用于溫度測量系統(tǒng)的輸入級的制作方法
【專利摘要】本文公開了一種溫度測量輸入級。根據(jù)本公開內(nèi)容的一些實(shí)施例，溫度測量輸入級可包括電阻器、熱敏電阻器、第一復(fù)用器、放大器、第二復(fù)用器和輸出級。第一復(fù)用器可配置成在第一復(fù)用器狀態(tài)期間將電阻器耦合到第一放大器，并且在第二復(fù)用器狀態(tài)期間將熱敏電阻器耦合到第一放大器。放大器可包括第一放大器輸入、稱合到電壓參考的第二放大器輸入及耦合到反饋路徑的放大器輸出。第二復(fù)用器可配置成在第一復(fù)用器狀態(tài)期間將反饋電流路由到電阻器，并且在第二復(fù)用器狀態(tài)期間將反饋電流路由到熱敏電阻器。輸出級可配置成基于反饋電流提供輸出電流。
【專利說明】用于溫度測量系統(tǒng)的輸入級

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開內(nèi)容一般涉及電路，并且更具體地說，涉及溫度測量和電壓測量電路。

【背景技術(shù)】
[0002] 電路操作時(shí)的溫度是許多應(yīng)用中的一個關(guān)鍵性能注意事項(xiàng)。例如，各種半導(dǎo)體器 件的性能可跨熱溫度和冷溫度有很大變化。因此，半導(dǎo)體制造者經(jīng)常只為預(yù)確定的溫度范 圍保證電路性能。由于溫度能夠是關(guān)鍵的性能注意事項(xiàng)，因此，一些應(yīng)用主動測量和監(jiān)視溫 度。人們知道稱為熱敏電阻器的器件具有隨溫度變化的電阻。相應(yīng)地，一些應(yīng)用測量熱敏 電阻器的電阻以便跟蹤電路操作的大約溫度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本文公開了一種溫度測量輸入級。根據(jù)本公開內(nèi)容的一個實(shí)施例，溫度測量輸入 級可包括電阻器、熱敏電阻器、第一復(fù)用器、放大器、第二復(fù)用器和輸出級。第一復(fù)用器可配 置成在第一復(fù)用器狀態(tài)期間將電阻器耦合到第一放大器，并且在第二復(fù)用器狀態(tài)期間將熱 敏電阻器耦合到第一放大器。放大器可包括第一放大器輸入、耦合到電壓參考的第二放大 器輸入及耦合到反饋路徑的放大器輸出。第二復(fù)用器可配置成在第一復(fù)用器狀態(tài)期間將反 饋電流路由到電阻器，并且在第二復(fù)用器狀態(tài)期間將反饋電流路由到熱敏電阻器。輸出級 可配置成基于反饋電流提供輸出電流。
[0004] 根據(jù)本公開內(nèi)容的另一實(shí)施例，緩沖器可包括第一緩沖器輸入、第二緩沖器輸入、 第一復(fù)用器、第二復(fù)用器、放大器及輸出級。第一復(fù)用器可配置成在第一復(fù)用器狀態(tài)期間將 第一緩沖器輸入耦合到第一放大器輸入，并且在第二復(fù)用器狀態(tài)期間將第二緩沖器輸入耦 合到第一放大器輸入。放大器可包括第一放大器輸入、耦合到電壓參考的第二放大器輸入 及耦合到反饋路徑的放大器輸出。第二復(fù)用器可配置成在第一復(fù)用器狀態(tài)期間將反饋電流 路由到第一緩沖器輸入，并且在第二復(fù)用器狀態(tài)期間將反饋電流路由到第二緩沖器輸入。 輸出級可配置成基于反饋電流提供輸出電流。
[0005]根據(jù)本公開內(nèi)容的另一實(shí)施例，方法可包括將電阻器耦合到緩沖器的放大器輸 入，基于電阻器生成第一輸出電流，將熱敏電阻器耦合到緩沖器的放大器輸入，以及基于熱 敏電阻器生成第二輸出電流。
[0006]根據(jù)本公開內(nèi)容的另一實(shí)施例，電壓測量系統(tǒng)可包括配置成基于電壓輸出電流的 輸入緩沖器。輸入緩沖器可包括第一電壓輸入、第二電壓輸入、配置成交替耦合第一電壓輸 入和第二電壓輸入之一到放大器輸入的開關(guān)、配置成基于耦合到放大器輸入的電壓驅(qū)動反 饋電流的放大器，放大器具有第一輸入極性狀態(tài)和第二輸入極性狀態(tài)及配置成基于反饋電 流輸出電流信號的輸出級，輸出級具有第一輸出極性狀態(tài)和第二輸出極性狀態(tài)。電壓測量 系統(tǒng)可還包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC),模數(shù)轉(zhuǎn)換器耦合到輸入緩沖器，并且配置成接收基于第一 電壓輸入的第一批多個電流信號，將第一批多個電流信號轉(zhuǎn)換成第一批多個數(shù)字信號，接 收基于第二電壓輸入的第二批多個電流信號，以及將第二批多個電流信號轉(zhuǎn)換成第二批多 個5字信號。電壓測量系統(tǒng)可還包括計(jì)算級，計(jì)算級以通信方式耦合到ADC輸出并且配置 成消除對應(yīng)于放大器的輸入偏移電壓的第一偏移，消除對應(yīng)于ADC的輸入偏移電流的第二 偏移，基于第一批多個數(shù)字信號，確定第一數(shù)字值，基于第二批多個數(shù)字信號，確定第二數(shù) 字值，以及基于第一數(shù)字值和第二數(shù)字值,計(jì)算電壓比。
[0007]要理解的是，前面的一般描述和下面的詳細(xì)描述均是示范和說明性的，并不是限 制本發(fā)明為所述的內(nèi)容。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]通過結(jié)合附圖進(jìn)行的以下描述，可獲得所述實(shí)施例及其優(yōu)點(diǎn)的更完整和詳盡的理 解，附圖中類似的標(biāo)號指示類似的特征，并且其中： 圖1A根據(jù)本公開內(nèi)容的教導(dǎo)，示出電流模式緩沖器的示意圖； 圖1B根據(jù)本公開內(nèi)容的教導(dǎo)，示出電流模式緩沖器的示意圖； 圖2根據(jù)本公開內(nèi)容的教導(dǎo)，示出用于測量電阻器和熱敏電阻器的電阻的示例方法的 流程圖； 圖3根據(jù)本公開內(nèi)容的教導(dǎo)，示出顯示溫度測量系統(tǒng)的框圖； 圖4根據(jù)本公開內(nèi)容的教導(dǎo)，示出用于測量溫度的示例方法的流程圖； 圖5根據(jù)本公開內(nèi)容的教導(dǎo)，示出顯示校準(zhǔn)的溫度測量系統(tǒng)的框圖； 圖6根據(jù)本公開內(nèi)容的教導(dǎo)，示出查圖的框圖； 圖7根據(jù)本公開內(nèi)容的教導(dǎo)，示出用于校準(zhǔn)溫度測量系統(tǒng)的示例方法的流程圖； 圖8根據(jù)本公開內(nèi)容的教導(dǎo)，示出用于測量溫度的示例方法的流程圖； 圖9根據(jù)本公開內(nèi)容的教導(dǎo)，示出電流模式緩沖器的示意圖； 圖10根據(jù)本公開內(nèi)容的教導(dǎo)，示出放大器的示意圖；以及 圖11根據(jù)本公開內(nèi)容的教導(dǎo)，示出顯示電壓測量系統(tǒng)的框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0009]圖1A根據(jù)本公開內(nèi)容的教導(dǎo)，示出電流模式緩沖器100的示意圖。緩沖器100可 以是用于系統(tǒng)的輸入級，如參照圖3更詳細(xì)所述，系統(tǒng)可配置成通過測量溫度相關(guān)電阻的 值來測量溫度。
