温度传感器的模数转换电路

1.一种温度传感器的模数转换电路，其特征在于，包括粗量化调节模块、细量化调节模块、比较模块和控制模块；
所述温度传感器，被配置为根据双极性晶体管确定与温度呈负相关的负相关电压及负相关电流，以及与所述温度呈正相关的正相关电流；
所述粗量化调节模块，被配置为根据初始粗量化控制信号输出与所述正相关电流呈倍数关系的电流，并根据中间粗量化控制信号调节所述倍数关系，最终获得粗量化电流，以根据所述粗量化电流获得粗量化电压；
所述细量化调节模块，被配置为根据细量化控制信号和所述正相关电流获得细量化电流；
所述比较模块，被配置为将所述粗量化调节模块的输出电流转化为所述粗量化调节模块的输出电压，并将所述粗量化调节模块的输出电压与所述负相关电压进行比较得到比较信号；
所述控制模块，被配置为输出预设的初始粗量化控制信号，并根据所述比较信号确定所述中间粗量化控制信号，以根据所述粗量化电压确定所述温度的粗量化值；
还被配置为，根据所述温度的粗量化值生成所述细量化控制信号；以及根据所述细量化电流及电荷守恒原理确定所述温度的细量化值。
2.如权利要求1所述的温度传感器的模数转换电路，其特征在于，所述粗量化调节模块包括多个粗量化电流镜单元，各所述粗量化电流镜单元均接收所述正相关电流，并分别与所述比较模块和所述控制模块电连接；
各所述粗量化电流镜单元，被配置为受所述控制模块触发导通，分别生成与所述正相关电流呈不同倍数关系的电流，以形成所述粗量化调节模块的输出电流。
3.如权利要求2所述的温度传感器的模数转换电路，其特征在于，各所述粗量化电流镜单元生成的与所述正相关电流呈不同倍数关系的电流包括1倍正相关电流、2倍正相关电流、4倍正相关电流、8倍正相关电流和16倍正相关电流。
4.如权利要求2所述的温度传感器的模数转换电路，其特征在于，所述细量化调节模块包括细量化电流镜单元，所述细量化电流镜单元接收所述正相关电流，并与所述控制模块电连接；
所述细量化电流镜单元，被配置为受所述控制模块触发导通，生成与所述正相关电流呈m倍数关系的所述细量化电流，其中，m≤3。
5.如权利要求4所述的温度传感器的模数转换电路，其特征在于，所述粗量化电流镜单元和所述细量化电流镜单元均包括第一PMOS管、第二PMOS管和第三PMOS管；
所述第一PMOS管的源极接电，所述第一PMOS管的漏极与所述第二PMOS管的源极电连接，所述第二PMOS管的漏极与所述第三PMOS管的源极电连接，所述第三PMOS管的漏极与所述比较模块电连接，所述第一PMOS管的栅极和所述第二PMOS管的栅极均接入所述正相关电流的偏置电压，所述第三PMOS管的栅极与所述控制模块电连接。
6.如权利要求1‑5任一项所述的温度传感器的模数转换电路，其特征在于，所述比较模块包括第一电阻和第一比较器；
所述第一电阻的一端与所述粗量化调节模块、所述细量化调节模块和所述第一比较器的正输入端电连接，所述第一电阻的另一端接地；所述第一比较器的负输入端接入所述负相关电压，所述第一比较器的输出端与所述控制模块电连接；
所述第一电阻，被配置为将所述粗量化调节模块的输出电流转化为所述粗量化调节模块的输出电压；
所述第一比较器，被配置为，当所述粗量化调节模块的输出电压大于所述负相关电压时，输出连续高电平信号；当所述粗量化调节模块的输出电压小于所述负相关电压时，输出连续低电平信号。
7.如权利要求6所述的温度传感器的模数转换电路，其特征在于，所述控制模块包括粗量化控制单元和细量化控制单元；
所述粗量化控制单元，被配置为输出预设的初始粗量化控制信号，以及根据所述第一比较器的连续高电平信号，输出减小所述粗量化调节模块的输出电压的中间粗量化控制信号；根据所述第一比较器的连续低电平信号，输出增加所述粗量化调节模块的输出电压的中间粗量化控制信号，以得到所述粗量化电压，并根据所述粗量化电压确定所述温度的粗量化值；
所述细量化控制单元，被配置为根据所述温度的粗量化值生成所述细量化控制信号，其中，所述细量化信号包括充电信号和放电信号；以根据所述充电信号和所述放电信号分别得到的总电荷相等确定所述温度的细量化值。
8.如权利要求7所述的温度传感器的模数转换电路，其特征在于，所述粗量化控制单元包括逐次逼近控制器；
所述逐次逼近控制器的输入端与所述第一比较器的输出端电连接，所述逐次逼近控制器的控制信号输出端与所述粗量化调节模块电连接，所述逐次逼近控制器的量化输出端输出粗量化值。
9.如权利要求7所述的温度传感器的模数转换电路，其特征在于，所述细量化控制单元包括负相关电流源、积分电容、第二比较器和触发器；
所述负相关电流源的一端分别与所述粗量化调节模块、所述细量化调节模块、所述积分电容的一端和所述第二比较器的正输入端电连接，所述第二比较器的负输入端接入基准电压，所述负相关电流源的另一端和所述积分电容的另一端均接地，所述第二比较器的输出端与所述触发器的数据端电连接，所述触发器的输出端与所述细量化调节模块电连接；
所述负相关电流源，被配置为输出与所述温度呈负相关的负相关电流；
所述积分电容，被配置为将所述第二比较器输入端的电流转化为积分电压；
所述第二比较器，被配置为当所述积分电压大于所述基准电压时输出连续高电平信号，当所述积分电压小于所述基准电压时输出连续低电平信号；
所述触发器，被配置为将所述第二比较器的连续高电平信号转化为离散高电平信号，以作为所述放电信号使所述细量化调节模块放电，以及将所述第二比较器的连续低电平信号转化为离散低电平信号，以作为所述充电信号使所述细量化调节模块充电，以用于根据所述细量化调节模块的充电电荷等于放电电荷，确定所述温度的细量化值。
