本發(fā)明涉及溫度檢測(cè)電路，特別是涉及一種易于集成的溫度檢測(cè)電路。
背景技術(shù)：
溫度檢測(cè)電路常用于各類集成電路系統(tǒng)中，用于檢測(cè)系統(tǒng)工作溫度。在某些應(yīng)用中可以代替分立溫敏元件，用于檢測(cè)環(huán)境溫度，從而大大降低成本，減小系統(tǒng)體積。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了克服已有溫度檢測(cè)電路的體積較大、功能較大、使用不便的不足,本發(fā)明提供了一種體積小、功耗低、使用方便的易于集成的溫度檢測(cè)電路。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
一種易于集成的溫度檢測(cè)電路，包括溫度采集模塊和溫度計(jì)算模塊；所述溫度采集模塊的輸出端連接所述溫度計(jì)算模塊的輸入端；所述溫度計(jì)算模塊的輸出端即為所述溫度檢測(cè)電路的輸出端；
所述溫度采集模塊包括帶隙基準(zhǔn)源、恒流電流源、恒流電流阱、單刀雙擲開關(guān)、三極管、電容和比較器；所述帶隙基準(zhǔn)源產(chǎn)生恒定參考電壓和所述恒流電流源，恒定參考電壓和所述恒流電流源通過所述單刀雙擲開關(guān)與所述電容正極連接，所述電容負(fù)極接地；所述帶隙基準(zhǔn)源產(chǎn)生的恒流電流阱與所述三極管發(fā)射極連接，所述三極管的基極和集電極接地；所述電容的正極與所述三極管發(fā)射極還分別連接所述比較器的正負(fù)兩端；所述比較器的輸出端連接所述單刀雙擲開關(guān)的控制端并同時(shí)作為所述溫度采集模塊的輸出端。
進(jìn)一步，所述恒流電流源與恒流電流阱，由恒定參考電壓降落在電阻上產(chǎn)生的基準(zhǔn)電流鏡像獲得。
再進(jìn)一步，所述溫度計(jì)算模塊包括振蕩器、計(jì)數(shù)器和譯碼器；所述計(jì)數(shù)器的復(fù)位端同時(shí)作為所述溫度計(jì)算模塊的輸入端，連接所述溫度采集模塊中比較器的輸出端；所述計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘端連接所述振蕩器的輸出端；所述計(jì)數(shù)器的輸出連接所述譯碼器的輸入端；所述譯碼器輸出溫度代碼。
本發(fā)明提供的溫度檢測(cè)電路中，三極管在恒流電流源驅(qū)動(dòng)下得到隨溫度升高而降低的比較電壓，該電壓低于帶隙基準(zhǔn)源提供的恒定參考電壓。當(dāng)電容通過單刀雙擲開關(guān)與恒定參考電壓連接后，被充電至恒定參考電壓，比較器翻轉(zhuǎn)至1，溫度采集開始；單刀雙擲開關(guān)連接電容與恒流電流阱，恒流電流阱對(duì)電容進(jìn)行恒流放電，當(dāng)電容電壓放電至三極管電壓時(shí)，比較翻轉(zhuǎn)至0，完成一次溫度采集。本次溫度采摘中計(jì)數(shù)器對(duì)振蕩器的計(jì)數(shù)碼即為原始溫度碼，溫度越高，三極管電壓越低，采集時(shí)間越長(zhǎng)，原始溫度碼越高；反之溫度越低，三極管電壓越高，采集時(shí)間越短，原始溫度碼越低。原始溫度碼經(jīng)過譯碼器譯碼修正后，即可得到溫度代碼。
本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在：體積小、功耗低、使用方便。
附圖說明
圖1是易于集成的溫度檢測(cè)電路的電路圖。
其中，1-帶隙基準(zhǔn)源，2-恒流電流阱，3-恒流電流源，4-單刀雙擲開關(guān)，5-電容，6-三極管，7-比較器，8-振蕩器，9-計(jì)數(shù)器，10譯碼器。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
參照?qǐng)D1，一種易于集成的溫度檢測(cè)電路，包括溫度采集模塊和溫度計(jì)算模塊；所述溫度采集模塊的輸出端連接所述溫度計(jì)算模塊的輸入端；所述溫度計(jì)算模塊的輸出端即為所述溫度檢測(cè)電路的輸出端；
所述的溫度采集模塊包括帶隙基準(zhǔn)源、恒流電流源、恒流電流阱、單刀雙擲開關(guān)、三極管、電容和比較器；
所述帶隙基準(zhǔn)源產(chǎn)生恒定參考電壓和所述恒流電流源，恒定參考電壓和所述恒流電流源通過所述單刀雙擲開關(guān)與所述電容正極連接，所述電容負(fù)極接地；
