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Patent Searching and Data


Title:
TEMPERATURE MEASUREMENT CIRCUIT AND METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/235215
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed are a temperature measurement circuit and method. The circuit comprises: a first temperature sensing circuit, a second temperature sensing circuit, and a data processing unit. The first temperature sensing circuit is used for producing a first measurement signal used for representing the temperature according to an inputted first current signal, the size of the first current signal being related to the temperature. The second temperature sensing circuit is used for producing a second measurement signal used for representing the temperature according to an inputted second current signal, the second current signal being unrelated to the temperature. The data processing unit is used for determining the current temperature according to a first feature parameter corresponding to the first measurement signal and a second feature parameter corresponding to the second measurement signal. The linearity of the temperature measurement circuit when measuring the temperature can be improved, and the accuracy of the temperature measurement result can also be improved.

Inventors:
ZHANG CHUANG (US)
LU SHAN (US)
ZHANG JUNMOU (US)
CHEN YIMIN (US)
WANG JIAN (CN)
CHENG YUANLIN (CN)
Application Number:
PCT/SG2022/050271
Publication Date:
November 10, 2022
Filing Date:
May 04, 2022
Export Citation:
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Assignee:
LEMON INC (SG)
International Classes:
G01K7/16
Domestic Patent References:
WO2011021276A12011-02-24
Foreign References:
US20130077652A12013-03-28
US20070160113A12007-07-12
US20180149527A12018-05-31
US20060038626A12006-02-23
Attorney, Agent or Firm:
POH, Chee Kian, Daniel (SG)
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Claims:
权 利 要 求 书

1、 _种温度测 量电路 ,包括:第_ 温 度感测 电路 ,第二温 度感测 电路 ,以及数据 处理单 元 ; 所 述第一 温度感 测电路 用于 根据输 入的第 一电流 信号产 生用 于表 征温 度的 第 _测量 信号 ,所述第 _电流 信号的 大小与 温度相 关 ; 所 述第二 温度感 测电路 用于 根据输 入的第 二电流 信号产 生用 于表 征温 度的 第二测 量信号 ,所述第二 电流信 号与温 度无关 ; 所 述第一 温度感 测电路 的输 出端、 所述第二温度 感测 电路的 输出 端均 与所 述数据 处理单 元的输 入端连 接 ; 所 述数据 处理单 元用 于根据 所述第 _测量信 号对应 的第 _特征参 数和 所述 第二测 量信号 对应的 第二特 征参数 确定 当前温 度 ;其中 所 述第 _温 度感测 电路 的电路参 数与 所述第 二温 度感测 电路的 电 路参 数相 同。

2、 根据权利 要求 1所述的 温度测 量电路 ,其特征 在于 ,所述第一 测量 信号 与温度 和第 _温 度感测 电路 的电路参 数相 关 ; 所 述第二 测量信 号与第 二温度 感测 电路的 电路参 数相关 。

3、 根据权利 要求 1所述的 温度测 量电路 ,其特征 在于 ,所述温度 测量 电路还 包括 与绝对温 度成 正比 PTAT电流 源和恒 流源 ;以及 所 述 PTAT 电流源用 于产生 大小 随温度 变化的 第_ 电流 信号 ;所 述恒 流源 用于产 生大小 恒定 的第二 电流源 ; 所 述 PTAT 电流源的 输出端 与所述 第一温 度感 测电路 的输入 端连 接 ; 所 述恒 流源的 输出端 与所述 第二温 度感 测电路 的输入 端连接 。

4 、 根据权利要 求 3 所述的温度 测量 电路 ,其特征 在于 ,所述恒 流源 由所 述 PTAT 电流源 和绝对 温度补 偿电路 组成。 5、 根据权利 要求 3所述的 温度测 量电路 ,其特征 在于 ,所述第一 温度 感测 电路包 括第一 环形振 荡器 ,所述 第二温 度感测 电路包 括第 二 环形 振荡器 ; 所 述第一 环形振 荡器的 信号输 入端 与 PTAT电流 源的 输出端 连接 ; 所 述第二 环形振 荡器的 信号输 入端 与恒流 源的输 出端连 接。