10.如权利要求7所述的温度传感器的模数转换电路，其特征在于，所述细量化控制单元包括第二电阻、加法器、模数转换器和反相器；
所述第二电阻的一端与所述粗量化调节模块、所述细量化调节模块和所述加法器的第一输入端电连接，所述第二电阻的另一端接地；所述加法器的第二输入端接入所述负相关电压，所述加法器的输出端与所述模数转换器的输入端电连接，所述模数转换器的输出端与所述反相器的输入端电连接，所述反相器的输出端与所述细量化调节模块电连接；
所述第二电阻，被配置为将所述细量化电流转化为细量化电压；
所述加法器，被配置为将所述细量化电压与所述负相关电压相加得到评判电压；
所述模数转换器，被配置为根据所述加法器的评判电压得到离散高电平信号或者离散低电平信号；
所述反相器，被配置为根据所述模数转换器的离散高电平信号生成所述充电信号，以使所述细量化调节模块充电，根据所述模数转换器的离散低电平信号生成所述放电信号，以使所述细量化调节模块放电，以用于根据所述细量化调节模块的充电电荷等于放电电荷，确定所述温度的细量化值。

温度传感器的模数转换电路\n技术领域\n[0001] 本申请属于温度传感器技术领域，尤其涉及一种温度传感器的模数转换电路。\n背景技术\n[0002] 温度传感器是能够检测环境温度，并将环境温度转换成可用信号输出的传感器。\n温度传感器一般包括前端检测电路和模数转换电路，前段检测电路用于检测环境温度并生成温度模拟信号，模数转换电路用于将温度模拟信号转换为温度数字信号输出。\n[0003] 现有模数转换电路一般采用Sigma‑delta型(ΣΔ)模数转换器对温度增益进行量化，可以获得较高的分辨率以及精度，但同时也使量化时间相应的增长，不利于温度传感器的转换效率。\n实用新型内容\n[0004] 本申请的目的在于提供一种温度传感器的模数转换电路，旨在解决传统模数转化电路用转换时间换取分辨率与精度的问题。\n[0005] 为了实现上述目的，第一方面，本申请实施例提供了一种温度传感器的模数转换电路，包括粗量化调节模块、细量化调节模块、比较模块和控制模块；\n[0006] 所述温度传感器，被配置为根据双极性晶体管确定与温度呈负相关的负相关电压及负相关电流，以及与所述温度呈正相关的正相关电流；\n[0007] 所述粗量化调节模块，被配置为根据初始粗量化控制信号输出与所述正相关电流呈倍数关系的电流，并根据中间粗量化控制信号调节所述倍数关系，最终获得粗量化电流，以根据所述粗量化电流获得粗量化电压；\n[0008] 所述细量化调节模块，被配置为根据细量化控制信号和所述正相关电流获得细量化电流；\n[0009] 所述比较模块，被配置为将所述粗量化调节模块的输出电流转化为所述粗量化调节模块的输出电压，并将所述粗量化调节模块的输出电压与所述负相关电压进行比较得到比较信号；\n[0010] 所述控制模块，被配置为输出预设的初始粗量化控制信号，并根据所述比较信号确定所述中间粗量化控制信号，以根据所述粗量化电压确定所述温度的粗量化值；\n[0011] 还被配置为，根据所述温度的粗量化值生成所述细量化控制信号；以及根据所述细量化电流及电荷守恒原理确定所述温度的细量化值。\n[0012] 本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：上述的温度传感器的模数转换电路，通过多次调节粗量化调节模块的粗量化控制信号确定粗量化电压，以根据粗量化电压确定温度的粗量化值，通过细量化调节模块确定细量化电流，以根据细量化电流和电荷守恒原理确定温度的细量化值，电路简单，占用面积小，成本低，并且在提升转换效率的同时，保持量化的高精度。\n附图说明\n[0013] 为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。\n[0014] 图1为本申请实施例提供的温度传感器的模数转换电路的结构示意图；\n[0015] 图2为本申请实施例提供的温度传感器的模数转换电路的电路图；\n[0016] 图3为本申请实施例提供的温度传感器的模数转换电路的粗量化流程示意图；\n[0017] 图4为本申请实施例提供的温度传感器的模数转换电路的细量化控制单元的第一种电路图；\n[0018] 图5为本申请实施例提供的温度传感器的模数转换电路的细量化控制单元的第二种电路图。\n[0019] 附图标记说明：\n[0020] 1‑粗量化调节模块，2‑细量化调节模块，3‑量化模块，4‑控制模块，41‑粗量化控制单元，42‑细量化控制单元。\n具体实施方式\n[0021] 为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。\n[0022] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。\n[0023] 前端检测电路一般会检测与温度呈负相关的两个双极性晶体管的负相关电压VBE1与VBE2，得到与温度呈正相关的正相关电压ΔVBE＝VBE1‑VBE2，将负相关电压VBE1与正相关电压ΔVBE权重相加得到一个与温度无关的基准电压VREF＝VBE1+α·ΔVBE，根据α·ΔVBE与基准电压VREF的比值，得到温度增益 即μVBE1＝(1‑μ)α·ΔVBE，根据电荷守\n恒，VBE1·T2＝α·△VBE·T1，并代入 得到 其中，μ可\n以当作与温度正相关的数字量，则1‑μ可以当作与温度负相关的数字量。