[0010]緩沖器則可包括共模電壓參數(shù)復(fù)用器（MUX) 111、放大器120、p型金屬 氧化物半導(dǎo)體場效晶體管（PM0S) 130、132、134、η型金屬氧化物半導(dǎo)體場效晶體管（NM0S) 140、142、144及開關(guān)112。緩沖器100可配置成感應(yīng)耦合到緩沖器1〇〇的多個輸入(例如， vIN1和vIN2)之一的電阻，并且基于電阻的值輸出電流。輸出電流可以為差分輸出電流 Iqut+ 和IOTT_。在一些實(shí)施例中，輸出電流可與感應(yīng)到的電阻成反比，或者基于感應(yīng)到的電阻。緩 沖器100可配置成感應(yīng)耦合到其輸入之一的任何適合器件的電阻。例如，緩沖器100可配 置成感應(yīng)熱敏電阻器、電阻器、二極管、二極管連接的晶體管或帶有電阻特性的任何其它器 件的電阻。此類電阻器件可以是芯片外器件或與緩沖器100位于相同半導(dǎo)體芯片上的芯片 上器件。為便于理解本公開內(nèi)容，熱敏電阻器可以是其電阻相對于溫度以已知方式變化的 任何器件。相應(yīng)地，通過熱敏電阻器的電流可在跨熱敏電阻器應(yīng)用給定電壓時(shí)跨某個范圍 的溫度變化。一些商用熱敏電阻器可以是外殼接地，并且因 此可具有耦合到接地（GND)的 一個端子。相應(yīng)地，緩沖器100的一些實(shí)施例可配置成感應(yīng)在緩沖器100的輸入與GND之 間耦合的器件的電阻。
[0011]如上所述，緩沖器100可配置成作為用于溫度測量系統(tǒng)的輸入級操作。在一些實(shí) 施例中，此類溫度測量系統(tǒng)可配置成基于熱敏電阻器105的測量的電阻，確定溫度。在一些 實(shí)施例中，此類溫度測量系統(tǒng)可配置成基于包括熱敏電阻器105的電阻和參考電阻器 1〇6 的電阻兩者的比率，確定溫度。相應(yīng)地，緩沖器1〇〇可配置成在不同時(shí)間感應(yīng)不同器件(例 如，熱敏電阻器105和參考電阻器106)的電阻。例如，熱敏電阻器1〇5可耦合到 VlN1，并且 參考電阻器106可耦合到VIN2。在可感應(yīng)和/或測量熱敏電阻器105的電阻的第一時(shí)間期 內(nèi)，MUX 11 lb可將VIN1耦合到放大器120的輸入，并且MUX 11 la可將反饋路徑(例如，包括 PMOS 130的電流路徑）稱合到vim。同樣地，在可感應(yīng)和/或測量參考電阻器1〇6的電阻的 第二時(shí)間期內(nèi)，MUX 111b可將VIN2耦合到放大器120的輸入，并且MUX 111a可將反饋路徑 (例如，包括PMOS 130的電流路徑）耦合到VIN2。
[0012] 雖然MUX 111a和MUX 111b可示為2:1復(fù)用器，但MUX 111a和MUX 111b可以是帶 有任何適合數(shù)量("N"）的輸入的"N:l"復(fù)用器。相應(yīng)MUX 111a和MUX 111b可適應(yīng)任何適 合數(shù)量的輸入(例如，三、四或更多)，以便由緩沖器100感應(yīng)和/或測量任何適合數(shù)量的電 阻器件。
[0013] PMOS 130和放大器120可配置成基于耦合到放大器120的電阻生成電流。如上所 述，在放大器120的正輸入端子由MUX 111b耦合到VIN1時(shí)，包括PMOS 130的反饋路徑也可 耦合到VIN1。此時(shí)，放大器120可比較在V的電壓和參考電壓(例如，共模參考電壓 Vqi)。 放大器120的輸出隨后可經(jīng)反饋節(jié)點(diǎn)125驅(qū)動PMOS 130以生成反饋電流IFB。反饋電流可 又形成跨熱敏電阻器105的電壓降，使得在VIN1的電壓相等于V CM的電壓。雖然在VIN1的電 壓可相等于VCM的電壓，但由于放大器1 2〇的偏移原因，這可以是一個或更多個非理想情況 的結(jié)果(例如，半導(dǎo)體器件不匹配、處理誤差和/或放大器120的有限電壓增益)，可存在一 定的偏移。在熱敏電阻器105的感應(yīng)和/或測量期間的反饋電流I FB可由以下等式表示：IFB =V皿/RTH，其中，RTH可以是熱敏電阻器105的電阻。由于在VIN1的電壓可由放大器120強(qiáng)制 相等于V CM，因此，反饋電流IFB也可表示為IFB=VCM/R TH。在感應(yīng)和/或測量耦合到VIN2的參 考電阻器106的電阻時(shí)，緩沖器1〇〇可以類似方式操作。對于此類測量，反饋電流 Ifb可表 示為Ifb = Vcm/Rref，其中，Rref可以是參考電阻器106的電阻。
[0014] MUX 111a和MUX 111b可包括諸如通柵（pass-gate)晶體管(未明確示出）等可具 有電阻的組件。相應(yīng)地，流過MUX 111的任何電流可造成電壓降。由于MUX 111內(nèi)部的此類 器件的電阻可受各種參數(shù)影響(例如，半導(dǎo)體工藝變化和/或溫度)，因此，跨MUX 111的任何 電壓降可有所不同。為避免此類變化的電壓降造成的誤差，放大器120的輸入可配置成不 汲取任何相當(dāng)大量的電流。相應(yīng)地，緩沖器100可感應(yīng)耦合到V IN1和/或VIN2的電阻，而無 相當(dāng)大量的電流流過MUX 111b。因此,與通過MUX 111b的此類電流相關(guān)聯(lián)的任何電壓降和 /或誤差可得以避免。由于緩沖器100可配置成感應(yīng)耦合到VIN1和/或V IN2的電阻的值，而 不汲取從VIN1和/或VIN2到放大器120的輸入的任何電流，因此，緩沖器100可在本文中稱 為"高阻抗緩沖器"。
[0015] 如上所述，反饋電流iFB的值可基于耦合到vIN1或VIN2的電阻的值。因此，可相等于 IFB，與IFB成正比，或者基于IFB的電流可用于測量耦合到v IN1或vIN2的電阻的值。在一些實(shí) 施例中，PMOS 132可配置成鏡像PMOS 130,并且由此可提供可與'成正比的單端輸出電流 IQUT。象PM0S 130 -樣，PM0S 132可具有耦合到VDD的源極和耦合到反饋節(jié)點(diǎn)125的柵極。
[0016] 為將IQUT換算到用于給定IFB的所需級別，PM0S 132的大小可調(diào)整到任何適合大 小，該大小可大于或小于PM0S 130的大小。為便于理解本公開內(nèi)容，PM0S或NM0S晶體管的 "大小"可指晶體管的寬度長度比。在一些實(shí)施例中，PM0S 132的大小可配置成是PM0S 130 的兩倍，并且因此IQUT的值可以是IFB的值的兩倍。同樣地，在一些實(shí)施例中，PM0S 132的大 小可配置成是PM0S 130的一半，并且因此IQUT的值可以是U的值的一半。為便于理解本發(fā) 明，1隱和IFB的比率可稱為緩沖器1〇〇的"增益"。
[0017] 在一些實(shí)施例中，可動態(tài)調(diào)整緩沖器100的增益。例如，PM0S 132可具有可調(diào)整 的大小。為實(shí)現(xiàn)可調(diào)整大小，PM0S 132可包括任何適合數(shù)量的單獨(dú)PM0S器件，這些器件可 選擇性地包括在PM0S 132的操作中。每個單獨(dú)選擇的PM0S器件可影響PM0S 132的整體大 小。相應(yīng)地，更多單獨(dú)PM0S器件的選擇可導(dǎo)致用于PM0S 132的更大實(shí)際大小，并且更少單 獨(dú)PM0S器件的選擇可產(chǎn)生用于PM0S 132的更小實(shí)際大小。在一些實(shí)施例中，此類單獨(dú)器 件的選擇和取消選擇可通過經(jīng)開關(guān)、通柵或配置成選擇性地將兩個端子耦合在一起的任何 其它適合器件，將每個單獨(dú)器件的柵極、源極和/或漏極端子的一個或更多個端子耦合到 PM0S 132的相應(yīng)柵極、源極和/或漏極端子而實(shí)現(xiàn)。