6、 根据权利 要求 5所述的 温度测 量电路 ,其特征 在于 ,所述第一 测量 信号 为由所 述第一 环形振 荡器根 据所 述第一 电流信 号产生 的第 一 周期 振荡信 号 ; 所 述第二 测量信 号为 由所述 第二环 形振荡 器根据 所述 第二电 流信 号产 生的 第二周 期振荡 信号 ,所述第 _特征 参数 为第 _振 荡频率 ,所 述 第二特 征参数 为第二 振荡频 率 ;以及 所 述数据 处理单 元用 于根据 所述第 一周期 振荡信 号的 第一振 荡频 率和 第二 周期振 荡信号 的第 二振荡频 率确定 所述 当前温 度。

7、 根据权利 要求 5所述的 温度测 量电路 ,其特征 在于 ,所述第一 环形 振荡器 与所 述第二 环形振 荡器各 自包括 奇数个 反相 器。

8、 根据权利 要求 7所述的 温度测 量电路 ,其特征 在于 ,所述第一 环形 振荡器 与所 述第二 环形振 荡器各 自包括 的反 相器的 数量相 等。

9、 根据权利 要求 1所述的 温度测 量电路 ,其特征 在于 ,第二温度 感测 电路 为所述 第一温 度感测 电路的 镜像 电路。

10、 _种温度 测量方 法 ,用于如 权利要 求 1-9之_ 的温度 测量 电 路 中的数 据处理 单元 ,所述温 度测量 电路 包括第 一温度 感测 电路和 第 二温 度感 测电路 ,所述 方法包 括 : 接 收第一 温度感 测电路 输出 的第一 测量信 号以及 第二 温度感 测电 路 输出的 第二测 量信号 ;其中 ,所述第 _温度感测 电路 的输入 信号为 第_ 电流信 号 ,第_电流信 号的 大小与 温度相 关 ;所述第二温度 感测 电路 输入 第二电流 信号 ,所述第二 电流信号 与温 度无关 ; 提 取第 _测 量信号 对应 的第 _特 征参数 以及 第二测 量信号 对应的 第 二特征参 数 ; 根 据所述 第一特 征参 数和所 述第二 特征参 数 ,确定所 述温 度测量 电路 所处环 境的 当前温 度。

11、 根据权利 要求 10所述的 方法 ,其特征 在于 ,所述温度测量 电 路包 括与 绝对温 度成正 比 PTAT 电流源和恒流源 ;所述第一 温度感 测 电路 包括 第一环 形振荡 器 ,所述第 二温度 感测 电路包括 第二环 形振 荡 器 所 述第 一环形 振荡器 的信号 输入端 与 PTAT 电流源 的输出 端连接 ; 所述 第二 环形振 荡器的 信号输 入端 与恒流 源的输 出端连 接 ;所述第 一 测量 信号 为第一 周期振 荡信号 ,所述第二 测量信 号为第 二周 期振荡 信 号 ;以及 所 述提取 第 _测量 信号 对应的 第 _特征 参数和 第二 测量信 号对应 的 第二特 征参数 ,包括 : 从 第一周 期振荡 信号 中提取 第一振 荡频率 作为第 一特 征参数 ,从 第 二周期 振荡信 号中提 取第 二振荡频 率作 为第二 特征参 数 ; 以 及所述 根据所 述第 一特征 参数和 第二 特征参 数 ,确定所述 温度 测量 电路所 处环境 的当 前温度 ,包括 : 利 用所述 第二特 征参 数从所 述第 一特征参 数中 提取仅 与温度 相关 部 分特征参 数 ; 利 用仅与 温度相 关的部 分特征 参数 确定所 述当前 温度 。