\n[0024] 对温度增益μ进行线性变换，从而拟合出一条直线T＝A·μ+B，其中，A、B为固定常数，通常A≈620，B≈‑280。在实际应用时，只需要知道μ值，即可知道当前的温度。但是，现有模数转化电路在进行模数转换的过程中，量化工作量较大，从而导致量化效率较低。\n[0025] 本申请提供一种温度传感器的模数转换电路，通过与温度呈负相关的负相关电压及负相关电流，以及与温度呈正相关的正相关电流实现粗量化过程和细量化过程，从而减少了电容、电阻等电子器件，电路简单，占用面积较小，成本较低，并且在提升转换效率的同时，保持量化的高精度。\n[0026] 下面结合附图，对本申请提供的温度传感器的增益调节电路，进行实例性的说明。\n[0027] 图1为本申请实施例提供的温度传感器的增益调节电路的结构示意图。如图1所示，示例性地，一种温度传感器的增益调节电路100，包括粗量化调节模块1、细量化调节模块2、比较模块3和控制模块4。\n[0028] 温度传感器，被配置为根据双极性晶体管确定与温度呈负相关的负相关电压及负相关电流，以及与温度呈正相关的正相关电流。\n[0029] 粗量化调节模块1，被配置为根据初始粗量化控制信号输出与正相关电流呈倍数关系的电流，并根据中间粗量化控制信号调节倍数关系，最终获得粗量化电流，以根据粗量化电流获得粗量化电压。\n[0030] 细量化调节模块2，被配置为根据细量化控制信号和正相关电流获得细量化电流。\n[0031] 比较模块3，被配置为将粗量化调节模块的输出电流转化为粗量化调节模块的输出电压，并将粗量化调节模块的输出电压与负相关电压进行比较得到比较信号。\n[0032] 控制模块4，被配置为输出预设的初始粗量化控制信号，并根据比较信号确定中间粗量化控制信号，以根据粗量化电压确定温度的粗量化值。\n[0033] 还被配置为，根据温度的粗量化值生成细量化控制信号；以及根据细量化电流及电荷守恒原理确定温度的细量化值。\n[0034] 在本申请实施例中，令 其中，X为一个随温度非线性变化的量，VBE可以\n包括与温度呈负相关的负相关电压VBE1或者VBE2，ΔVBE为与温度呈正相关的正相关电压，从而得到随温度非线性变化的X的值。\n[0035] 通过下式量化X的值，可以得到温度增益μ的值：\n[0036]\n[0037] 令X＝n+μ′，其中n为X的粗量化值部分，μ′为X的细量化值部分。\n[0038] 在本申请实施例中，粗量化调节模块的输出电压包括初始电压、调节倍数后的电压以及完成倍数调节后的粗量化电压。\n[0039] 具体地，首先，通过控制模块输出预设的初始粗量化控制信号，粗量化调节模块根据初始粗量化控制信号输出与正相关电流呈倍数关系的初始电流，比较模块将粗量化调节模块的输出电流转化为粗量化调节模块的输出电压，并将粗量化调节模块的输出电压与负相关电压进行比较得到比较信号，控制模块根据比较信号确定中间粗量化控制信号。其中，中间粗量化控制信号的次数可以为一次或多次。\n[0040] 粗量化调节模块根据中间粗量化控制信号调节倍数关系，直至粗量化调节模块的输出电压逼近负相关电压，获得最终的粗量化电流，并根据粗量化电流获得粗量化电压，控制模块根据粗量化电压确定温度的粗量化值。\n[0041] 当控制模块确定温度的粗量化值时，表示温度的粗量化过程已经完成，从而开始进行温度的细量化过程，控制模块生成细量化控制信号。细量化调节模块根据细量化控制信号和正相关电流获得细量化电流，控制模块根据细量化电流及电荷守恒原理确定温度的细量化值。其中，根据细量化电流及电荷守恒原理确定温度的细量化值，既可以采用Q＝It的电荷守恒远离确定温度的细量化值，其中，Q为电荷，I为充电过程的电流值或者放电过程的电流值，t为一个周期内的的充电时间或者一个周期内的放电时间。又可以是根据细量化电流获得细量化电压，然后根据Q＝CV确定温度的细量化值，其中，Q为电荷，C为积分电容，V为充电过程的电压值或者放电过程的电压值。\n[0042] 图2为本申请实施例提供的温度传感器的模数转换电路的电路图，如图2所示，示例性地，粗量化调节模块1包括多个粗量化电流镜单元，各粗量化电流镜单元均接收正相关电流，并分别与比较模块3和控制模块4电连接。\n[0043] 各粗量化电流镜单元，被配置为受控制模块触发导通，分别生成与正相关电流呈不同倍数关系的电流，以形成粗量化调节模块的输出电流。\n[0044] 在本申请实施例中，粗量化电流镜单元的个数可以根据实际需要进行选择，因为常用温度传感器的的温度检测范围一般为‑40℃变化到125℃，对应X的变化范围为7到24，\n5\n所以选择5位(2＝32)粗量化电流镜单元可以满足X的变化范围。在5位粗量化电流镜单元的粗量化过程中，通过逐次逼近逻辑(Successive approximation register，SAR logic)多次调节生成与正相关电流呈不同倍数关系的电流，直至粗量化调节模块的输出电压接近于与负相关电压，从而快速确定出粗量化电压。\n[0045] 示例性地，各粗量化电流镜单元生成的与正相关电流呈不同倍数关系的电流包括\n1倍正相关电流、2倍正相关电流、4倍正相关电流、8倍正相关电流和16倍正相关电流。\n[0046] 在本申请实施例中，粗量化调节模块包括5个并联的支路(即粗量化电流镜单元)。