[0018] 緩沖器100可配置成輸出IQUT到正輸出節(jié)點(diǎn)154或負(fù)輸出節(jié)點(diǎn)152。例如，緩沖器 100的輸出級可包括開關(guān)112。在第一極性狀態(tài)期間，開關(guān)112可將單端I QUT路由到正輸出 節(jié)點(diǎn)154,并且在第二極性狀態(tài)期間，開關(guān)112可將單端IQUT路由到負(fù)輸出節(jié)點(diǎn)152。緩沖 器100的輸出的交替極性可由包含緩沖器100的系統(tǒng)用于校正由于半導(dǎo)體器件不匹配、半 導(dǎo)體加工缺陷或其它類型的非理想性原因由緩沖器100造成的偏移和/或其它信號誤差。 例如，緩沖器100可由于例如在熱敏電阻器105的第一測量期間在放大器120的輸入的正 偏移原因而產(chǎn)生偏移。在熱敏電阻器105的第一測量期間，單端I QUT可路由到正輸出端子 154,并且因此，偏移可作為正偏移輸出。隨后，通過交替開關(guān)112的狀態(tài)，可交替緩沖器100 的極性狀態(tài)。在熱敏電阻器105的第二測量期間，可將單端I QUT路由到負(fù)輸出端子152。在 第二測量期間，可發(fā)生類似的偏移。但由于IQUT可路由到負(fù)輸出端子152,因此，偏移可作 為負(fù)偏移輸出。為便于理解本公開內(nèi)容，緩沖器100在第二極性狀態(tài)中時(shí)基于電阻器件(例 如，熱敏電阻器105)的輸出電流可稱為緩沖器100在第一極性狀態(tài)中時(shí)基于該相同電阻器 件的輸出電流的"互補(bǔ)"。如下面相對于圖3進(jìn)一步詳細(xì)描述的一樣，接收表示熱敏電阻器 105的第一和第二測量的兩個輸出電流的系統(tǒng)可組合兩個測量，從而消除在第一和第二極 性狀態(tài)期間生成的某些偏移。
[0019] 在一些實(shí)施例中，緩沖器100可配置成將單端IQUT轉(zhuǎn)換成差分輸出電流I QUT+和 I0UT。為將諸如IQUT等單端電流信號轉(zhuǎn)換成差分電流信號，緩沖器100可配置成在匯入來自 兩個輸出節(jié)點(diǎn)152和154的一半I QUT的同時(shí)向兩個輸出節(jié)點(diǎn)152和154之一供應(yīng)IQUT。此 類供應(yīng)和匯入電流可在兩個輸出節(jié)點(diǎn)152和154之一產(chǎn)生大約一半I QUT的正電流和在兩個 輸出節(jié)點(diǎn)1δ2和154的另一節(jié)點(diǎn)大約一半IQUT的負(fù)電流。相應(yīng)地，通過可大約相等于I QUT的 單端值的差分值，可在輸出節(jié)點(diǎn)152和154提供差分輸出電流IQUT+和Ι ουτ-。
[0020] 在一些實(shí)施例中，緩沖器100可包括PM0S 134。像PM0S 132 -樣，PM0S 134可具 有耦合到反饋節(jié)點(diǎn)125的柵極和耦合到VDD的源極。PM0S 134可配置成匹配PM0S 1332,但 帶有可大約是PMOS 132的大小的一半的大小。相應(yīng)地，PMOS 134提供的電流可大約是Ιουτ 的一半。NMOS 140、NM0S 142和NM0S 144可又配置成鏡像PM0S 134的一半IQUT電流。例如， NM0S 140可具有耦合到接地("GND"）的源極和耦合到PMOS 134的漏極的柵極和漏極。這 樣，NM0S 140可生成柵極偏置，并且可匯入PMOS 134提供的一半IQUT電流。NM0S 142和NM0S 144可每個包括耦合到GND的源極和耦合到NM0S 140的柵極。NM0S 142和NM0S 144可配置 成相互匹配，并且可具有大約相同的大小。另外，NM0S 142和NM0S 144可配置成匹配NM0S 140,并且可具有與NM0S 140大約相同的大小。相應(yīng)地，NM0S 142和NM0S 144可每個配置 成匯入可大約等于IQUT的一半的電流。因此，NM0S 142可匯入來自輸出節(jié)點(diǎn)152的大約一 半IQUT的電流，并且NM0S 144可匯入來自輸出節(jié)點(diǎn)154的大約一半IQUT的電流。為便于理 解本公開內(nèi)容，NM0S 142和NM0S 144可稱為電流匯或電流源。雖然通過在也匯入來自輸出 節(jié)點(diǎn)152和154兩者的一半IQUT的同時(shí)，將I QUT供應(yīng)到兩個輸出節(jié)點(diǎn)152和154之一，可設(shè) 置緩沖器的輸出的共模，但緩沖器100的輸出的共?？梢匀魏芜m合的方式建立。例如，在將 一半I OTT電流供應(yīng)到兩個輸出節(jié)點(diǎn)152和154兩者的同時(shí)，能夠從兩個輸出節(jié)點(diǎn)152和154 Z. Ι〇υχο
[0021] 雖然IQUT的減半在上面描述為是由于PMOS 134具有PMOS 132的一半的大小原因， 但I(xiàn)QUT的減半可以任何適合方式實(shí)現(xiàn)。例如，在一些實(shí)施例中，PMOS 134可具有與PMOS 132 相同的大小，并且因此可提供相等于IQUT的電流到NMOS 140。在此類實(shí)施例中，NMOS 142和 NM0S 144可以為NM0S 140的大小的一半。
[0022] 在一些實(shí)施例中，可從IFB鏡像IQUT而不直接由放大器120將其驅(qū)動。圖1B根據(jù) 本公開內(nèi)容的教導(dǎo)，示出電流模式緩沖器102的示意圖。如圖1B所示，放大器120可配置 成驅(qū)動NM0S 135。NM0S 135可具有耦合到放大器120的輸出的柵極、耦合到MUX 111a的源 極和耦合到諸如PM0S 136的二極管連接器件的柵極和漏極的漏極。PM0S 136可具有耦合 到VDD的源極，并且如上所述，具有耦合到一起并且耦合到NM0S 135的漏極的柵極和漏極。 由于PMOS 136可與反饋晶體管NM0S 135在相同電流路徑中，因此，二極管連接的PM0S 136 可通過反饋電流IFB自偏置。PMOS 138和PMOS 137可每個具有耦合到PMOS 136的柵極的 柵極，并且相應(yīng)地可鏡像PMOS 136。例如，PMOS 138可鏡像PMOS 136以便以類似于圖1A中 PMOS 132鏡像PMOS 130的方式生成IQUT。同樣地，PMOS 137可鏡像PM0S 136以便以類似于 圖1A中PMOS I34鏡像PM0S 130的方式生成一半Ιουτ。
[0023] 如上所述，緩沖器100在諸如熱敏電阻器105等器件的兩個測量期間交替極性的 能力可允許系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)緩沖器100以有效地消除在兩個測量期間產(chǎn)生的任何偏移。由于緩沖 器100的體系結(jié)構(gòu)可允許在后一級消除偏移，因此，對于可對偏移有影響的各種參數(shù)，緩沖 器100可設(shè)置有寬松的要求。例如，放大器120中匹配晶體管的尺寸（例如，差分對和/或 電流鏡像）可影響那些匹配晶體管實(shí)際上匹配的密切程度。一般情況下，尺寸更小(例如， 用于NM0S或PM0S器件的溝道寬度和溝道長度）的晶體管可比尺寸更大的晶體管更易于受 半導(dǎo)體加工缺陷或不匹配影響。此類半導(dǎo)體加工缺陷或不匹配例如可影響可形成到放大器 120的輸入的晶體管差分對(未明確示出）。此類不匹配的結(jié)果可能是跨放大器 12〇的輸入 的偏移，這又可產(chǎn)生輸出電流的偏移。然而，由于可在后一級消除任何不匹配誘發(fā)的偏移， 因此，可以額定尺寸實(shí)現(xiàn)放大器1 2〇內(nèi)匹配的晶體管。因此，與以大尺寸實(shí)現(xiàn)以便最小化不 匹配和偏移的匹配晶體管相比，可節(jié)省相當(dāng)大量的半導(dǎo)體面積。
[0024]圖2根據(jù)本公開內(nèi)容的教導(dǎo)，示出用于測量電阻器和熱敏電阻器的電阻的示例方 法200的流程圖。
[0025] 在步驟2〇2,可將電阻器耦合到緩沖器的放大器輸入。例如，可通過MUX 111b將參 考電阻器106選擇性地耦合到放大器120的正輸入，并且可通過MUX 111a將反饋路徑耦合 到參考電阻器106。