所述恒流電流源與恒流電流阱，由恒定參考電壓降落在電阻上產(chǎn)生的基準(zhǔn)電流鏡像獲得；
所述帶隙基準(zhǔn)源產(chǎn)生的恒流電流阱與所述三極管發(fā)射極連接，所述三極管的基極和集電極接地；
所述電容的正極與所述三極管發(fā)射極還分別連接所述比較器的正負(fù)兩端；所述比較器的輸出端連接所述單刀雙擲開關(guān)的控制端并同時(shí)作為所述溫度采集模塊的輸出端。
所述溫度計(jì)算模塊包括振蕩器、計(jì)數(shù)器和譯碼器；
所述計(jì)數(shù)器的復(fù)位端同時(shí)作為所述溫度計(jì)算模塊的輸入端，連接所述溫度采集模塊中比較器的輸出端；所述計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘端連接所述振蕩器的輸出端；所述計(jì)數(shù)器的輸出連接所述譯碼器的輸入端；
所述譯碼器輸出溫度代碼。
如圖1所示，溫度采集模塊中的帶隙基準(zhǔn)源1產(chǎn)生的恒定參考電壓或恒流電流阱2通過單刀雙擲開關(guān)4與電容5及比較器7的正向端連接，電容5的另一端接地，其連接恒定參考電壓時(shí)被恒定參考電壓充電，連接電流阱時(shí)被電流阱放電放電；比較器的負(fù)向端同三極管6的發(fā)射極及電流源連接，三極管的集電極與基極接地；比較器的輸出作為反饋信號(hào)控制單刀雙擲開關(guān)4向恒定參考電壓或恒流電流阱切換，同時(shí)作為計(jì)數(shù)器9的復(fù)位信號(hào)。計(jì)數(shù)器9的時(shí)鐘端連接振蕩器，在比較器7的輸出控制下對(duì)振蕩器的輸出計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)器9的輸出端連接譯碼器10，將計(jì)數(shù)的結(jié)果轉(zhuǎn)換為最終輸出。
所述的溫度檢測(cè)電路工作過程如下:
初始狀態(tài)下，恒流電流源3輸出恒定電流到三極管6的發(fā)射極，使發(fā)射極電壓為vbe。vbe作為比較器7的負(fù)向輸?shù)碾妷骸?/p>
溫度采集開始時(shí)，電容5不帶電荷，使比較器7的正向端電壓為0，低于負(fù)向端電壓vbe，比較器輸出0。該輸出值使計(jì)數(shù)器9復(fù)位，同時(shí)使單刀雙擲開關(guān)4切換至帶隙基準(zhǔn)源1輸出的恒定參考電壓。電容5迅速被充電至恒定參考電壓值并高于比較器7負(fù)向端電壓vbe，比較器7輸出翻轉(zhuǎn)至1。該輸出值使計(jì)數(shù)器9脫離復(fù)位狀態(tài)，對(duì)振蕩器8的輸出時(shí)鐘進(jìn)行計(jì)數(shù)，同時(shí)使單刀雙擲開關(guān)4切換至恒流電流阱2。恒流電流阱2對(duì)電容進(jìn)行恒流放電，在整個(gè)放電過程中，計(jì)數(shù)器9持續(xù)計(jì)數(shù)。直到電容5被放電至等于三極管6發(fā)射極電壓vbe時(shí)，比較器翻轉(zhuǎn)并輸出0，計(jì)數(shù)結(jié)束，即完成一次溫度采集。該0值復(fù)位計(jì)數(shù)器并使單刀雙擲開關(guān)重新連接恒定參考電壓與電容5，開始下一次溫度采集。同時(shí)計(jì)數(shù)的結(jié)果作為原始溫度碼傳遞給譯碼器，轉(zhuǎn)換成溫度代碼。
因?yàn)槿龢O管2發(fā)射極電壓vbe＝vt*ln(ice/is)是具有負(fù)溫度系數(shù)的電壓(其中vt為熱電壓，ice為三極管發(fā)射極電流，is為三極管飽和電流)，其值隨溫度的升高而降低，所以恒流電流阱2對(duì)電容5進(jìn)行恒流放電至vbe的時(shí)間會(huì)隨溫度的升高而變長(zhǎng)，計(jì)數(shù)器9在一次放電時(shí)間內(nèi)計(jì)的數(shù)值越大。所以計(jì)數(shù)值就是隨溫度升高而變大的原始溫度碼。該原始溫度碼可以被譯碼器轉(zhuǎn)換為實(shí)際溫度代碼。
可選的，可以在0度和85度分別讀出計(jì)數(shù)值得到一次函數(shù)，將該函數(shù)值存于譯碼器中，每一次計(jì)數(shù)值帶入該函數(shù)，即可得到高精度的溫度代碼。
本實(shí)施例應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處。綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。