Description:
温度测 量电路 、 方法 相关 申请 的交叉 引用 本 申 请 要求 于 2021 年 05 月 07 日提交 的 , 申请号 为 202110496105.0、 发明名称为“温 度测量 电路、 方法 ”的中国专利 申请的 优先 权 ,该申请 的全文通 过引 用结合 在本 申请中。 技术 领域 本 公开涉 及温度 测量技 术领域 ,尤其涉及 一种温 度测量 电路 、 方 法 o 背景 技术 电路 中常 常需要 进行温 度控 制 ,采用高端模数转换器 ADC 的温度 测量 电路 , 占用面积较 大且路 由比较 困难 。 此外,温度 测量 电路还常 有测 量的温 度不 准确并 存在非 线性性 能的 缺点。 发 明内容 提 供该公 开内容 部分以 便以 简要的 形式介 绍构思 ,这些构思 将在 后 面的具 体实施 方式部 分被详 细描述 。 该公开内 容部分 并不 旨在标 识 要 求保护 的技术 方案的 关键特 征或必 要特 征 , 也不旨在用于 限制所 要 求 的保护 的技术 方案的 范围。 本 公开实 施例提 供了 一种温度 测量 电路、 方法。 第_ 方面 ,本公开 实施例 提供 了 _种温 度测量 电路 ,包括 :第_ 温度 感测 电路 ,第二温 度感测 电路 ,以及 数据处 理单元 ;所述 第一 温 度感 测电路 用于 根据输 入的第 一电流 信号 产生用 于表征 温度 的第一 测 量信 号 ,所述第一电流 信号 的大小 与温度 相关 ;所述第二温 度感测 电 路用 于根 据输入 的第二 电流信 号产生 用于 表征温 度的 第二测 量信号 , 所述 第二 电流信 号与温 度无关 ;所述第一 温度感 测电路 的输 出端、 所 述第 二温 度感测 电路的 输出端 均与所 述数 据处理 单元的 输入端 连接 ; 所述 数据处 理单 元用于 根据所 述第 一测量 信号对 应的第 一特征 参数 和 所述 第二 测量信 号对应 的第二 特征参 数确 定当前 温度 ;其中 ,所述第 _ 温度 感测 电路的 电路参 数与所 述第 二温度 感测 电路的 电路参数 相同 。 第 二方面 ,本公 开实施 例提供 了一 种温度 测量方 法 ,用于第 一方 面所 述的 温度测 量电路 中的数 据处理 单元 ,所述温度测 量电路 包括 第 一温 度感 测电路 和第二 温度感 测电路 ,该方法包 括 :接收第 一温度 感 测 电路输 出的第 一测量 信号以 及第 二温度 感测电路 输出 的第二 测量信 号 ;其中 ,所述第 _温度 感测 电路的 输入信 号为第_ 电流信 号 ,第_ 电流 信号 的大小 与温度 相关 ;所述第二温 度感测 电路输 入第 二电流信 号 ,所述第二电 流信号 与温度 无关 ;提取第一测 量信号 对应 的第一 特 征参 数以 及第二 测量信 号对应 的第二 特征参 数 ; 根据所述第 一特征 参 数和 第二 特征参 数 ,确定所述 温度 测量电路 所处 环境的 当前温 度。 附 图说明 结合 附图 并参考 以下具 体实施 方式 ,本公 开各实 施例 的上述 和其 他特 征、 优点及方面将 变得更 加明 显。 贯穿附图 中 ,相同或相似的 附 图标 记表示 相同 或相似 的元素 。 应当理解 附图是 示意性 的 ,原件和元 素不 一定 按照比 例绘制 。 图 1是根据 本公开 提供 的温度 测量 电路的 一些实施 例的 结构示 意 图 ; 图 2是根据 本公开 提供 的温度 测量 电路的另 外一些 实施例 的结 构 示意 图 ; 图 3是根据 本公开 提供 的温度 测量方 法的 一些实施 例的 流程示 意 图。 具体 实施方 式 下 面将参 照附图 更详细 地描述 本公 开的实 施例。 虽然附图中显 示 了本 公开 的某些 实施例 ,然而应当理 解的 是 ,本公开 可以通过 各种 形 式来 实现 , 而且不应该被解释 为限于 这里阐 述的实 施例 ,相反提供这 些 实施例 是为了 更加透 彻和完 整地理 解本 公开。 应当理解的 是 ,本公 开 的附图及 实施例 仅用 于示例 性作用 , 并非用于限制本 公开 的保护 范 围。 应 当理解 ,本公 开的方 法实施 方式 中记载 的各个 步骤 可以按 照不 同 的顺序执 行 ,和 /或并行执行。 此外 ,方法实施 方式 可以包 括附加 的 步骤 和 /或省略执行 示出的 步骤。 本公开的范围 在此方 面不 受限制 。 本 文使用 的术 语 “包括 ”及其变形是 开放 性包括 , 即 “包括但不限 于”。术 语 “基于 ”是“至少部分地 基于”。术语“ _个实施 例”表示“ 至少_ 个 实施例” ;术语“另_ 实施 例 ”表示 “至少 _个另外 的实施 例” ;术语“ _ 些 实施例”表 示“至少 一些 实施例” 。其他术语 的相关 定义将 在下 文描述 中给 出。 