本公開的示例實施例一般地涉及電子電路，以及更特別地，涉及用于集成電路的動態(tài)元件匹配。

背景技術：

1、申請人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了與使用與絕對溫度成比例的電壓進行溫度測量相關聯(lián)的許多技術挑戰(zhàn)和困難。通過付出的努力、獨創(chuàng)性以及創(chuàng)新，通過開發(fā)本公開中實施的解決方案，申請人已經(jīng)解決了與使用與絕對溫度成比例的電壓進行溫度測量有關的問題，本公開中實施的解決方案在下文將進行詳細描述。

技術實現(xiàn)思路

1、本文描述的多種實施例涉及使用ptat電壓進行溫度測量的系統(tǒng)、裝置、產品和方法。

2、根據(jù)本公開的一些實施例，提供了一種示例集成電路。在一些實施例中，示例集成電路包括電流源、并聯(lián)布置的多個晶體管、多個開關、開關控制電路和測量電路。所述多個晶體管中的每個晶體管都具有發(fā)射極和基極。所述多個開關中的每個都選擇性地將電流源耦合到所述多個晶體管中的相應晶體管的發(fā)射極，使得當相應的一個或多個開關閉合時，偏置電流從電流源流到所述多個晶體管中的相應的一個或多個晶體管的發(fā)射極。開關控制電路被配置為，在不同的時間處，使所有開關閉合，以及對于每個晶體管分別地使與每個晶體管相關聯(lián)的開關閉合同時使所有其他開關斷開。測量電路在每個相應的開關與每個相應的晶體管的發(fā)射極之間耦合到所述多個晶體管中的每個晶體管。測量電路被配置為對于所述多個晶體管中的每個晶體管，分別地測量當所有開關閉合時的基極-發(fā)射極電壓(vbe)以及當只有與每個晶體管相關聯(lián)的開關閉合時的vbe。測量電路還被配置為通過對于所述多個晶體管中的每個晶體管計算當只有與每個晶體管相關聯(lián)的開關閉合時的vbe與所有開關都閉合時的vbe之間的差，來確定所述多個晶體管中的每個晶體管的δvbe。測量電路進一步被配置為計算所有所確定的δvbe的平均。

3、在一些實施例中，測量電路進一步被配置為基于計算出的所有所確定的δvbe的平均來計算溫度。

4、在一些實施例中，測量電路包括模數(shù)轉換器，模數(shù)轉換器用于將計算出的所有所確定的δvbe的平均從模擬值轉換為數(shù)字值。

5、在一些實施例中，所述多個晶體管中的每個晶體管包括雙極結型晶體管。

6、在一些實施例中，所述多個雙極結型晶體管中的每個雙極結型晶體管都包括互補金屬氧化物半導體(cmos)技術的寄生雙極結型晶體管。

7、在一些實施例中，所述多個晶體管包括四到八個晶體管。

8、在一些實施例中，來自電流源的偏置電流被選擇為在所述多個晶體管的工作區(qū)內。

9、在一些實施例中，來自電流源的偏置電流被選擇為在所述多個晶體管的高注入?yún)^(qū)與低注入?yún)^(qū)之間。

10、根據(jù)本公開的一些實施例，提供了一種示例方法。在一些實施例中，所述示例方法包括，對于并聯(lián)布置的多個晶體管中的每個晶體管，所述多個晶體管中的每個晶體管都具有發(fā)射極和基極，所述多個晶體管中的每個晶體管的發(fā)射極經(jīng)由多個開關中的相應開關選擇性地耦合到電流源，使得當相應的一個或多個開關閉合時，偏置電流從電流源流到所述多個晶體管中的相應的一個或多個晶體管的發(fā)射極，分別地測量當所有開關閉合時的基極-發(fā)射極電壓(vbe)以及當只有與每個晶體管相關聯(lián)的開關閉合時的vbe；通過對于所述多個晶體管中的每個晶體管計算當只有與每個晶體管相關聯(lián)的開關閉合時的vbe與當所有開關都閉合時的vbe之間的差，來確定所述多個晶體管中的每個晶體管的δvbe；計算所有所確定的δvbe的平均；以及使用所有所確定的δvbe的平均來計算溫度。

11、在一些實施例中，方法進一步包括將測量到的vbe中的每個vbe從模擬值轉換為數(shù)字值。

12、在一些實施例中，所述多個晶體管中的每個晶體管包括雙極結型晶體管。

13、在一些實施例中，所述多個雙極結型晶體管中的每個雙極結型晶體管包括cmos技術的寄生雙極結型晶體管。

14、在一些實施例中，所述多個晶體管包括四到八個晶體管。

15、在一些實施例中，來自電流源的偏置電流被選擇為在所述多個晶體管的工作區(qū)內。

16、在一些實施例中，來自電流源的偏置電流被選擇為在所述多個晶體管的高注入?yún)^(qū)與低注入?yún)^(qū)之間。

17、根據(jù)本公開的一些實施例，提供了一種示例溫度傳感器。在一些實施例中，示例溫度傳感器包括電流源、并聯(lián)布置的多個晶體管、多個開關、開關控制電路和測量電路。所述多個晶體管中的每個晶體管都具有發(fā)射極和基極。所述多個開關中的每個開關都選擇性地將電流源耦合到所述多個晶體管中的相應晶體管的發(fā)射極，使得當相應的一個或多個開關閉合時，偏置電流從電流源流到所述多個晶體管中的相應的一個或多個晶體管的發(fā)射極。開關控制電路被配置為，在不同的時間處，使所有開關閉合，以及對于每個晶體管分別地使與每個晶體管相關聯(lián)的開關閉合同時使所有其他開關斷開。測量電路在每個相應的開關和每個相應的晶體管的發(fā)射極之間耦合到所述多個晶體管中的每個晶體管。測量電路被配置為，對于所述多個晶體管中的每個晶體管，分別地測量當所有開關閉合時的基極-發(fā)射極電壓(vbe)以及當只有與每個晶體管相關聯(lián)的開關閉合時的vbe。測量電路進一步被配置為通過對于所述多個晶體管中的每個晶體管計算當只有與每個晶體管相關聯(lián)的開關閉合時的vbe與所有開關都閉合時的vbe之間的差，來確定所述多個晶體管中的每個晶體管的δvbe。測量電路進一步被配置為計算所有所確定的δvbe的平均值。