[0026]在步驟204,可將緩沖器設(shè)置成第一極性狀態(tài)。例如，可設(shè)置開關(guān)112以將單端IQUT 路由到正輸出節(jié)點(diǎn)154,同時(shí)NMOS 144和NMOS 142每個分別匯入來自正輸出節(jié)點(diǎn)154和負(fù) 輸出節(jié)點(diǎn)152的一半IOTT的電流。
[0027]在步驟206,可基于電阻器生成第一輸出電流。例如，放大器120可驅(qū)動反饋節(jié)點(diǎn) 125到某個電壓，該電壓促使反饋路徑中的晶體管(例如，PMOS 130)生成可足以強(qiáng)制跨參考 電阻器106的電壓相等于的反饋電流。另外，PMOS 132可鏡像PMOS 130的反饋電流。在 一些實(shí)施例中，來自PMOS I%的單端信號電流可輸出為單端輸出電流。在一些實(shí)施例中，來 自PMOS 132的單端信號電流可通過由NMOS 142和NMOS 144形成的一半IQUT電流匯而轉(zhuǎn)換 成差分輸出電流。
[0028] 在步驟208,可將緩沖器設(shè)置成第二極性狀態(tài)。例如，可設(shè)置開關(guān)112以將單端 路由到負(fù)輸出節(jié)點(diǎn)152,同時(shí)NMOS 144和NMOS 142每個分別匯入來自正輸出節(jié)點(diǎn)154和負(fù) 輸出節(jié)點(diǎn)152的一半IQUT的電流。
[0029] 在步驟210,可基于電阻器的電阻生成第一互補(bǔ)輸出電流。雖然在步驟210期間可 將緩沖器100的極性設(shè)置成第二極性狀態(tài)，但緩沖器100可以類似于步驟206的操作的方 式生成基于參考電阻器106的第一互補(bǔ)輸出電流。
[0030] 在步驟212,可將熱敏電阻器耦合到緩沖器的放大器輸入。例如,可通過MUX 111b 將熱敏電阻器105選擇性地耦合到放大器120的正輸入，并且可通過MUX 111a將反饋路徑 耦合到熱敏電阻器105。
[0031] 在步驟214到220期間，可以在步驟204到210中基于電阻器生成多個輸出電流 的類似方式，生成基于熱敏電阻器的多個輸出電流。
[0032] 在步驟214,可將緩沖器100重新設(shè)置成步驟204中所述的第一極性狀態(tài)。
[0033] 在步驟216,可基于熱敏電阻器的電阻生成第二輸出電流。例如，放大器120可驅(qū) 動反饋節(jié)點(diǎn)125到某個電壓，該電壓促使反饋路徑中的晶體管(例如，PMOS 130)生成可足以 強(qiáng)制跨熱敏電阻器105的電壓相等于VCM的反饋電流。另外，PM0S 132可鏡像PMOS 130的 反饋電流。在一些實(shí)施例中，來自PM0S 132的單端信號電流可輸出為單端輸出電流。在一 些實(shí)施例中，來自PM0S 132的單端信號電流可通過由NM0S 142和NM0S 144形成的一半IOTT 電流匯而轉(zhuǎn)換成差分輸出電流。
[0034] 在步驟218,可將緩沖器100重新設(shè)置成步驟208中所述的第二極性狀態(tài)。緩沖 器100在第二極性狀態(tài)中時(shí)，可在步驟220基于熱敏電阻器的電阻生成第二互補(bǔ)輸出電流。 雖然在步驟220期間可將緩沖器100的極性設(shè)置成第二極性狀態(tài)，但緩沖器100可以與上 面為步驟216所述在其它方面類似的方式生成第二互補(bǔ)輸出電流。
[0035] 雖然圖2公開相對于方法200要進(jìn)行的特定數(shù)量的步驟，但方法200可通過比圖2 所示那些步驟更多或更少的步驟執(zhí)行。例如，可僅通過步驟202、2〇6、212和21 6執(zhí)行方法 200。另外,雖然圖2公開相對于方法200要進(jìn)行的步驟的某個順序，但方法200中包括的 步驟可以任何適合的順序完成。例如，可在步驟202到210之前執(zhí)行步驟212到220。 [0036] 圖3根據(jù)本公開內(nèi)容的教導(dǎo)，示出顯示溫度測量系統(tǒng)300的框圖。溫度測量系統(tǒng) 300可包括熱敏電阻器105、參考電阻器106、模擬輸入級305及數(shù)字計(jì)算級315。在一些實(shí) 施例中，模擬輸入級305和數(shù)字計(jì)算級315可包括在單個半導(dǎo)體芯片上，并且熱敏電阻器 105和參考電阻器106可以是外部組件。對于此類實(shí)施例，熱敏電阻器105可經(jīng)引腳301耦 合到模擬輸入級305,并且參考電阻器106可經(jīng)引腳302耦合到模擬輸入級305。
[0037] 模擬輸入級3〇5可包括緩沖器1〇〇和模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC) 310。如上參照圖1所述， 緩沖器100可配置成輸出可與耦合到緩沖器100的電阻的值成反比，或者基于該值的差分 電流信號。另外，緩沖器100可配置成交替緩沖器100的輸出的極性狀態(tài)。例如，在參考 電阻器106的第一測量期間，緩沖器100可輸出電流到其正輸出節(jié)點(diǎn)154,該節(jié)點(diǎn)可耦合到 ADC 310的正輸入。同樣地，在參考電阻器1〇6的第二測量期間，緩沖器1〇〇可輸出電流到 其負(fù)輸出節(jié)點(diǎn)I52,該節(jié)點(diǎn)可耦合到ADC 310的負(fù)輸入。在一些實(shí)施例中，模擬輸入級305 可包括與緩沖器100不同的電阻到電流轉(zhuǎn)換器。在此類實(shí)施例中，模擬輸入級305可包括 交替極性器件，該器件可以與開關(guān)112交替緩沖器100的輸出電流的類似方式，交替電阻到 電流轉(zhuǎn)換器的輸出到ADC 310的正輸入和ADC 310的負(fù)輸入的路由選擇。另外，在此類實(shí)施 例中，模擬輸入級3〇5可包括共模電路，該電路可設(shè)置和/或控制ADC 310收到的電流信號 的共模。
[0038] ADC 310可通過可配置成將模擬電流信號轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信號的任何適合類型的ADC 實(shí)現(xiàn)。例如，ADC 310可以是可配置成連續(xù)輸出數(shù)字比特流的Sigma-delta ADC,數(shù)字比特流 可表示差分電流信號IQUT+和的值。實(shí)現(xiàn)為sigma-delta ADC的ADC 310的實(shí)施例或任 何其它適合類型的ADC可包括適合數(shù)量的積分級。在一些實(shí)施例中，此類積分級可包括連 續(xù)時(shí)間積分器312。一個或更多個連續(xù)時(shí)間積分器312的連續(xù)時(shí)間操作可允許ADC 310以 低噪聲方式操作。例如，連續(xù)時(shí)間積分器312可比開關(guān)電容器積分器生成更小得多的噪聲。 此類低噪聲操作可允許ADC 310位于與噪聲敏感電路(例如，無線收發(fā)器）相同的半導(dǎo)體芯 片上。通過允許更多電路集成在單個半導(dǎo)體芯片上，此類集成可降低各種應(yīng)用中的零件計(jì) 數(shù)和相關(guān)聯(lián)成本。
[0039] 數(shù)字計(jì)算級315可包括配置成接收和處理來自ADC 310的一個或更多個數(shù)字比特 流以及計(jì)算溫度的數(shù)子邏$耳。數(shù)子計(jì)算級315可包括去復(fù)用器（DEMUX) 330、~個或更多個 抽取器340、一個或更多個偏移消除器350、加法器360、除法器370及查圖380。數(shù)字計(jì)算 級315可包括以任何適合方式實(shí)現(xiàn)的邏輯。例如，數(shù)字計(jì)算級315的邏輯可在專用集成電 路（ASIC)中，在現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA)中，在存儲器中存儲并且配置成由多用途處理器 執(zhí)行的程序指令中或其任何適合組合中實(shí)現(xiàn)。