需 要注意 ,本公开中 提及的“ 第 “第 二 ’’等概念仅用于对不 同 的装 置、 模块或单元进 行区分 ,并非用于 限定这 些装 置、 模块或单 元 所执 行的 功能的 顺序或 者相互 依存关 系。 需 要注意 ,本公开 中提及 的“ _个”、 “多个”的修饰是 示意性 而非 限 制性 的 ,本领域技术人 员应当 理解 , 除非在上下 文另有 明确 指出 ,否 则应 该理解 为“一个 或多个”。 本 公开实 施方式 中的 多个装 置之间 所交互 的消息 或者 信息的 名称 仅用 于说 明性的 目的 , 而并不是用于对这 些消息 或信息 的范 围进行 限 制 。 请参 考图 1 ,其示 出了根 据本公 开的温 度测量 电路 的一些 实施例 的 结构示意 图。 如图 1所示 ,温度测量 电路 10 ,包括 : 第_ 温度感 测电路 11 ,第二温度感测电 路 12,以及数据处理 单元 13。 所 述第 _温 度感 测电路 11 用于根据输入 的第 _电流信 号产生 用 于表 征温 度的第 一测量 信号 ,所述第一 电流信号 的大 小与温 度相关 , 所述 第 _测 量信号 与温度 和第 _温度感 测电路 的电路 参数相 关。 所 述第二 温度感 测电路 12 用于根据输 入的第 二电 流信号 产生用 于表 征温 度的第 二测量 信号 ,所述第二 电流信号 与温 度无关 ,所述第 二测 量信 号与第 二温度 感测 电路的 电路参数 相关 。 所 述第一 温度感 测电路 11 的输出端 、 所述第二温 度感 测电路 12 的输 出端均 与所 述数据 处理单 元 13的输入端连 接。 所 述数据 处理单 元 13 用于根据 所述第 一测量 信号 对应的 第一特 征参 数与所 述第 二测量 信号对 应的第 二特征 参数 确定当 前温度 ;其中 , 所述 第一 温度感 测电路 的电路 参数与 所述 第二温 度感测 电路 的电路参 数相 同。 在 一些应 用场景 中 , 上述温度测量电路可 以应用 于集成 电路 设计 中 ,用来检测集 成电路 工作时 的温度 。 在这些应 用场景 中 , 上述温度 测量 电路 可以是 固定设 置在上 述集成 电路 中的温度 检测 电路模块 。 上 述第一 测量信 号可以 是第 一周期 振荡信 号 ,第一特征参数 例如 可以 是第 一周期 振荡信 号的第 一频率 。 上 述第二 测量信 号可以 是第 二周期 振荡信 号 ,第二特征参数 例如 可以 是第 二周期 振荡信 号的第 二频率 。 上 述第 _频 率可以 与当 前温度 和第一 温度 感测电路 的电 路参数 相 关 ,第二频率可 以与第 二温度 感测 电路的 电路参数 相关 。 上 述第一 温度感 测电路 和第 二温度 感测 电路的 电路参数 相同 。 例 如 ,对于第 _温度 感测 电路和第 二温 度感测 电路所 需的相 同的 元件 , 可以 使用 相同的 制作工 艺制作 。 由 于第一 温度感 测电路 11和第 二温度 感测 电路 12的电路参 数相 同 ,对于输入的 电流信 号 ,第一温度感测 电路的 电路参 数对输 入到其 中 的第 _电 流信号 产生的 输出信 号 ,以及第二温度 感测 电路的 电路参 数输 入到其 中的 第二电 流信号 产生的 输出信 号可 以近似 视为相 同。 可 以利用 第二温 度感 测电路对 第二 电流信 号产生 的第 二测量信 号 , 去 除第 _测 量信号 中、 由于第一温度 感测 电路中 的电路参 数对 电路信 号产 生的 输出信 号。 剩余的第 一测量 信号 仅与第 一电流 信号相 关。 而 第 一电流信 号是 与温度 相关 的信号 。 因此的剩余 的第 一测量 信号也 可 以视 为仅与 温度相 关。 可以通过剩余 的第 一测量 信号来 确定温 度测量 电路 所处环 境的温 度。 本 实施例 提供的 温度测 量电路 ,通过设置 电路参 数相 同的第 _温 度感 测电路 和第 二温度 感测 电路 ,分别对第 一温 度感测 电路和 第二温 度感 测电路 输入 第一电 流信号 和第 二电流 信号 ,第一电流信号 的大 小 与温 度相 关 ,第二电流信号 的大小 与温度 无关 ,利用第二温 度感测 电 路 输出的 第二测 量信号 消除第 一温 度感测 电路输 出的第 一测量 信号 中 的 、 由第一温度 感测 电路中 的电路参 数产 生的影 响 ,使得通过上述 温 度测 量电路 所得 到的温 度 ,可以提高温度 测量 电路测量 结果 的线性度 , 同 时可以提 高温 度测量 结果的 准确度 。 请参 考图 2 ,其示 出了本 公开提 供的温 度测量 电路 另一个 实施例 的 结构示意 图。 与 图 1所示实施例 相比 ,如图 2所 示 ,温度测量电路 20包括 第 _ 温度 感测 电路 21、 第二温度感测电路 22、 数据处理单元 23、 PTAT电 流源 24、 恒流源 25。