\n基准正相关电流产生器件产生基准正相关电流，当将粗量化电流镜单元的尺寸设为基准正相关电流产生器件的尺寸的1倍时，粗量化电流镜单元产生的电流为IΔVBE；当将粗量化电流镜单元的尺寸设为基准正相关电流产生器件的尺寸的2倍时，粗量化电流镜单元产生的电流为 当将粗量化电流镜单元的尺寸设为基准正相关电流产生器件的尺寸的4倍时，粗量化电流镜单元产生的电流为 当将粗量化电流镜单元的尺寸设为基准正相关电流产生器件的尺寸的16倍时，粗量化电流镜单元产生的电流为 在粗量化过程中，通过控制模块导通一个或多个不同电流值的粗量化电流镜单元，来改变粗量化调节模块的输出电流，使粗量化调节模块的输出电压逐渐逼近负相关电压，进而根据粗量化调节模块的输出电压和正相关电压的倍数关系，获得最终的温度的粗量化值。\n[0047] 示例性地，细量化调节模块2包括细量化电流镜单元，细量化电流镜单元接收正相关电流，并与比较模块和控制模块电连接。\n[0048] 细量化电流镜单元，被配置为受控制模块触发导通，生成与正相关电流呈m倍数关系的细量化电流，其中，m≤3。\n[0049] 在本申请实施例中，细量化调节模块2包括一个细量化电流镜单元，基准正相关电流产生器件产生基准正相关电流，当将细量化电流镜单元的尺寸设为基准正相关电流产生器件的尺寸的1倍时，细量化电流镜单元产生的电流为IΔVBE。在细量化过程中，通过控制模块导通或者断开细量化电流镜单元确定细量化电流，进而根据细量化电流和电荷守恒原理确定温度的细量化值。\n[0050] 如图2所示，示例性地，粗量化电流镜单元和细量化电流镜单元均包括第一PMOS管、第二PMOS管和第三PMOS管。\n[0051] 第一PMOS管的源极接电，第一PMOS管的漏极与第二PMOS管的源极电连接，第二PMOS管的漏极与第三PMOS管的源极电连接，第三PMOS管的漏极与比较模块电连接，第一PMOS管的栅极和第二PMOS管的栅极均接入正相关电流的偏置电压，第三PMOS管的栅极与控制模块电连接。\n[0052] 在本申请实施例中，如图2所示，第一粗量化电流镜单元可以由第一PMOS管P1、第二PMOS管P2和第三PMOS管P3组成，产生的电流为IΔVBE，第二粗量化电流镜单元可以由第十一PMOS管P11、第十二PMOS管P12和第十三PMOS管P13组成，产生的电流为 第三粗量化电流镜单元可以由第二十一PMOS管P21、第二十二PMOS管P22和第二十三PMOS管P23组成，产生的电流为 第四粗量化电流镜单元可以由第三十一PMOS管P31、第三十二PMOS管P32和第三十三PMOS管P33组成，产生的电流为 第五粗量化电流镜单元可以由第四十一PMOS管P41、第四十二PMOS管P42和第四十三PMOS管P43组成，产生的电流为 同时，细量化电流镜单元可以由第五十一PMOS管P51、第五十二PMOS管P52和第五十三PMOS管P53组成，产生的电流为IΔVBE。\n[0053] 在本申请实施例中，与温度正相关的电流为由两个三极管构成的电流镜产生的电流：\n[0054]\n[0055] 其中，VC为第一三极管的发射极处的电压，VA为第二三极管的发射极串联调整电阻Rtrim后的电压。通过选取合适的尺寸，可以使得粗量化电流镜单元和细量化电流镜单元得到的电流为与温度正相关的电流的α倍，所以粗量化电流镜单元和细量化电流镜单元流过的正相关电流可以为\n[0056] 在本申请实施例中，每个粗量化电流镜单元的尺寸不同，流过的电流为与温度正相关的电流的不同倍数，根据实际温度检测过程中，可以导通一个或者多个不同倍数的粗量化电流镜单元，从而使粗量化调节模块的输出电压逐渐逼近负相关电压，获得最终的温度的粗量化值。在本申请实施例中，在细量化过程中，通过导通或者断开细量化电流镜单元确定细量化电流，进而结合电荷守恒原理确定温度的细量化值。\n[0057] 如图2所示，示例性地，比较模块3包括第一电阻R1和第一比较器A1。\n[0058] 第一电阻R1的一端与粗量化调节模块1、细量化调节模块2和第一比较器A1的正输入端电连接，第一电阻R1的另一端接地；第一比较器A1的负输入端接入负相关电压，第一比较器A1的输出端与控制模块4电连接。\n[0059] 第一电阻R1，被配置为将粗量化调节模块1的输出电流转化为粗量化调节模块1的输出电压。\n[0060] 第一比较器A1，被配置为，当粗量化调节模块1的输出电压大于负相关电压时，输出连续高电平信号；当粗量化调节模块1的输出电压小于负相关电压时，输出连续低电平信号。\n[0061] 在本申请实施例中，粗量化调节模块的输出电流流经第一电阻时得到粗量化调节模块的输出电压，因此，第一比较器的正输入端接入的电压Vinp为\n[0062]\n[0063] 其中，x·IΔVBE为粗量化调节模块的输出电压。第一比较器的负输入端接入的电压Vinn为负相关电压。通过第一比较器比较粗量化调节模块的输出电压和负相关电压，当粗量化调节模块的输出电压大于负相关电压时，第一比较器的输出结果为1，即连续的高电平信号。反之，则第一比较器的输出结果为0，即连续的低电平信号。\n[0064] 示例性地，结合图2和图4，控制模块4包括粗量化控制单元41和细量化控制单元\n42。\n[0065] 粗量化控制单元41，被配置为输出预设的初始粗量化控制信号，以及根据第一比较器的连续高电平信号，输出减小粗量化调节模块的输出电压的中间粗量化控制信号；根据第一比较器的连续低电平信号，输出增加粗量化调节模块的输出电压的中间粗量化控制信号，以得到粗量化电压，并根据粗量化电压确定温度的粗量化值。