[0040]如下面進(jìn)一步詳細(xì)所述，數(shù)字計(jì)算級315可配置成成（i)將來自ADC 310,表示在 不同時(shí)間熱敏電阻器1〇5和參考電阻器1〇6的電阻的比特流轉(zhuǎn)換成多比特?cái)?shù)字值(例如，ι ΤΗ 和IREF) ;(ii)基于兩個數(shù)字值，計(jì)算電阻比；以及（iii)基于計(jì)算的電阻比，確定溫度。 [0041] 在一些實(shí)施例中，數(shù)字計(jì)算級315的輸入可稱合到DEMUX 330的輸入。在一些實(shí) 施例中，DEMUX 330可以是一對四去復(fù)用器，并且可配置成將數(shù)字計(jì)算級315的輸入一次耦 合到四個抽取器340之一。四個抽取器340a-d每個可配置成在四個測量(例如，測量Ml到 M4)之一期間接收來自ADC 310的數(shù)據(jù)比特流。例如，DEMUX 330可將測量Ml路由到抽取器 340a，將測量M2路由到抽取器340b,將測量M3路由到抽取器340c以及將測量M4路由到抽 取器340d。測量Ml和M2可包括參考電阻器106的互補(bǔ)測量。例如，測量Ml可包括緩沖器 100在第一極性狀態(tài)期間感應(yīng)參考電阻器106的電阻時(shí)在第一時(shí)間期內(nèi)來自ADC 310的比 特流。另外，測量M2可包括緩沖器100在第二極性狀態(tài)期間感應(yīng)參考電阻器106的電阻時(shí) 在第二時(shí)間期內(nèi)來自ADC 310的比特流。類似地，測量M3和M4可包括用于熱敏電阻器105 的互補(bǔ)測量。例如，測量M3可包括緩沖器100在第一極性狀態(tài)期間感應(yīng)熱敏電阻器1〇5的 電阻時(shí)在第三時(shí)間期內(nèi)來自ADC 310的比特流。另外，測量M4可包括緩沖器100在第二極 性狀態(tài)期間感應(yīng)熱敏電阻器105的電阻時(shí)在第四時(shí)間期內(nèi)來自ADC 310的比特流。
[0042]每個抽取器340可配置成將來自ADC 310的數(shù)字比特流轉(zhuǎn)換成單個多比特值。抽 取器340可連續(xù)接收任何適合數(shù)量的比特，并且可輸出單個多比特值。例如，抽取器340可 連續(xù)接收來自ADC 310的Μ個連續(xù)比特，并且可輸出對應(yīng)于設(shè)置成邏輯！的64個輸入比特 的單個多比特值。在一些實(shí)施例中，在接收邏輯1時(shí)，抽取器340可添加1到其輸出值。同 樣地，在接收邏輯0時(shí)，抽取器310可從其輸出值中減去1。相應(yīng)地，對于64個連續(xù)輸入比 特，抽取器340可具有負(fù)64的最小輸出值和正64的最大輸出值。雖然抽取器340的上述 示例涉及連續(xù)接收64個連續(xù)輸入比特，但抽取器340可配置成接收任何適合數(shù)量的比特以 便輸出適合準(zhǔn)確度的多比特值。抽取器340的比特大小可取決于多個因素，包括但不限于 多比特輸出的所需分辨率和所需信號范圍。例如，抽取器340可配置成轉(zhuǎn)換大量連續(xù)收到 的比特，以便如上參照圖1所述，提供在動態(tài)增大或減小緩沖器100的增益時(shí)可避免飽和的 足夠大的信號范圍。另外，抽取器340可以是任何適合階數(shù)抽取器。例如，抽取器340可以 是一階抽取器、四階抽取器或任何其它適合階數(shù)抽取器。
[0043] 偏移消除器35〇a可配置成接收來自抽取器：340a和340b,表示測量Ml和M2的多 比特值，并且輸出可表示在參考電阻器106的測量期間參考電阻器106的電流的多比特?cái)?shù) 字值I KEF。如上所述，測量Ml可在緩沖器100設(shè)置成第一極性設(shè)置時(shí)已在參考電阻器106 上執(zhí)行，并且測量M2可在緩沖器100設(shè)置成第二極性設(shè)置時(shí)已在參考電阻器1〇6上執(zhí)行。 相應(yīng)地，在測量Ml期間產(chǎn)生的偏移可對應(yīng)于在測量M2期間產(chǎn)生的相等偏移。此類相等偏移 可通過任何適合的技術(shù)消除。例如，如等式1到3所示，偏移消除器350a可從抽取器340a 收到的值中減去從抽取器340b收到的值以便消除偏移電流。
[0044] 緩沖器1〇〇在第一極性狀態(tài)中時(shí)參考電阻器106的電流模式測量可表示為： (箏式 i) mi=(v/rref)+ioff 其中，VCM'是共模參考電壓加緩沖器100中放大器120的偏移，RRff是參考電阻器 1〇6 的電阻，以及IQFF是在ADC 310的輸入中或在ADC 310的輸入處產(chǎn)生的偏移電流(例如，ADC 310的輸入偏移電流和/或由NM0S 142和NM0S 144的不匹配造成的緩沖器100的輸出偏 移電流)。同樣地，緩沖器100在第二極性狀態(tài)中時(shí)參考電阻器106的電流模式測量可表示 為： (等式幻 M2 = -(Vcm, /Reef) +Ioff〇
[0045] 從Ml減去M2可相應(yīng)地產(chǎn)生以下等式： 、等式 3、IREF = Ml _ M2 = 2* VCM /Rref。
[0046]如下所示,IREF的值可還與ITH的值組合以進(jìn)一步消除在V CM'的值中表示的放大器 120的偏移。
[0047] 偏移消除器350b可配置成以與偏移消除器350a類似的方式操作。偏移消除器 350b可配置成接收來自抽取器340c和340d，表示測量M3和M4的多比特值，并且輸出可表 示在熱敏電阻器105的測量期間熱敏電阻器105的電流的多比特?cái)?shù)字值I TH。如上所述，測 量M3可在緩沖器1〇〇設(shè)置成第一極性設(shè)置時(shí)已在熱敏電阻器105上執(zhí)行，并且測量M4可 在緩沖器100設(shè)置成第二極性設(shè)置時(shí)已在熱敏電阻器105上執(zhí)行。相應(yīng)地，在測量M3期間 產(chǎn)生的偏移可對應(yīng)于在測量M4期間產(chǎn)生的相等偏移。此類相等偏移可通過任何適合的技 術(shù)消除。例如，如等式4到6所示，偏移消除器350b可從抽取器340c收到的值中減去從抽 取器340d收到的值以便消除偏移電流。
[0048] 緩沖器100在第一極性狀態(tài)中時(shí)熱敏電阻器105的電流模式測量可表示為： (等式 4、M3 = (VCM，/RTH) + I0FF 其中，VCM'是共模參考電壓加緩沖器100中放大器120的偏移，RTH是熱敏電阻器105 的電阻，以及IQFF是ADC 310的偏移電流。同樣地，緩沖器100在第二極性狀態(tài)中時(shí)熱敏電 阻器105的電流模式測量可表示為： (等式 5) M4 = (-VCM，/RTH) + I0FF。
[0049] 從M3減去M4可相應(yīng)地產(chǎn)生以下等式： C等式 6) ITH = M3 - M4 = 2* VCM，/Rth。
[0050] 如下所示，ITH的值可還與IKEF的值組合以進(jìn)一步消除在VCM'的值中表示的放大器 120的偏移。
[0051] 在確定ITH和IKEF后，可以某個比率組合ITH和I KEF。如等式8和9所示，此類電流 比可相等于包括參考電阻器106和熱敏電阻器105的相應(yīng)電阻的電阻比。例如，加法器360 可將I TH和IREF相力卩。除法器370隨后可將IREF除以加法器360的輸出卿，I TH與IKEF之和)。 代入用于IREF和ITH的值的等式3和等式6得出了以下等式： (等式 7) ΙΚ0/(Ι·+ΙΤΗ) = (2*VCM，/Rref)Λ(2*VCM，/R·) + (2*να，/RTH))。