PTAT ( Proportional To Absolute Temperature ,与绝对温度成正比) 电流 源 24指的是输 出电流 大小与 绝对温 度(:单位:开尔文:)之间为正比 例关 系的 电流源 。 也 就是说 , PTAT电流 源 24所输 出的 电流大 小 1(单位:安培)和其 所在 环境温 度 T(单位为开尔文)的关系满 足 I = AxT(A为固定常量)。 可 以将 PTAT电流 源 24输出的电 流视为 PTAT 电流。 这里的 PTAT 电 流源 24的实 现电路 可以是 现有的 各种 PTAT电流 源实现 电路。 在 一些应 用场景 中 , 上述温度测量电路应 用于测 量集成 电路领 域 时 ,上述 PTAT电流 源 24可 以在集 成电路 中。 PTAT电 流源 24可以以 子 电路的 形式设 置在集 成电路 ,作为温度 传感器 的核心 单元 。 由于其 输 出电流与 绝对温 度成 正比 , 因此可以通过 某种机 制 ,通过 PTAT 电 流源 24输出 电流大 小 ,反映当 前的环境 温度 。 上 述 PTAT 电流源 24用于 产生 大小随 温度变 化的 第一电 流信号 。

PTAT 电流源 24的输出 端与第 _温度 感测电路 的输 入端连 接 ,用 于 向第 _温 度感测 电路输 入第 _ 电流信号 。 上 述 恒 流 源 25 可 以 是 由 PTAT 电 流 源 和 一个 CTAT ( Complementary to Absolute Temperature,绝对温度补偿)电路组成。 上述 CTAT 电路是产 生负温 度系数 的电路 。 也即 , 由该电路产生的电 流 的大小 于温度 负相关 。 在一些应 用场景 中 , 上述恒流源可以由上 述 PTAT 电流源 24与_ 个 CTAT 电路构 成。 例如将 上述 PTAT电 流源输 出 的第 _电 流信号 输入到 上述 CTAT 电路 , 由上述 CTAT 电路 输出不 随温 度变 化的第 二电流 信号。 本 实施例 中 CTAT 电路 可以使 用现有 的各种 CTAT 实现 电路。 上 述 PTAT 电流源 24在电压信 号的激 励下 输出与 温度正 相关的 第 — 电流 信号 。 上 述 CTAT 电路在电压信号 的激励 下输 出于温 度负相 关的用 于校 准 的校准 电流信 号。 可 以为上 述校准 电流信 号与 上述第 一电流 信号 分别赋 予第一 权值 与 第二权 值。 通过校准 信号与 第一权 值的 乘积、 第一电流信号 与第 二 权值 的乘积 ,来确定第 二电流 信号 。 例如将上述 校准信 号与 第一权 值 的 乘积与 第一电 流信号 与第 二权值的 乘积之 和作 为第二 电流信 号。 通 过上述 PTAT电 流源 24和上述 CTAT电 路可以 得到 电流不 随温 度 变化的 恒流信 号 (第二电流 信号 )。 上 述第二 温度感 测电路 可以 是第一 温度感 测电路 的复制 。具体地 , 第 二温度 感测 电路的 电路结构 可以 与第一 温度感 测电路 的电路 结构相 同 。 第二温度感 测电路 的电路 结构所 使用 的每一 元件 的元件 参数 , 可 以 与第 _温 度感测 电路的 电路结 构中 的对应元 件的 元件参 数相同 。 在 本实施 例中 , 上述第一温度感测 电路 21 包括第一环形 振荡器 211。 第二温度感测 电路 22包括 第二环 形振荡 器 221。 第_环形振 荡 器 211的信号 输入端 与 PTAT 电流源 24的输 出端连 接。第二 环形振 荡 器 221的信号 输入端 与恒流 信号 源 25的输 出端连 接。 第 一环形 振荡器 211和第 二环形 振荡器 221均可 以包括 奇数个 反 相 器。 第一环形 振荡器 211和第 二环形 振荡器 221各 自所包括 的反相 器 的数量 相同。 进一步地 ,第一环形振荡 器中 的每一 反相器 的参数 可 以 与第二 环形振 荡器 中对应的 反相器 的参 数相同 。 这里的反 相器的 参 数例 如可 以包括 电容大 小。 第 一环形 振荡器 211根据 输入的 第一 电流信 号可以 产生第 一振荡 电流 信号 。 这里的第一 振荡 电流信 号可以 为第一 测量信 号。 第一振荡 电流 信号 为第一 周期脉 冲信 号。 第一周期 脉冲信 号的 频率可 以跟第 一 电流 信号 的大小 相关。 第 二环形 振荡器 221根据 输入的 第二 电流信 号可以 产生第 二振荡 电流 信号 。 这里的第二 振荡 电流信 号可以 为第二 测量信 号。 第二振荡 电流 信号 的振荡 频率与 第二 电流信号 相关。 第 二电流 信号可 以由恒 流源 25产 生。 在_ 些应用 场景 中 , PTAT 电流 源 24的信号输 入端和 恒流 源 25的信 号输 入端可 以输入 相同的 激 励信 号。 在另外一些应 用场景 中 ,在这些应用场 景中 ,组成恒流源 的 PTAT 电流源可 以是产 生第 一电流 信号的 PTAT 电流源 的复制 。 在 另外一 些应用 场景 中 , 上述恒流源可以是由 产生第 一电流 信号 的 PTAT 电流源与一个 CTAT 电路构成 。 也即 ,在这些应用 场景 中 , 上述 第二 电流信 号可以 由上述 第 _电 流信号 流过 CTAT电路 后产 生。 在 上述两 种应用 场景 中 ,第二电流信号与 第一 电流信 号之间 有如 下关 系 :