18、在一些實施例中，測量電路進一步被配置為基于計算出的所有所確定的δvbe的平均來計算溫度。

19、在一些實施例中，測量電路包括模數(shù)轉換器，模數(shù)轉換器用于將計算出的所有所確定的δvbe的平均從模擬值轉換為數(shù)字值。可替代地，可以通過adc對每個δvbe進行采樣、放大和數(shù)字化，并可以存儲其數(shù)字值。一旦所有放大的δvbe都被數(shù)字化，那么可以在數(shù)字域中對所有放大的δvbe求平均。

20、在一些實施例中，所述多個晶體管中的每個晶體管都包括雙極結型晶體管。

21、在一些實施例中，來自電流源的偏置電流被選擇為在所述多個晶體管的工作區(qū)內。

22、提供上面的概述僅出于概述一些示例實施例以提供本公開的某些方面的基本理解的目的。因此，將理解的是，上述實施例僅僅是示例，不應被解釋為以任何方式縮小本公開的范圍或精神。還將認識到的是，本公開的范圍還包括除了這里概述的那些實施例之外的許多潛在的實施例，其中一些實施例將在下面進一步描述。

技術特征：

1.一種集成電路，包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的集成電路，其中測量電路還被配置為基于計算出的所有所確定的δvbe的平均來計算溫度。

3.根據(jù)權利要求1所述的集成電路，其中測量電路包括模數(shù)轉換器，該模數(shù)轉換器用于將計算出的所有所確定的δvbe的平均從模擬值轉換為數(shù)字值。

4.根據(jù)權利要求1所述的集成電路，其中所述多個晶體管中的每個晶體管包括雙極結型晶體管。

5.根據(jù)權利要求4所述的集成電路，其中所述多個雙極結型晶體管中的每個雙極結型晶體管包括寄生雙極結型晶體管。

6.根據(jù)權利要求1所述的集成電路，其中所述多個晶體管包括四到八個晶體管。

7.根據(jù)權利要求1所述的集成電路，其中來自電流源的偏置電流被選擇為在所述多個晶體管的工作區(qū)內。

8.根據(jù)權利要求7所述的集成電路，其中來自電流源的偏置電流被選擇為在所述多個晶體管的高注入?yún)^(qū)與低注入?yún)^(qū)之間。

9.一種用于確定溫度的方法，所述方法包括：

10.根據(jù)權利要求9所述的方法，還包括將測量到的基極-發(fā)射極電壓vbe中的每個基極-發(fā)射極電壓vbe從模擬值轉換為數(shù)字值。

11.根據(jù)權利要求9所述的方法，其中所述多個晶體管中的每個晶體管包括雙極結型晶體管。

12.根據(jù)權利要求11所述的方法，其中所述多個雙極結型晶體管中的每個雙極結型晶體管包括寄生雙極結型晶體管。

13.根據(jù)權利要求9所述的方法，其中所述多個晶體管包括四到八個晶體管。

14.根據(jù)權利要求9所述的方法，其中來自電流源的偏置電流被選擇為在所述多個晶體管的工作區(qū)內。

15.根據(jù)權利要求14所述的方法，其中來自電流源的偏置電流被選擇為在所述多個晶體管的高注入?yún)^(qū)與低注入?yún)^(qū)之間。

16.一種溫度傳感器，包括：

17.根據(jù)權利要求16所述的溫度傳感器，其中，測量電路還被配置為基于計算出的所有所確定的δvbe的平均來計算溫度。

18.根據(jù)權利要求16所述的溫度傳感器，其中，測量電路包括模數(shù)轉換器，模數(shù)轉換器用于將計算出的所有所確定的δvbe的平均從模擬值轉換為數(shù)字值。

19.根據(jù)權利要求16所述的溫度傳感器，其中所述多個晶體管中的每個晶體管包括雙極結型晶體管。

20.根據(jù)權利要求16所述的溫度傳感器，其中來自電流源的偏置電流被選擇為在所述多個晶體管的工作區(qū)內。

技術總結
本公開涉及用于改進與絕對溫度成比例的電壓確定的雙極結型晶體管的動態(tài)元件匹配。一種集成電路，包括電流源、多個并聯(lián)晶體管、多個開關、開關控制電路和測量電路。每個開關選擇性地將電流源耦合到相應的晶體管。開關控制電路被配置為，在不同的時間處，使所有開關閉合，以及對于每個晶體管分別地使與每個晶體管相關聯(lián)的開關閉合同時使所有其他開關斷開。測量電路被配置為對于每個晶體管分別測量當所有開關閉合時的基極?發(fā)射極電壓(VBE)以及當只有與每個晶體管相關聯(lián)的開關閉合時的VBE，通過計算當只有與每個晶體管相關聯(lián)的開關閉合時的VBE與當所有開關閉合時的VBE之間的差來確定所述多個晶體管中的每個晶體管的ΔVBE，以及計算所有ΔVBE的平均。

技術研發(fā)人員：A·德維韋迪
受保護的技術使用者：意法半導體國際公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/9