[0052] 在此類比率中，因數(shù)2和VCM'的值(包括緩沖器100中放大器120的偏移)可消除， 得出以下等式： (# 式 <?) I腳AIREF + ITH) = (1/RKEF)八（1/R哪）+ (1/RTH))。
[0053] 將等式8的分子和分母乘以RKEF * RTH顯示，等式8中的電流比可相等于以下電阻 比： 傳式 9) Γ =Rth/(Rth + Rref) 其中，Γ表示電阻比，Rref表示參考電阻器1〇6的電阻，以及rth表示熱敏電阻器105的 電阻。
[0054]參考電阻器106可以是跨例如85到負(fù)30攝氏度的溫度范圍可具有大約相同電阻 值的離散芯片外組件。另一方面，熱敏電阻器105可具有可根據(jù)設(shè)計(jì)跨此類溫度范圍變化 的電阻。相應(yīng)地，電阻比的值可隨著跨溫度范圍的溫度而變化。查圖 380可配置成接收來 自除法器370的電阻比，并且基于電阻比輸出溫度值。在一些實(shí)施例中，查圖380可包括非 易失性存儲器，包括跨溫度范圍的可能電阻比和對應(yīng)溫度值的表格。對于此類實(shí)施例，查圖 38〇可接收來自除法器37〇的電阻比，確定表格中的最接近電阻比條目，以及輸出表格中對 應(yīng)于最接近電阻比條目的溫度。用于此類實(shí)施例的溫度輸出的分辨率可取決于電阻比值的 此類表格中可能電阻比值的數(shù)量。例如，查圖380可包括帶有116個條目的表格以便提供 在85攝氏度到負(fù)30攝氏度的可能范圍內(nèi)1攝氏度的分辨率。
[0055] 在一些實(shí)施例中，查圖380可配置成基于兩個或更多個表?xiàng)l目插入溫度值。例如， 如果電阻比輸入是在兩個表?xiàng)l目的電阻比之間的一半，則查圖380可計(jì)算可以是在用于兩 個表?xiàng)l目的對應(yīng)溫度輸出值之間一半的溫度。在一些實(shí)施例中，查圖380可包括算法而不 是電阻比和對應(yīng)溫度值的表格。對于此類實(shí)施例，查圖380可基于電阻比和溫度算法，計(jì)算 溫度輸出。查圖380中表格中存儲的電阻比和溫度值和/或在查圖380的算法中使用的任 何參數(shù)可基于用于熱敏電阻器105和/或參考電阻器106的已知特性。
[0056]溫度測量系統(tǒng)300可配置成測量和輸出跨用于給定應(yīng)用的任何適合溫度范圍的 溫度。例如，在消費(fèi)者電子器件應(yīng)用中，溫度測量系統(tǒng)300可配置成測量和輸出從85攝氏 度到負(fù)30攝氏度的溫度值。又如，在汽車應(yīng)用中，溫度測量系統(tǒng)300可配置成測量和輸出 從140到負(fù)85攝氏度的溫度值。
[0057] 由于最終測試測量可基于包括RTH和Rref的比率，因此，最終溫度測量的準(zhǔn)確度可 取決于與R ref相比的RTH的相對值，而不是單獨(dú)取決于RTH或RKEF的準(zhǔn)確度。用于ADC 310和 抽取器340的各種設(shè)計(jì)參數(shù)(例如，sigma-delta操作的周期數(shù)量和抽取的順序）對RTH和 RKEF的相應(yīng)準(zhǔn)確度具有相同影響。因此，雖然此類設(shè)計(jì)參數(shù)可單獨(dú)影響RTH和/或Rref的測 量，但那些設(shè)計(jì)參數(shù)可對包括R TH和Rref的電阻比只具有可忽略不計(jì)的影響。因此，溫度測 量系統(tǒng)300可實(shí)現(xiàn)高準(zhǔn)確度而不調(diào)諧ADC 310的增益和/或在ADC 310和抽取器340上執(zhí) 行歸一化。
[0058] 出于類似原因，溫度測量系統(tǒng)3〇0可避免由緩沖器100中增益誤差造成的誤差。例 如，如果半導(dǎo)體器件不匹配造成緩沖器100的增益比設(shè)計(jì)更大5%，則用于參考電阻器106的 每個測量Ml和M 2和用于熱敏電阻器105的每個測量M3和M4可產(chǎn)生相同的5%誤差。在 此類情況下，RTH和R ref可均包括5%誤差。然而，由于5%誤差可同樣影響RTH和Rref，因此， 此類誤差可消除包括R TH和RKEF的電阻比。相應(yīng)地，溫度測量輸出可不受緩沖器100的增益 誤差影響。
[0059] 由于溫度測量系統(tǒng)300的體系結(jié)構(gòu)可允許消除緩沖器1〇〇和/或ADC 310中可能 的增益誤差，因此，對于可對此類増益誤差有影響的各種參數(shù)，緩沖器100和ADC 310可設(shè) 置有寬松的要求。例如，如上參照圖1所述，緩沖器100的增益可受與PMOS 130的大小相比 的PM0S 132的大小影響。PM0S 130和PMOS 132的大小的比率例如可受各種半導(dǎo)體加工缺 陷或不匹配影響。尺寸更?。ɡ纾糜贜MOS或PMOS器件的溝道寬度和溝道長度）的晶體 管可比尺寸更大的晶體管更易于受半導(dǎo)體加工缺陷和/或不匹配影響。然而，由于可在后 一級消除任何不匹配誘發(fā)的增益誤差，因此，可以額定尺寸配置PMOS 130和PMOS 132。因 此，可節(jié)省相當(dāng)大量的半導(dǎo)體面積。
[0060] 雖然電阻率可在上面描述為Γ ==RT[/(RTH + R^)，但數(shù)字計(jì)算級315可配置成實(shí)現(xiàn) 包括RTH和RKEF的任何適合比率。例如，DEMUX 330可配置成分別將測量Ml和M2路由到抽 取器340c和340d，并且分別將測量M3和M4路由到抽取器340a和340b。在此類實(shí)施例中， 加法器360和除法器370可組合以計(jì)算R KHy(RREF + RTH)而不是RTI/(RTH + RKEF)的電阻比。在 一些實(shí)施例中，可忽略加法器360的功能性，并且可利用Rref/R ti^ IVIW的比率。 t0061] 圖4根據(jù)本公開內(nèi)容的教導(dǎo)，示出用于測量溫度的示例方法400的流程圖。在步驟 402,可生成基于電阻器的電阻的第一電流信號。例如，緩沖器100可生成可基于參考電阻 器106的差分輸出電流。在一些實(shí)施例中，緩沖器100可在步驟402期間設(shè)置成第一極性狀 態(tài)。在步驟404,可將第一電流信號轉(zhuǎn)換成第一數(shù)字信號。例如，ADC 310可以是sigma-delta ADC，并且可將來自緩沖器100的差分輸出電流轉(zhuǎn)換成數(shù)字比特流。
[0062] 在步驟406,可生成基于電阻器的電阻的第一互補(bǔ)電流信號。例如，可將緩沖器 100的極性從第一極性狀態(tài)更改到第二極性狀態(tài)，并且緩沖器1〇〇可生成可基于參考電阻 器106的差分輸出電流。相應(yīng)地，可通過在步驟406期間的相等偏移，匹配在步驟402期間 產(chǎn)生的偏移電流(例如，I QFF)。在步驟408,可將第一互補(bǔ)電流信號轉(zhuǎn)換成第一互補(bǔ)數(shù)字信 號。例如，ADC 310可以是sigma-delta ADC，并且可將來自緩沖器100的差分輸出電流轉(zhuǎn)換 成數(shù)字比特流。 在步驟412,可生成基于熱敏電阻器的電阻的第二電流信號。例如，緩沖器100可生成 可基于熱敏電阻器105的差分輸出電流。在一些實(shí)施例中，緩沖器100可在步驟412期間 處在第一極性狀態(tài)。在步驟414,可將第二電流信號轉(zhuǎn)換成第二數(shù)字信號。例如，ADC310可 以是sigma-delta ADC,并且可將來自緩沖器100的差分輸出電流轉(zhuǎn)換成數(shù)字比特流。