PTAT 电流 源产生 的第_ 电流信号 可以 记为 Iptat。 恒流源产生的 电流 信号 可以记 为 labs。

Iptat = a x T ( 1 ) ; a 是常数 , T是绝对温度 。 第 二电流 信号与 第一 电流信 号之间 的关系 可以 由如下 公式表 示 : labs = Iptat + Alptat ( 2 ) ;

J/ptat是 Iptat与 labs之间的差值。 由于 labs不随温 度变化 , 而 Iptat随温度 变化 , 因此, J/ptat随温度变化。 第 一环形 振荡器 211 在第一电流 信号 的作用 下输出 的第一 测量 信 号的第 一特征 参数 (也即第 一振荡 频率 )可以为 :

FI = Fabs + b x Alptat ( 3 ) ; 这 里的 b为常数。 第 二环形 振荡器 221在第 二电流 信号 的作用 下输出 的第二 测量信 号 的第二 特征参 数 (也即第二 振荡频 率 )可以为 Fabs。

F2=Fabs ( 4 ) ; 可 以使用 公式 ( 4 )减去公式 ( 3 ) ,得到测温频率 F3 : F3=F1-F2= b x A Ip tat = b x a' x T = b' x T ( 5) ; 使 用公式 ( 5)来确定温度 ,可以消 除环形 振荡 器中的 电路参 数对 结果 造成 的影响 。 从而可以提 高测试 结果的 线性度 。 实践 中 , 可以根据公式( 5)先标定 出温度 与测温 频率 F3之间的 关系 曲线 ,确定 出 V的值。 在实际测量温 度时 , 可以根据由上述 温度 测量 电路输 出的测 温频 率 F3 ,来确定 当前温 度 T。 本 实施例 提供的 温度测 量电路 ,通过在温度测量 电路中 设置 PTAT 电流 源和恒 流源 ,将 PTAT 电流输入到第 一环形 振荡器 中得 到第一 测 量信 号 ,将恒流源输 出的第 二电流信 号输 入到第 二环形 振荡器 得到 第 二测 量信 号 ,根据第一测量信 号确定 出第 一振荡 频率 ,根据 第二测 量 信号 确定 出第二 振荡频 率 ,利用第 二振荡 频率从 第一振 荡频率 中提 取 中仅 与温度 相关 的测温 频率 ,使用测 温频 率确定 温度 , 可以得到较 为 准确 的测量 结果 。 下 面参考 图 3 ,其示出了 根据本 公开 的温度 测量方 法的一 些实施 例 的流程 示意图 。 该温度测量 方法用 于图 1所示的 温度测 量电路 的数 据处 理单元 。 电 路测量 电路包 括第 一温度 感测电路 、 第二温度 感测 电路。 该温 度测 量方法 包括 如下步 骤。 步 骤 301 ,接收第一 温度感 测电路 输出的 第一测 量信 号以及 第二 温度 感测 电路输 出的第 二测量 信号。 所 述第 一温度感 测电路 的输 入信号 为第一 电流信 号 ,第一电流信 号 的大小 与温度 相关。 所述第一测 量信号 与温度 和第 一温度 感测 电路 的 电路参数 均相 关。 