\n[0066] 细量化控制单元42，被配置为根据温度的粗量化值生成细量化控制信号，其中，细量化信号包括充电信号和放电信号；以根据充电信号和放电信号分别得到的总电荷相等确定温度的细量化值。\n[0067] 在本申请实施例中，通过粗量化控制单元首先输出预设的初始粗量化控制信号，从而使粗量化调节模块根据初始粗量化控制信号输出与正相关电流呈倍数关系的电流，通过第一比较器将粗量化调节模块的输出电流转化为粗量化调节模块的输出电压并与负相关电压进行比较。当第一比较器输出连续高电平信号时，粗量化控制单元输出减小粗量化调节模块的输出电压的中间粗量化控制信号，当第一比较器输出连续低电平信号时，粗量化控制单元输出增加粗量化调节模块的输出电压的中间粗量化控制信号。粗量化调节模块根据中间粗量化控制信号调节倍数关系，从而最终获得粗量化电流、粗量化电压和粗量化值。\n[0068] 当温度的粗量化过程结束时，细量化控制单元根据温度的粗量化值生成细量化控制信号，使细量化调节模块分别根据充电信号生成第一电荷，根据放电信号生成第二电荷，然后根据第一电荷和第二电荷的电荷守恒原理确定温度的细量化值。\n[0069] 如图2所示，示例性地，粗量化控制单元41包括逐次逼近控制器U1。\n[0070] 逐次逼近控制器U1的输入端与第一比较器A1的输出端电连接，逐次逼近控制器U1的控制信号输出端与粗量化调节模块1电连接并选择性输出控制信号S0‑S4，逐次逼近控制器U1的量化输出端Dout输出粗量化值。\n[0071] 在本申请实施例中，逐次逼近控制器根据第一比较器的输出结果产生控制信号S0‑S4，并根据第一比较器输出的比较信号，选择性输出控制信号S0‑S4，以分别控制粗量化调节模块中各个粗量化电流镜单元的选取与否，进而调节粗量化调节模块的输出电流大小。\n[0072] 图3为本申请实施例提供的温度传感器的模数转换电路的粗量化流程示意图，如图3所示，逐次逼近控制器的粗量化过程具体包括如下步骤：\n[0073] S1：逐次逼近控制器的初始控制信号为S4S3S2S1S0＝01111，表示此时只选中第五粗量化电流镜单元，所以粗量化调节模块的输出电压Vinp＝16ΔVBE，负相关电压Vinn＝VBE1。电压稳定后，通过第一比较器比较正输入端接入电压Vinp和负输入端接入电压Vinn的大小，即比较16ΔVBE和VBE1的大小。\n[0074] S21：当Vinp＝16ΔVBE＞Vinn时，逐次逼近控制器将控制信号调整为S4S3S2S1S0＝\n10111，表示此时只选中第四粗量化电流镜单元，所以粗量化调节模块的输出电压Vinp＝8ΔVBE，负相关电压Vinn＝VBE1。电压稳定后，通过第一比较器比较正输入端接入电压Vinp和负输入端接入电压Vinn的大小，即比较8ΔVBE和VBE1的大小。\n[0075] S211：当Vinp＝8ΔVBE＞Vinn时，逐次逼近控制器将控制信号调整为S4S3S2S1S0＝\n11011，表示此时只选中第三粗量化电流镜单元，所以粗量化调节模块的输出电压Vinp＝4ΔVBE，负相关电压Vinn＝VBE1。电压稳定后，通过第一比较器比较正输入端接入电压Vinp和负输入端接入电压Vinn的大小，即比较4ΔVBE和VBE1的大小。\n[0076] S2111：当Vinp＝4ΔVBE＞Vinn时，逐次逼近控制器将控制信号调整为S4S3S2S1S0＝\n11101，表示此时只选中第二粗量化电流镜单元，所以粗量化调节模块的输出电压Vinp＝2ΔVBE，负相关电压Vinn＝VBE1。电压稳定后，通过第一比较器比较正输入端接入电压Vinp和负输入端接入电压Vinn的大小，即比较2ΔVBE和VBE1的大小。\n[0077] S21111：当Vinp＝2ΔVBE＞Vinn时，逐次逼近控制器将控制信号调整为S4S3S2S1S0＝\n11110，表示此时只选中第一粗量化电流镜单元，确定粗量化调节模块的输出电压Vinp＝ΔVBE。\n[0078] S21112：当Vinp＝2ΔVBE＜Vinn时，逐次逼近控制器将控制信号调整为S4S3S2S1S0＝\n11100，表示此时选中第二粗量化电流镜单元和第一粗量化电流镜单元，确定粗量化调节模块的输出电压Vinp＝2ΔVBE+ΔVBE＝3ΔVBE。\n[0079] S2112：当Vinp＝4ΔVBE＜Vinn时，逐次逼近控制器将控制信号调整为S4S3S2S1S0＝\n11001，表示此时选中第三粗量化电流镜单元和第二粗量化电流镜单元，所以粗量化调节模块的输出电压Vinp＝4ΔVBE+2ΔVBE＝6ΔVBE，负相关电压Vinn＝VBE1。电压稳定后，通过第一比较器比较正输入端接入电压Vinp和负输入端接入电压Vinn的大小，即比较6ΔVBE和VBE1的大小。\n[0080] S21121：当Vinp＝6ΔVBE＞Vinn时，逐次逼近控制器将控制信号调整为S4S3S2S1S0＝\n11010，表示此时选中第三粗量化电流镜单元和第一粗量化电流镜单元，确定粗量化调节模块的输出电压Vinp＝4ΔVBE+ΔVBE＝5ΔVBE。\n[0081] S21122：当Vinp＝6ΔVBE＜Vinn时，逐次逼近控制器将控制信号调整为S4S3S2S1S0＝\n11000，表示此时选中第三粗量化电流镜单元、第二粗量化电流镜单元和第一粗量化电流镜单元，确定粗量化调节模块的输出电压Vinp＝4ΔVBE+2ΔVBE+ΔVBE＝7ΔVBE。