[0063] 在步驟416,可生成基于熱敏電阻器的電阻的第二互補(bǔ)電流信號。例如，可將緩沖 器100的極性從第一極性狀態(tài)更改到第二極性狀態(tài)，并且緩沖器100可生成可基于熱敏電 阻器105的差分輸出電流。相應(yīng)地，可通過在步驟416期間的相等偏移，匹配在步驟412期 間產(chǎn)生的偏移電流(例如，I QFF)。在步驟418,可將第二互補(bǔ)電流信號轉(zhuǎn)換成第二互補(bǔ)數(shù)字信 號。例如，ADC 310可以是sigma-delta ADC，并且可將來自緩沖器100的差分輸出電流轉(zhuǎn)換 成數(shù)字比特流。
[0064] 在步驟420,可確定對應(yīng)于電阻器的電阻的第一數(shù)字值。在一些實(shí)施例中，第一數(shù) 字值可基于第一數(shù)字信號和第一互補(bǔ)數(shù)字信號。例如，DEMUX 330可將第一數(shù)字信號(例如， 在步驟404期間由ADC 310生成的比特流）路由到抽取器340a。類似地，DEMUX 330可將第 一互補(bǔ)數(shù)字信號(例如，在步驟408期間由ADC 310生成的比特流）路由到抽取器340b。抽 取器340a和340b可將其相應(yīng)收到的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成多比特值，并且可將那些多比特值發(fā) 送到偏移消除器350a。偏移消除器350a可從抽取器340a的輸出中減去抽取器340b的輸 出，并且輸出可取決于參考電阻器106的電阻的數(shù)字值I REF。
[0065] 在步驟422,可確定對應(yīng)于熱敏電阻器的電阻的第二數(shù)字值。在一些實(shí)施例中，第 二數(shù)字值可基于第二數(shù)字信號和第二互補(bǔ)數(shù)字信號。例如，DEMUX 330可將第二數(shù)字信號 (例如，在步驟414期間由ADC 310生成的比特流)路由到抽取器340c。類似地，DEMUX 330可 將第二互補(bǔ)數(shù)字信號(例如，在步驟418期間由ADC 310生成的比特流)路由到抽取器340d。 抽取器MOc和340d可將其相應(yīng)收到的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成多比特值，并且可將那些多比特值 發(fā)送到偏移消除器3 5〇b。偏移消除器350b可從抽取器340c的輸出中減去抽取器340d的 輸出，并且輸出可取決于熱敏電阻器105的電阻的數(shù)字值I TH。
[0066] 在步驟424,可基于第一數(shù)字值和第二數(shù)字值來計(jì)算電阻比。例如,加法器360和 除法器 370可組合以將第一數(shù)字值(例如，IREF)除以第一數(shù)字值(例如，IREF)和第二數(shù)字值 (例如，Ι ?Η)之和。如上面的等式8和9所示，諸如+ ITH)等比率可相等于諸如Rth/ (Rth + Rref)等電阻比。
[0067] 在步驟426,可基于電阻比，確定溫度輸出值。例如，查圖380可包含可能電阻比和 對應(yīng)溫度輸出值的表格。來自步驟424的電阻比可用于查找表格中最接近的電阻比條目， 并且對應(yīng)的溫度輸出值可得以返回。
[0068] 雖然圖4公開相對于方法400要進(jìn)行的特定數(shù)量的步驟，但方法400可通過比圖4 所示那些步驟更多或更少的步驟執(zhí)行。例如，可在沒有步驟406、408、416和418的情況下 執(zhí)行方法400。另外，雖然圖4公開相對于方法400要進(jìn)行的步驟的某個順序，但方法400 中包括的步驟可以任何適合的順序完成。例如，步驟402和步驟404可同時(shí)進(jìn)行。
[0069]圖5根據(jù)本公開內(nèi)容的教導(dǎo)，示出顯示校準(zhǔn)的溫度測量系統(tǒng)500的框圖。與溫度測 量系統(tǒng)3〇〇相比，溫度測量系統(tǒng)5〇〇可包括類似組件，并且可執(zhí)行類似測量。溫度測量系統(tǒng) 500也可包括另外的組件，這些組件可提供用于芯片上參考電阻器(例如，參考電阻器 506) 的表征和可使用此類芯片上參考電阻器的溫度測量的校準(zhǔn)。
[0070] 在一些實(shí)施例中，參考電阻器5〇6可以是位于與模擬輸入級505和數(shù)字計(jì)算級515 相同的半導(dǎo)體芯片上的芯片上電阻器。例如，參考電阻器可包括位于半導(dǎo)體芯片上的多晶 硅結(jié)構(gòu)，并且可稱為"多晶硅電阻器"或"多晶電阻器"。諸如參考電阻器506等多晶電阻器 的值可基于半導(dǎo)體工藝變化與設(shè)計(jì)電阻值不同。例如，多晶電阻器的值可由于半導(dǎo)體工藝 變化而在正負(fù)10%內(nèi)變化。此類變化可或多或少取決于給定半導(dǎo)體工藝的參數(shù)。
[0071]為計(jì)及參考電阻器506的可能變化,溫度測量系統(tǒng)500可配置成表征參考電阻器 5〇6,并且隨后校準(zhǔn)可在一定程度上基于參考電阻器506的溫度測量。例如，在溫度測量系 統(tǒng)500在最終產(chǎn)品中實(shí)現(xiàn)之前，可在測試環(huán)境中比較參考電阻器 5〇6的電阻和高度準(zhǔn)確的 測試電阻器507的電阻。在一些實(shí)施例中，測試電阻器507可配置成具有等于參考電阻器 506的所需電阻的電阻。如下面進(jìn)一步詳細(xì)所述，可在校準(zhǔn)模塊 585中存儲與測試電阻器 507的電阻相比參考電阻器506的電阻的表征(例如，用于參考電阻器506的理想電阻)。隨 后，參考電阻器506的表征可用于調(diào)整在包含溫度測量系統(tǒng)5〇〇的最終產(chǎn)品中可基于參考 電阻器506和熱敏電阻器105執(zhí)行的任何溫度測量。
[0072]溫度測量系統(tǒng)500可包括模擬輸入級SOS。類似于模擬輸入級305,模擬輸入級 505可包括緩沖器1〇〇和ADC 310。由于參考電阻器506可以是模擬輸入級505內(nèi)芯片上 器件，因此，參考電阻器506可直接耦合到緩沖器1〇〇的內(nèi)部復(fù)用器而不使用引腳。在溫度 測量期間，熱敏電阻器105可耦合到引腳502。但在參考電阻器506的表征期間，測試電阻 器507可耦合到引腳502而不是熱敏電阻器1〇5。測試電阻器507到引腳502的耦合例如 可在帶有熱敏電阻器105的產(chǎn)品中包含溫度測量系統(tǒng)500前在測試環(huán)境中進(jìn)行。
[0073]通過測試電阻器5〇7耦合到引腳5〇2,模擬輸入級5〇5可以上面為模擬輸入級305 所述的類似方式執(zhí)行一系列測量。另外，DEMUX 33〇、抽取器340a-d和偏移消除器350a-b可 以上面為數(shù)字計(jì)算級315所述的類似方式將那些測量轉(zhuǎn)換成多比特值 Iref和Ιτκτ。
[0074]例如，四個抽取器340a-d每個可配置成在四個測量(例如，測量M1到μ)之一期 間接收來自ADC 310的數(shù)據(jù)比特流。DEMUX 330可將測量Ml路由到抽取器340a，將測量M2 ^由到抽取器340b，將測量M3路由到抽取器340c以及將測量M4路由到抽取器340d。測 量Ml和M2可包括參考電阻器 506的對立測量。測量M1可包括緩沖器1〇〇設(shè)置成第一極 性設(shè)直的情況下可測量參考電阻器 5〇6的第一時(shí)間期內(nèi)來自ADC 31〇的比特流。另外，測 量M2可包括緩沖器100設(shè)置成第二極性設(shè)置的情況下可測量參考電阻器 5〇6的第二時(shí)間 ^內(nèi)來自ADC 310的比特流。類似地，測量M3和M4可包括用于測試電阻器5〇7的對立測 量。例如，測量M3可包括緩沖器1〇〇設(shè)置成第一極性設(shè)置的情況下可測量測試電阻器 5〇7 的第二時(shí)間期內(nèi)來自ADC 310的比特流。另外，測量M4可包括緩沖器loo設(shè)置成第二極性 設(shè)置的情況下可測量測試電阻器507的第四時(shí)間期內(nèi)來自ADC310的比特流。