所 述第二 温度感 测电路 输入 第二电 流信号 ,所述第二 电流信 号与 温度 无关 。 所述第二测 量信号 与第 二温度 感测电路 的电路 参数 相关。 所 述第 _温度感 测电路 和第二 温度感 测电路 的各 自对应 的电路参 数相 同。 步 骤 302 ,提取第一 测量信 号对应 的第一 特征参 数以 及第二 测量 信号 对应 的第二 特征参 数。 步 骤 303 ,根据所述 第一特 征参数 和第 二特征 参数 ,确定所 述温 度测 量电路 所处环 境的 当前温 度。 具 体地 ,可以从第一特征参 数中取 出与 第二特 征参数 相同 的部分 , 根据 剩余 的部分 特征参 数来确 定温 度测量 电路所 处环境 的当前 温度。 这 里的剩 余的部 分特征 参数 仅与温 度相关 。 在 一些应 用场景 中 ,温度测量电路 包括 PTAT 电流源和恒流 源。 第 一温度 感测电 路包括 第一环 形振荡 器 , 第二温度感测 电路包 括第 二 环形 振荡器 。 所述第一 环形振 荡器的 信号输 入端 与 PTAT 电流源的 输 出端 连接 ;所述第二环 形振荡 器的 信号输 入端与 恒流源 的输 出端连 接 ; 第 一环形 振荡器 和第 二环形 振荡器 分别所 包括的 反相器 的数 量相 同 。 第一环形振 荡器和 第二环 形振荡 器各 自包括 奇数个 反相 器。 第二 环形 振荡器 可以 为第一 环形振 荡器的 镜像。 第 一环形 振荡器 和第 二环形 振荡器 各自对 应的反 相器 的参数 相同。 第 一测量 信号 可以是 第一环 形振荡 器输 出的第 一周期 振荡信 号。 第 二测量信 号可 以是第 二环形 振荡器 输出 的第二 周期振 荡器信 号。 第 一周 期振 荡信号 为周期 脉冲信 号。 第二周期振荡 信号 也为周 期脉冲 信 号 。 上述步骤 302可以包 括 :从第 _测量 信号提 取出 第 _振荡 频率作 为第 一特征 参数 。 从第二测量 信号 提取出 第二振 荡频 率作为 第二特 征 参数 。 第_ 振荡频 率可以 与温 度以及 第 _环形 振荡器 的电路 参数 相关。 第 二振荡 频率与 第二环 形振荡 器的 电路参 数相关 。 第 一环形 振荡器 和第 二环形 振荡器 的电路 参数相 同。 第一环形振 荡器 和第 二环形 振荡器 各自包 括的反 相器 的数量 相同 。 第一环形振 荡 器和 第二 环形振 荡器均 包括奇 数个反 相器 。 在 这些应 用场景 中 ,上述步骤 303进一 步包括 如下步 骤 : 首 先 ,利用所述 第二 特征参 数从所 述第 一特征 参数 中提取仅 与温 度相 关部 分特征 参数。 其 次 ,利用仅与 温度相 关的部 分特 征参数 确定所 述当 前温度 。 具 体地 , PTAT 电流源产生的第 一电流 信号 可以记 为 Iptat。 恒流 源产 生的 电流信 号可以 记为 labs。