\n[0082] S212：当Vinp＝8ΔVBE＜Vinn时，逐次逼近控制器将控制信号调整为S4S3S2S1S0＝\n10011，表示此时选中第四粗量化电流镜单元和第三粗量化电流镜单元，所以粗量化调节模块的输出电压Vinp＝8ΔVBE+4ΔVBE＝12ΔVBE，负相关电压Vinn＝VBE1。电压稳定后，通过第一比较器比较正输入端接入电压Vinp和负输入端接入电压Vinn的大小，即比较12ΔVBE和VBE1的大小。\n[0083] S2121：当Vinp＝12ΔVBE＞Vinn时，逐次逼近控制器将控制信号调整为S4S3S2S1S0＝\n10101，表示此时选中第四粗量化电流镜单元和第二粗量化电流镜单元，所以粗量化调节模块的输出电压Vinp＝8ΔVBE+2ΔVBE＝10ΔVBE，负相关电压Vinn＝VBE1。电压稳定后，通过第一比较器比较正输入端接入电压Vinp和负输入端接入电压Vinn的大小，即比较10ΔVBE和VBE1的大小。\n[0084] S21211：当Vinp＝10ΔVBE＞Vinn时，逐次逼近控制器将控制信号调整为S4S3S2S1S0＝\n10110，表示此时选中第四粗量化电流镜单元和第一粗量化电流镜单元，确定粗量化调节模块的输出电压Vinp＝8ΔVBE+ΔVBE＝9ΔVBE。\n[0085] S21212：当Vinp＝10ΔVBE＜Vinn时，逐次逼近控制器将控制信号调整为S4S3S2S1S0＝\n10100，表示此时选中第四粗量化电流镜单元、第二粗量化电流镜单元和第一粗量化电流镜单元，确定粗量化调节模块的输出电压Vinp＝8ΔVBE+2ΔVBE+ΔVBE＝11ΔVBE。\n[0086] S2122：当Vinp＝12ΔVBE＜Vinn时，逐次逼近控制器将控制信号调整为S4S3S2S1S0＝\n10001，表示此时选中第四粗量化电流镜单元、第三粗量化电流镜单元和第二粗量化电流镜单元，所以粗量化调节模块的输出电压Vinp＝8ΔVBE+4ΔVBE+2ΔVBE＝14ΔVBE，负相关电压Vinn＝VBE1。电压稳定后，通过第一比较器比较正输入端接入电压Vinp和负输入端接入电压Vinn的大小，即比较14ΔVBE和VBE1的大小。\n[0087] S21221：当Vinp＝14ΔVBE＞Vinn时，逐次逼近控制器将控制信号调整为S4S3S2S1S0＝\n10010，表示此时选中第四粗量化电流镜单元、第三粗量化电流镜单元和第一粗量化电流镜单元，确定粗量化调节模块的输出电压Vinp＝8ΔVBE+4ΔVBE+ΔVBE＝13ΔVBE。\n[0088] S21222：当Vinp＝14ΔVBE＜Vinn时，逐次逼近控制器将控制信号调整为S4S3S2S1S0＝\n10000，表示此时选中第四粗量化电流镜单元、第三粗量化电流镜单元、第二粗量化电流镜单元和第一粗量化电流镜单元，确定粗量化调节模块的输出电压Vinp＝8ΔVBE+4ΔVBE+2ΔVBE+ΔVBE＝15ΔVBE。\n[0089] S22：当Vinp＝16ΔVBE＜Vinn时，逐次逼近控制器将控制信号调整为S4S3S2S1S0＝\n00111，表示此时选中第五粗量化电流镜单元和第四粗量化电流镜单元，所以粗量化调节模块的输出电压Vinp＝16ΔVBE+8ΔVBE＝24ΔVBE，负相关电压Vinn＝VBE1。电压稳定后，通过第一比较器比较正输入端接入电压Vinp和负输入端接入电压Vinn的大小，即比较24ΔVBE和VBE1的大小。\n[0090] S221：当Vinp＝24ΔVBE＞Vinn时，逐次逼近控制器将控制信号调整为S4S3S2S1S0＝\n01011，表示此时选中第五粗量化电流镜单元和第三粗量化电流镜单元，所以粗量化调节模块的输出电压Vinp＝16ΔVBE+4ΔVBE＝20ΔVBE，负相关电压Vinn＝VBE1。电压稳定后，通过第一比较器比较正输入端接入电压Vinp和负输入端接入电压Vinn的大小，即比较20ΔVBE和VBE1的大小。\n[0091] S2211：当Vinp＝20ΔVBE＞Vinn时，逐次逼近控制器将控制信号调整为S4S3S2S1S0＝\n01101，表示此时选中第五粗量化电流镜单元和第二粗量化电流镜单元，所以粗量化调节模块的输出电压Vinp＝16ΔVBE+2ΔVBE＝18ΔVBE，负相关电压Vinn＝VBE1。电压稳定后，通过第一比较器比较正输入端接入电压Vinp和负输入端接入电压Vinn的大小，即比较18ΔVBE和VBE1的大小。\n[0092] S22111：当Vinp＝18ΔVBE＞Vinn时，逐次逼近控制器将控制信号调整为S4S3S2S1S0＝\n01110，表示此时选中第五粗量化电流镜单元和第一粗量化电流镜单元，确定粗量化调节模块的输出电压Vinp＝16ΔVBE+ΔVBE＝17ΔVBE。\n[0093] S22112：当Vinp＝18ΔVBE＜Vinn时，逐次逼近控制器将控制信号调整为S4S3S2S1S0＝\n01100，表示此时选中第五粗量化电流镜单元、第二粗量化电流镜单元和第一粗量化电流镜单元，确定粗量化调节模块的输出电压Vinp＝16ΔVBE+2ΔVBE+ΔVBE＝19ΔVBE。\n[0094] S2212：当Vinp＝20ΔVBE＜Vinn时，逐次逼近控制器将控制信号调整为S4S3S2S1S0＝\n01001，表示此时选中第五粗量化电流镜单元、第三粗量化电流镜单元和第二粗量化电流镜单元，所以粗量化调节模块的输出电压Vinp＝16ΔVBE+4ΔVBE+2ΔVBE＝22ΔVBE，负相关电压Vinn＝VBE1。