR2VP=I5xR2=jx~2(4)由⑷式可知，如果电阻R1和电阻R2的温度特性完全匹配，那么输出电压Vp就与 温度T成正比，因此通过检测Vp电压的大小就可以推算出温度T的高低，从而实现对温度 的自动检测。由于输出电压Vp与温度T成正比，因此现有的温度检测电路是一种输出电压 与温度成正比的线性检测系统。
技术实现思路
为了克服现有温度检测电路对系统主机的操作负担较重以及占用芯片面积较大 的不足，本专利技术提供一种液晶显示驱动芯片工作温度检测电路。该电路由基准电流产生电 路和电压输出电路两部分组成，基准电流产生电路由MOS管Ml、MOS管M2、MOS管M3、MOS 管M4、MOS管MRl以及三极管Ql和Q2构成，其中MOS管MRl工作在线性区，具有线性电阻 的性质，三极管Q2的发射极面积是三极管Ql的η倍。电压输出电路由MOS管Μ5和MOS管 MR2构成，其中MOS管MR2工作在线性区，具有线性电阻的性质。MOS管Μ5镜像基准电流产 生电路中的恒定电流，并流过MOS管MR2形成的线性电阻，产生输出电压。由于利用工作在 线性区的MOS管替代了
技术介绍
中的无源电阻，可以实现非线性温度检测，从而减轻主机 的数据操作负担，提高液晶显示系统自身工作的稳定性。同时采用MOS管电阻可以节省芯 片面积，从而降低芯片成本。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案一种液晶显示驱动芯片工作温度检测 电路，包括MOS管Ml、MOS管M2、M0S管M3、M0S管M4、M0S管M5、三极管Ql和三极管Q2，其 特点是还包括MOS管MRl禾口 MOS管MR2。MOS管Ml、MOS管M2、M0S管M3、M0S管M4、M0S管 MRl以及三极管Ql和三极管Q2构成基准电流产生电路，MOS管M2与MOS管MRl串联，MOS 管MRl起线性电阻作用；MOS管M5与MOS管MR2串联构成电压输出电路，MOS管MR2起线性 电阻作用；MOS管M5镜像基准电流产生电路中的恒定电流，并流过MOS管MR2形成的线性 电阻。本专利技术的有益效果是温度检测电路由基准电流产生电路和电压输出电路两部分 组成，基准电流产生电路中的MOS管MRl工作在线性区，具有线性电阻的性质，三极管Q2的 发射区面积是三极管Ql的η倍。电压输出电路由MOS管Μ5和MOS管MR2构成，其中MOS 管MR2工作在线性区，具有线性电阻的性质。MOS管Μ5镜像基准电流产生电路中的恒定电 流，并流过MOS管MR2形成的线性电阻，产生输出电压。由于利用工作在线性区的MOS管替 代了
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中的无源电阻，实现了非线性温度检测，从而减轻了主机的数据操作负担，提 高了液晶显示系统自身工作的稳定性。同时采用MOS管电阻节省了芯片面积，从而降低了 芯片的成本。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作详细说明。 附图说明图1是本专利技术液晶显示驱动芯片工作温度检测电路示意图。图2是图1中MOS管电阻的示意图。图3是本专利技术液晶显示驱动芯片工作温度检测电路输出电压-温度关系曲线。图4是加入使能信号和启动电路的液晶显示驱动芯片工作温度检测电路示意图。 图5是
技术介绍
温度检测电路示意图。具体实施例方式参照图1 4。本专利技术液晶显示驱动芯片工作温度检测电路由基准电流产生电路 和电压输出电路两部分组成。基准电流产生电路由MOS管Ml、MOS管M2、M0S管M3、M0S管M4、M0S管MRl以及三极管Ql和三极管Q2构成，其中MOS管MRl工作在线性区，具有线性电 阻的性质，三极管Q2的发射极面积是三极管Ql的η倍。电压输出电路由MOS管Μ5和MOS 管MR2构成，其中MOS管MR2工作在线性区，具有线性电阻的性质。MOS管Μ5镜像基准电流 产生电路中的恒定电流，并流过MOS管MR2形成的线性电阻，产生输出电压。这种温度检测 电路的核心是利用工作在线性区的MOS管替代现有技术中的无源电阻。 本专利技术温度检测电路输出电压Vp的表达式为W Vp =I5XR2kTInwR Ν2R,) 5ΓΝON\ 式中，Rom和Ron2分别表示MOS管MRl和MOS管MR2的导通电阻。由于MOS管的导 通电阻Ron表示为Ron =1WOX ~T (^GS 一 ^TH )6MnClL 式中，μ η是电子的迁移率，Cox是单位面积的栅氧化层电容，W/L是管子的宽长比， Vgs是管子的栅-源电压，Vth是管子的阈值电压。因此，输出电压Vp表示为Γ T, W5 (kT、、 Vp =^-X ——ln X" Qxy (了)MRl (厂G5MR1 - ^7/MRl)W^rPoX ("^~)MR2 (^GSMR2 _ ^THMR2)Xly7C由(7)式得知，由于MOS管MRl和MOS管MR2的阈值电压Vthmei和Vthmk2均与温度 T有关，故输出电压Vp与温度T之间是非线性关系，因此可以实现非线性温度检测。由于MOS管M2和MOS管MRl串联，故它们的栅极电压相等，此时MOS管M2和MOS 管MRl就不能同时工作在饱和区，要使MOS管M2工作在饱和区，MOS管MRl就必须工作在 线性区本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶显示驱动芯片工作温度检测电路，包括ＭＯＳ管Ｍ１、ＭＯＳ管Ｍ２、ＭＯＳ管Ｍ３、ＭＯＳ管Ｍ４、ＭＯＳ管Ｍ５、三极管Ｑ１和三极管Ｑ２，其特征在于：还包括ＭＯＳ管ＭＲ１和ＭＯＳ管ＭＲ２，ＭＯＳ管Ｍ１、ＭＯＳ管Ｍ２、ＭＯＳ管Ｍ３、ＭＯＳ管Ｍ４、ＭＯＳ管ＭＲ１以及三极管Ｑ１和三极管Ｑ２构成基准电流产生电路，ＭＯＳ管Ｍ２与ＭＯＳ管ＭＲ１串联，ＭＯＳ管ＭＲ１起线性电阻作用；ＭＯＳ管Ｍ５与ＭＯＳ管ＭＲ２串联构成电压输出电路，ＭＯＳ管ＭＲ２起线性电阻作用；ＭＯＳ管Ｍ５镜像基准电流产生电路中的恒定电流，并流过ＭＯＳ管ＭＲ２形成的线性电阻。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：魏廷存，高德远，李博，郑然，高武，魏晓敏，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：87