专利名称：一种温度检测电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体集成电路技术领域，具体涉及一种温度检测电路。
背景技术：
电子元器件在工作时都有一定的损耗，大部分的损耗变为热量。大功率器件的热损耗很大，如果不采取合理的散热措施，则器件的温度可能会超过允许的温度极限值，导致器件损坏。功率集成电路的功率密度越来越高，发热问题越来越严重，急需要设计人员尽快解决。现有技术中在集成电路中增加温度检测电路，通过温度检测电路将温度以数字的形式直接被读取，当温度超出了集成电路温度极限值，就停止集成电路的工作，以防止数据错误等。这种温度检测电路可以被嵌入到各种不同的集成电路中。现有技术中的温度检测电路通常包括与绝对温度成比例的(PTAT，Proportion To Absolute Temperature)电压产生电路，基准电压源，和运算电路。通过运算电路对从 PTAT电压产生电路中输出的PTAT电压，和从基准电压源输出的基准电压进行减法运算后， 输出的电压Vtemp为温度检测电路检测到的绝对温度。通过对现有技术的研究发现，现有技术中温度检测电路中包括有基准电压源，该电路产生的基准电压和PTAT电压需要进行运算，才可以得到一个与绝对温度值相对应的电压。因此，温度检测电路中包括的基准电压源增加了温度检测电路的复杂度，对于空间有严格要求集成电路来说，不利于包含集成电路的芯片的缩小。

发明内容
本发明实施例提供一种温度检测电路，通过本发明实施例提供的温度检测电路， 不需要包含基准电压源，降低了温度检测电路的复杂度，简化了电路的实现。本发明实施例提供一种温度检测电路，包括用于产生第一电压和第二电压的第一电路；其中，第一电压和第二电压分别是所述第一电路中不同的三级管的基极-发射极电压；和用于根据第一电压和第二电压的差值与绝对温度值成正比的关系，对第一电路输出的第一电压和第二电压进行运算的运算电路，使得运算电路输出的电压值与绝对温度值对应。优选的，所述第一电路具体为与绝对温度成比例的电流产生电路。优选的，所述运算电路具体包括第一放大器，第二放大器，电阻Rl，电阻R2，电阻 R3，和电阻R4 ；其中，第一放大器的同相输入端与所述第一电路中的三极管Ql的发射极连接，电阻R1、电阻R2与第一放大器的反相输入端连接成负反馈结构；第二放大器的同相输入端与所述第一电路中的三极管Q2的发射极连接，电阻R3 一端与所述第一放大器的输出端连接，电阻R3另一端与第二放大器的反相输入端连接；电阻R4 —端与第二放大器的反相输入端连接，电阻R4另一端与第二放大器的输出端连接；第二放大器输出端输出的电压值与绝度温度值对应。优选的，还包括基准电压源和比较器；所述比较器的输入端与所述基准电压源输出端连接，所述比较器的输入端还与所述运算电路的输出端连接，所述比较器用于比较运算电路输入的电压与基准电压源输入的电压的大小；若运算电路输入的电压大于或者等于基准电压源输入的电压，则输出低电平； 若运算电路输入的电压小于基准电压源输入的电压，则输出高电平。优选的，所述第一电路中三极管都为PNP型，或者都为NPN型。优选的，所述第一电路中产生第二电压的三极管Q2和产生第一电压的三极管Ql 的发射区-基区面积比为η，η的值在1到50之间。本发明实施例提供一种温度检测装置，包括第一电路，运算电路，模数转换单元， 和显示单元；第一电路，用于产生第一电压和第二电压；其中，第一电压和第二电压分别是所述第一电路中不同的三级管的基极-发射极电压；运算电路，用于根据第一电压和第二电压的差值与绝对温度成正比的关系，对第一电路输出的第一电压和第二电压进行运算，使得运算电路输出的电压值与绝对温度值对应；模数转换单元的输入端与运算电路输出端连接，模数转换单元用于将输入的电压转换为温度的数字值输出给显示单元；显示单元，与模数转换单元的输出端连接，用于显示模数转换单元中获得的温度的数字值。本发明实施例根据两个三极管工作在不相等的电流密度下，那么三极管之间的基极-发射极电压(即Vbe)的差值就与绝对温度成正比的特性，利用多于一个的三极管产生第一电压和第二电压的第一电路，和对第一电压和第二电压进行运算、输出与绝对温度对应的电压的运算电路，使得该温度检测电路的不需要单独的基准电压源，使得该温度检测电路的结构简单，易于实现。


为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本发明实施例提供的一种温度检测电路例图；图2是本发明实施例提供的另一种温度检测电路图；图3是第一电路201的一种具体电路图；图4是本发明实施例提供的一种温度检测装置示意图；图5是本发明实施例提供的一种温度检测电路示意图。
具体实施例方式
4