电压稳定后，通过第一比较器比较正输入端接入电压Vinp和负输入端接入电压Vinn的大小，即比较22ΔVBE和VBE1的大小。\n[0095] S22121：当Vinp＝22ΔVBE＞Vinn时，逐次逼近控制器将控制信号调整为S4S3S2S1S0＝\n01010，表示此时选中第五粗量化电流镜单元、第三粗量化电流镜单元和第一粗量化电流镜单元，确定粗量化调节模块的输出电压Vinp＝16ΔVBE+4ΔVBE+ΔVBE＝21ΔVBE。\n[0096] S22122：当Vinp＝22ΔVBE＜Vinn时，逐次逼近控制器将控制信号调整为S4S3S2S1S0＝\n01000，表示此时选中第五粗量化电流镜单元、第三粗量化电流镜单元、第二粗量化电流镜单元和第一粗量化电流镜单元，确定粗量化调节模块的输出电压Vinp＝16ΔVBE+4ΔVBE+2ΔVBE+ΔVBE＝23ΔVBE。\n[0097] S222：当Vinp＝24ΔVBE＜Vinn时，逐次逼近控制器将控制信号调整为S4S3S2S1S0＝\n00011，表示此时选中第五粗量化电流镜单元、第四粗量化电流镜单元和第三粗量化电流镜单元，所以粗量化调节模块的输出电压Vinp＝16ΔVBE+8ΔVBE+4ΔVBE＝28ΔVBE，负相关电压Vinn＝VBE1。电压稳定后，通过第一比较器比较正输入端接入电压Vinp和负输入端接入电压Vinn的大小，即比较28ΔVBE和VBE1的大小。\n[0098] S2221：当Vinp＝28ΔVBE＞Vinn时，逐次逼近控制器将控制信号调整为S4S3S2S1S0＝\n00101，表示此时选中第五粗量化电流镜单元、第四粗量化电流镜单元和第二粗量化电流镜单元，所以粗量化调节模块的输出电压Vinp＝16ΔVBE+8ΔVBE+2ΔVBE＝26ΔVBE，负相关电压Vinn＝VBE1。电压稳定后，通过第一比较器比较正输入端接入电压Vinp和负输入端接入电压Vinn的大小，即比较26ΔVBE和VBE1的大小。\n[0099] S22211：当Vinp＝26ΔVBE＞Vinn时，逐次逼近控制器将控制信号调整为S4S3S2S1S0＝\n00110，表示此时选中第五粗量化电流镜单元、第四粗量化电流镜单元和第一粗量化电流镜单元，确定粗量化调节模块的输出电压Vinp＝16ΔVBE+8ΔVBE+ΔVBE＝25ΔVBE。\n[0100] S22212：当Vinp＝26ΔVBE＜Vinn时，逐次逼近控制器将控制信号调整为S4S3S2S1S0＝\n00100，表示此时选中第五粗量化电流镜单元、第四粗量化电流镜单元、第二粗量化电流镜单元和第一粗量化电流镜单元，确定粗量化调节模块的输出电压Vinp＝16ΔVBE+8ΔVBE+2ΔVBE+ΔVBE＝27ΔVBE。\n[0101] S2222：当Vinp＝28ΔVBE＜Vinn时，逐次逼近控制器将控制信号调整为S4S3S2S1S0＝\n00001，表示此时选中第五粗量化电流镜单元、第四粗量化电流镜单元、第三粗量化电流镜单元和第二粗量化电流镜单元，所以粗量化调节模块的输出电压Vinp＝16ΔVBE+8ΔVBE+4ΔVBE+2ΔVBE＝30ΔVBE，负相关电压Vinn＝VBE1。电压稳定后，通过第一比较器比较正输入端接入电压Vinp和负输入端接入电压Vinn的大小，即比较30ΔVBE和VBE1的大小。\n[0102] S22221：当Vinp＝30ΔVBE＞Vinn时，逐次逼近控制器将控制信号调整为S4S3S2S1S0＝\n00010，表示此时选中第五粗量化电流镜单元、第四粗量化电流镜单元、第三粗量化电流镜单元和第一粗量化电流镜单元，确定粗量化调节模块的输出电压Vinp＝16ΔVBE+8ΔVBE+4ΔVBE+ΔVBE＝29ΔVBE。\n[0103] S22222：当Vinp＝30ΔVBE＜Vinn时，逐次逼近控制器将控制信号调整为S4S3S2S1S0＝\n00000，表示此时选中第五粗量化电流镜单元、第四粗量化电流镜单元、第三粗量化电流镜单元、第二粗量化电流镜单元和第一粗量化电流镜单元，确定粗量化调节模块的输出电压Vinp＝16ΔVBE+8ΔVBE+4ΔVBE+2ΔVBE+ΔVBE＝31ΔVBE。\n[0104] 根据上述步骤的多种情况可以使得粗量化调节模块的输出电压逐次逼近于负相关电压VBE1，从而根据放大倍数确定出温度的粗量化值。\n[0105] 图4为本申请实施例提供的温度传感器的模数转换电路的细量化控制单元的第一种电路图。如图4所示，示例性地，细量化控制单元42包括负相关电流源B1、积分电容Cint、第二比较器A2和触发器D1。\n[0106] 负相关电流源B1的一端分别与粗量化调节模块1、细量化调节模块2、积分电容Cint的一端和第二比较器A2的正输入端电连接，第二比较器A2的负输入端接入基准电压VREF1，负相关电流源B1的另一端和积分电容Cint的另一端均接地，第二比较器A2的输出端与触发器D1的数据端电连接，触发器D1的输出端与细量化调节模块2电连接。\n[0107] 负相关电流源B1，被配置为输出与温度呈负相关的负相关电流Ictat。\n[0108] 积分电容Cint，被配置为将第二比较器A2输入端的电流转化为积分电压。\n[0109] 第二比较器A2，被配置为当积分电压大于基准电压VREF1时输出连续高电平信号，当积分电压小于基准电压VREF1时输出连续低电平信号。