Ip tat = a x T ( 6 ) ; a 是常数 , T是绝对温度 。 第 二电流 信号与 第一 电流信 号之间 的关系 可以 由如下 公式表 示 : labs = Iptat + Alptat ( 7) ;

J/ptat是 Iptat与 labs之间的差值。 由于 labs不随温度 变化 , 而 Iptat随温度 变化 , 因此, J/ptat随温度变化。 第 一环形 振荡 器在第 一电 流信号 的作 用下 输出的 第一测 量信 号 的 第一特 征参数 (第一 振荡频 率 )可以为 :

FI = Fabs + b x Alptat ( 8) ; 这 里的 b为常数。 第 二环形 振荡器 在第 二电流信 号的 作用下 输出 的第二 测量信 号的 第 二特征参 数 (第二振 荡频率 )可以 为 Fabs。

F2=Fabs ( 9) ; 可 以使用 公式 ( 9)减去公式 ( 8),得到测温 频率 F3 :

F3=F1-F2= b x Alptat = b x a' X T = b r X T ( 10) ; 使 用公式 ( 10)来确定 温度 , 可以消除环 形振荡 器中的 电路参 数 对结 果造成 的影 响 ,从而可以提高测 试结果 的线性 度。 实践 中 ,可以根据公式 ( 10)先标定出温度 与测温 频率 F3之间的 关系 曲线 ,确定 出 V的值。 在实际测量 温度时 , 可以根据由上述 温度 测量 电路 输出的 测温频 率 ,来确定温 度测量 电路 所处环 境的当 前温度 以 上描述 仅为本 公开的 较佳实 施例 以及对 所运用 技术原 理的 说明。 本领 域技 术人员 应当理 解 ,本公开 中所涉 及的公 开范围 ,并不限于 上 述技 术特征 的特 定组合 而成 的技术方 案 , 同时也应涵盖 在不 脱离上 述 公开 构思 的情况 下 , 由上述技术特征或其 等同特 征进行 任意 组合而 形 成 的其它 技术方 案。 例如上述 特征 与本公 开中公 开的 (但不 限于 )具 有类 似功 能的技 术特征 进行互 相替换 而形成 的技 术方案 。 此 外 ,虽然采用 特定次 序描 绘了各 操作 ,但是 这不应 当理解 为要 求这 些操作 以所 示出的 特定次 序或 以顺序 次序执 行来执 行。 在一定环 境 下 , 多任务和并行处理可能 是有 利的。 同样地 ,虽然在上面论述 中 包含 了若 干具体 实现细 节 ,但是这些不应 当被解 释为对本 公开 的范围 的 限制。 在单独的实施 例的上 下文 中描述 的某些 特征还 可以 组合地 实 现在 单个实 施例 中。 相反地 ,在单个实施例 的上 下文 中描述 的各种 特 征 也可以 单独地 或以任 何合适 的子组 合的 方式实 现在多 个实施 例中。 尽 管已经 采用 特定 于结构 特征 和 /或方法逻辑 动作 的语言 描述 了 本主 题 ,但是应 当理解 所附权 利要求 书中 所限定 的主题 未必 局限于 上 面描 述的 特定特 征或动 作。 相反 , 上面所描述 的特定 特征和 动作仅 仅 是实 现权利 要求书 的示例 形式 。