本发明实施例提供一种温度检测电路。以下分别进行详细说明。如图1所示，本发明实施例提供的一种温度检测电路例图。该温度检测电路包括 用于产生第一电压和第二电压的第一电路101 ；其中，第一电压和第二电压分别是所述第一电路101中不同的三级管的基极-发射极电压；用于根据第一电压和第二电压的差值与绝对温度成正比的关系，对第一电路输出的第一电压和第二电压进行放大并相减的运算电路102，使得运算电路102输出的电压值与绝对温度值对应。这里所说的电压值与绝对温度值对应，具体可以是电压值等于绝对温度值，或者是电压值与绝对温度值成比例，或者是其它预置的电压值与绝对温度值之间的关系，此处不应该理解为对本发明实施例的限制。需要理解的是，第一电路101可以是PTAT电流产生电路。通过上述对一种温度检测电路的说明，根据两个三极管工作在不相等的电流密度下，那么三极管之间的基极-发射极电压(即Vbe)的差值就与绝对温度成正比的特性，该电路中包括利用多于一个的三极管产生第一电压和第二电压的第一电路，和对第一电压和第二电压进行运算、输出与绝对温度对应的电压的运算电路，使得该温度检测电路的不需要单独的基准电压源，使得该温度检测电路的结构简单，易于实现。图2所示为本发明实施例提供的另一种温度检测电路图，该检测电路与图1所示的温度检测电路是基于相同的原理，该温度检测电路包括第一电路201和运算电路202。 下面对图2所示的电路做说明。第一电路201为PTAT电流产生电路，图3为第一电路201的一种具体电路图。由于三极管的基极-发射极电压Vbe具有负温度系数的特性，可以得知三极管Ql的基极-发射极电压\和三极管Q2的基极-发射极电压Vy分别如下式(1)、(2)所示
权利要求
1.一种温度检测电路，其特征在于，包括用于产生第一电压和第二电压的第一电路；其中，第一电压和第二电压分别是所述第一电路中不同的三级管的基极-发射极电压；和用于根据第一电压和第二电压的差值与绝对温度值成正比的关系，对第一电路输出的第一电压和第二电压进行运算的运算电路，使得运算电路输出的电压值与绝对温度值对应。
2.根据权利要求1所述温度检测电路，其特征在于，所述第一电路具体为与绝对温度成比例的电流产生电路。
3.根据权利要求1所述温度检测电路，其特征在于，所述运算电路具体包括第一放大器，第二放大器，电阻Rl，电阻R2，电阻R3，和电阻R4 ；其中，第一放大器的同相输入端与所述第一电路中的三极管Ql的发射极连接，电阻 R1、电阻R2与第一放大器的反相输入端连接成负反馈结构；第二放大器的同相输入端与所述第一电路中的三极管Q2的发射极连接，电阻R3 —端与所述第一放大器的输出端连接，电阻R3另一端与第二放大器的反相输入端连接；电阻R4 一端与第二放大器的反相输入端连接，电阻R4另一端与第二放大器的输出端连接；第二放大器输出端输出的电压值与绝度温度值对应。
4.根据权利要求1、2、3其中任一项所述温度检测电路，其特征在于，还包括基准电压源和比较器；所述比较器的输入端与所述基准电压源输出端连接，所述比较器的输入端还与所述运算电路的输出端连接，所述比较器用于比较运算电路输入的电压与基准电压源输入的电压的大小；若运算电路输入的电压大于或者等于基准电压源输入的电压，则输出低电平；若运算电路输入的电压小于基准电压源输入的电压，则输出高电平。
5.根据权利要求1所述温度检测电路，其特征在于，所述第一电路中三极管都为PNP 型，或者都为NPN型。
6.根据权利要求1所述温度检测电路，其特征在于，所述第一电路中产生第二电压的三极管Q2和产生第一电压的三极管Ql的发射区-基区面积比为n，n的值在1到50之间。
7.一种温度检测装置，其特征在于，包括第一电路，运算电路，模数转换单元，和显示单元；第一电路，用于产生第一电压和第二电压；其中，第一电压和第二电压分别是所述第一电路中不同的三级管的基极-发射极电压；运算电路，用于根据第一电压和第二电压的差值与绝对温度成正比的关系，对第一电路输出的第一电压和第二电压进行运算，使得运算电路输出的电压值与绝对温度值对应；模数转换单元的输入端与运算电路输出端连接，模数转换单元用于将输入的电压转换为温度的数字值输出给显示单元；显示单元，与模数转换单元的输出端连接，用于显示模数转换单元中获得的温度的数字值。
全文摘要
本发明实施例公开了一种温度检测电路，该电路包括用于产生第一电压和第二电压的第一电路；其中，第一电压和第二电压分别是所述第一电路中不同的三级管的基极-发射极电压；和用于根据第一电压和第二电压的差值与绝对温度值成正比的关系，对第一电路输出的第一电压和第二电压进行运算的运算电路，使得运算电路输出的电压值等于绝对温度值。本发明技术方案利用三极管之间的基极-发射极电压(即VBE)的差值就与绝对温度值成正比的特性，对第一电压和第二电压进行运算、输出与绝对温度值对应的电压的运算电路，使得该温度检测电路不需要单独的基准电压源，使得该温度检测电路的结构简单，易于实现。
文档编号G01K7/01GK102338668SQ20101023854
公开日2012年2月1日 申请日期2010年7月27日 优先权日2010年7月27日
发明者刘敬波, 石岭, 程涛, 胡江鸣 申请人:深圳艾科创新微电子有限公司