\n[0110] 触发器D1，被配置为将第二比较器的连续高电平信号转化为离散高电平信号，以作为放电信号使细量化调节模块2放电，以及将第二比较器的连续低电平信号转化为离散低电平信号，以作为充电信号使细量化调节模块2充电，以用于根据细量化调节模块2的充电电荷等于放电电荷，确定温度的细量化值。\n[0111] 需要说明的，在第一电阻R1与粗量化调节模块1以及细量化调节模块2之间设置有第一开关S1，结合图2、4所示，第一开关S1在粗量化过程闭合，使第一电阻R1将粗量化调节模块的输出电流转化为粗量化调节模块的输出电压，而在本申请实施例的细量化过程中，由于采用电流的方式实现电荷守恒原理，第一开关S1处于关断状态。\n[0112] 在本申请实施例中，基准电压VREF1由传统前端检测电路中与温度无关的电压VREF＝VBE1+α·ΔVBE所得到，其中，VBE1为与温度呈负相关的负相关电压，ΔVBE为与温度呈正相关的正相关电压。当粗量化控制单元完成粗量化过程时，温度的粗量化值已被压缩至n·ΔVBE～(n+1)ΔVBE，此时再进行细量化过程，即可大大缩短模数转换时间。\n[0113] 控制模块根据温度的粗量化值产生细量化控制信号，即分别产生充电信号和放电信号。当触发器输出充电信号(即bs＝0)时，细量化电流镜单元输出电流IΔVBE，由于粗量化调节模块输出n倍IΔVBE，使得产生的总充电电流为(n+1)Iptat‑Ictat。当触发器输出放电信号(即bs＝1)时，细量化电流镜单元不输出电流，由于粗量化调节模块输出n倍IΔVBE，则产生的放电电流为Ictat‑nIptat，根据电荷守恒原理，可以得到(1‑η)((n+1)Iptat‑Ictat)＝η(Ictat‑nIptat)，其中η可以当作一个周期内的放电时间，1‑可以当作一个周期内的充电时间，则[0114]\n[0115] 所以温度的细量化值μ′＝1‑η。\n[0116] 因此，温度的整个量化过程结束，可以得到温度X＝n+μ′，其中，粗量化值n由粗量化控制单元得到，细量化值μ′由细量化控制单元得到。\n[0117] 同时，因为比较器的失调电压、电路的噪声以及电流镜的不匹配等非理性因素，可能会导致粗量化值n存在误差，所以可以适当增大细量化的输入信号范围，从原来的范围ΔVBE(n·ΔVBE～(n+1)ΔVBE)增大到3ΔVBE((n‑1)·ΔVBE～(n+2)ΔVBE))，从而得到此时温度的细量化值μ′＝2‑3η。\n[0118] 图5为本申请实施例提供的温度传感器的模数转换电路的细量化控制单元的第二种电路图。如图5所示，示例性地，细量化控制单元42包括第二电阻R2、加法器A3、模数转换器U2和反相器D2。\n[0119] 第二电阻R2的一端与粗量化调节模块1、细量化调节模块2和加法器A3的第一输入端电连接，第二电阻R2的另一端接地；加法器A3的第二输入端接入负相关电压，加法器A3的输出端与模数转换器U2的输入端电连接，模数转换器U2的输出端与反相器D2的输入端电连接，反相器D2的输出端与细量化调节模块42电连接。\n[0120] 第二电阻R2，被配置为将细量化电流转化为细量化电压。\n[0121] 加法器A3，被配置为将细量化电压与负相关电压相加得到评判电压。\n[0122] 模数转换器U2，被配置为根据加法器A3的评判电压得到离散高电平信号或者离散低电平信号。\n[0123] 反相器D2，被配置为根据模数转换器U2的离散高电平信号生成充电信号，以使细量化调节模块42充电，根据模数转换器U2的离散低电平信号生成放电信号，以使细量化调节42模块放电，以用于根据细量化调节模块42的充电电荷等于放电电荷，确定温度的细量化值。\n[0124] 需要说明的，可以复用第一电阻R1作为第二电阻R2，结合图2、5所示，第一开关S1在粗量化过程闭合，使第一电阻R1将粗量化调节模块的输出电流转化为粗量化调节模块的输出电压，在本申请实施例的细量化过程中，第一开关S1也处于闭合状态，以将细量化电流转换为细量化电压。\n[0125] 当反相器输出充电信号(即 )时，细量化调节模块根据放电信号放电，产生的放电电荷为Q0＝1‑μ′)(VBE‑nΔVBE)·Cint。当反相器输出充电信号(即 )时，细量化调节模块根据充电信号充电，产生的充电电荷为Q1＝μ′(VBE‑(n+1)ΔVBE)·Cint，根据电荷守恒原理Q0+Q1＝0，可以得到(1‑μ′)(VBE‑nΔVBE)＝μ′((n+1)ΔVBE‑VBE)，则温度的细量化值[0126] 细量化调节模块中的电荷守恒原理，既可以通过上述电流的方式实现，又可以通过电压的方式实现。当通过电压方式实现时，粗量化控制单元完成粗量化过程，温度的粗量化值已被压缩至n·ΔVBE～(n+1)ΔVBE的范围区间。控制模块根据温度的粗量化值产生细量化控制信号，减少了细量化过程中充放电的时间，提高了量化效率，并保持了转换的分辨率和精度。\n[0127] 在本申请实施例中，通过多次调节粗量化调节模块的粗量化控制信号确定粗量化电压，以根据粗量化电压确定温度的粗量化值，通过细量化调节模块确定细量化电流，以根据细量化电流和电荷守恒原理确定温度的细量化值，电路简单，占用面积小，成本低，保持了转换的分辨率以及精度，并提高了量化效率。\n[0128] 以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

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