[0075]偏移消除器350a隨后可組合抽取器340a和340b的輸出，并且可輸出可對應(yīng)于參 考電阻器506的電阻的多比特值IKEF。同樣地，偏移消除器35〇b可組合用于抽取器 34〇c和 340d的輸出，并且可輸出可對應(yīng)于測試電阻器507的電阻的多比特值Ιτκτ。在表征期間，可 繞過加法器3 6〇的功能性。例如，可經(jīng)路徑565將ITEST直接路由到除法器57〇。也可將工哪 路由到除法器570。由于I TEST和IREF可與測試電阻器507和參考電阻器506的相應(yīng)在電阻 成反比，因此，諸如i test/ikef等電流比可相等于諸如Rkef/Rtkt等電阻比。
[0076]在一些實(shí)施例中，測試電阻器5〇7可具有高度準(zhǔn)確的電阻，該電阻可大約等于參 考電阻器506的設(shè)計(jì)理想電阻。相應(yīng)地，除法器570可計(jì)算在參考電阻506的實(shí)際電阻(例 如，Rref)與用于參考電阻器506的理想電阻(例如，R TEST)之間的表征比。此類表征比可表 示為Y=Rref/Rtest。電阻表征信息隨后可存儲在存儲器中。例如， Rref除以Rtest的比率可存 儲在校準(zhǔn)模塊585中。在一些實(shí)施例中，除表征比外，或者替代表征比，用于計(jì)算電阻比的 數(shù)據(jù)可存儲在校準(zhǔn)模塊585中。在此類實(shí)施例中，存儲的表征信息可在以后的時(shí)間（例如， 在溫度測量期間）用于計(jì)算表征比。校準(zhǔn)模塊585可包括任何類型的非易失性存儲器。例 如，校準(zhǔn)彳旲塊585可包括可物理燒入的多個數(shù)字保險(xiǎn)絲。在一些實(shí)施例中，校準(zhǔn)模塊 585可 包括可電子編程的多個EEP匪比特。相應(yīng)地，Rref除以rtest的比可在隨后的溫度測量期間 提供到查圖580。
[0077]在表征執(zhí)行后，可解除測試電阻器507與引腳502耦合，并且可將熱敏電阻器1〇5 耦合到引腳502。溫度測量系統(tǒng)500隨后可以如上面參照圖3為熱敏電阻器105和參考電 阻器1〇 6所述的類似方式，執(zhí)行參考電阻器506和熱敏電阻器1〇5的測量。例如，模擬輸 入級5〇 5可通過緩沖器1〇〇的對立極性為參考電阻器5〇6執(zhí)行兩個測量，以及通過緩沖器 100的對立極性為熱敏電阻器105執(zhí)行兩個測量。DEMUX 330、抽取器340a-d和偏移消除器 350a-b隨后可將那些測量轉(zhuǎn)換成對應(yīng)于熱敏電阻器1〇5的電阻(例如， Ith)的多比特?cái)?shù)字值 和對應(yīng)于參考電阻器506的電阻(例如，IREF)的多比特?cái)?shù)字值。類似于上面參照等式8和 9 所述，加法器360和除法器370隨后可組合以計(jì)算可通過公式表示的電阻比： (#?Γ 1〇) r actual = rref/ (rref + Rth) 其中r_ual可以是計(jì)算的實(shí)際電阻比，可表示參考電阻器506的實(shí)際電阻，以及 RTH可表示熱敏電阻器105的電阻。隨后，可將實(shí)際電阻比raetual提供到查圖580。
[0078]圖6根據(jù)本公開內(nèi)容的教導(dǎo)，示出查圖580的框圖。類似于查圖38〇,查圖 580可 包括表格582,該表格可包括電阻比條目和可基于熱敏電阻器1〇5的已知特性的對應(yīng)溫度 值。表格582中的電阻比條目和溫度值也可基于參考電阻器 5〇6的理想設(shè)計(jì)電阻，該電阻 可未計(jì)及可改變參考電阻器506的實(shí)際電阻的任何工藝變化。相應(yīng)地，表格582中的電阻 比條目可稱為理想電阻比（r ideal)。查圖580也可包括電阻比轉(zhuǎn)換器584,該轉(zhuǎn)換器可配置 成基于：（i)理想電阻比（r ideal)和（Π )電阻特性比（γ)，計(jì)算實(shí)際電阻比（raetuai)。 [0079]如以下系列的等式所示，r aetual可根據(jù)rideal和γ確定。 _](攀式"）r actual = ^氣 + Rth); 等式11可重寫為： 0#式以）ractual = i/(i+ (rth,r-)); 通過求解實(shí)際電阻的比，可獲得以下等式： (敘切 Rth/Rref 二（i/ractual) - 1 ; 、由f用于Rref的理想電阻可以是RTEST的電阻，因此，理想電阻比可以與等式13類似的 方式表示如下： m rth/Rtest = (l/Γ ideal) - l ； 將等式14的兩側(cè)均乘以（1/γ)可得出： 15) Rth/ ( y Φ Rtest) = ((1/ Γ ideal) - 1) / y ； 將1W = Y * RTESt代入等式14可得出： (0xCm Rth/Reef= ((l/rideal) -1)/ y ； 而且通過將等式l6代入等式12,可得到隨廠&31和Y變化的用于r attual的以下等 式： (寧式77) ractual = V(l+ ((a/rideal) - 1)/Y))。
[0081 ]在一些實(shí)施例中，電阻比轉(zhuǎn)換器5S4可為表格明2中的每個條目計(jì)算Γ aetual的值。 相應(yīng)地，校準(zhǔn)的表格586可包括用于表格5S2中包含的每個溫度值的Γ aetual值和對應(yīng)溫度 值。查圖580接收來自除法器570的電阻比時(shí)，查圖58〇可確定在校準(zhǔn)的表格586中的最 接近 r%tuai條目，并且可返回對應(yīng)的溫度輸出值。溫度測量的分辨率可取決于校準(zhǔn)的表格 586中raetual值的數(shù)量。例如，校準(zhǔn)的表格586可包括II6個條目以便提供在85攝氏度到 負(fù)30攝氏度的范圍內(nèi)1攝氏度的分辨率。
[0082] 在一些實(shí)施例中，查圖580可配置成基于校準(zhǔn)的表格586中的兩個或更多個表?xiàng)l 目插入溫度值。例如，如果電阻比輸入是在表格586中兩個raetual值之間的一半，則查圖 580可計(jì)算并輸出可以是在用于兩個表?xiàng)l目的對應(yīng)溫度值之間一半的溫度。在一些實(shí)施例 中，查圖580可包括算法而不是電阻比和對應(yīng)溫度值的表格。對于此類實(shí)施例，查圖380可 基于實(shí)際電阻比、電阻表征比和熱敏電阻器105的已知特性，計(jì)算溫度輸出。
[0083] 芯片上參考電阻器506的表征和可基于參考電阻器506的溫度測量的校準(zhǔn)可允許 最小化任何參考電阻器誤差和降低成本。例如，帶有1%準(zhǔn)確率的外部參考電阻器的貨幣成 本可比用于在與模擬輸入級505和/或數(shù)字計(jì)算級515相同的芯片上包含參考電阻器506 的增量半導(dǎo)體空間的貨幣成本更大得多。另外，通過用于參考電阻器506的表征信息校準(zhǔn) 溫度測量可實(shí)現(xiàn)比通過例如1%芯片外參考電阻器可能實(shí)現(xiàn)的準(zhǔn)確度更高的準(zhǔn)確度(例如， 〇· 1%)。另外，參考電阻器506的芯片上包含可降低包含溫度測量系統(tǒng)的給定應(yīng)用所要求的 引腳數(shù)量。相應(yīng)地，可降低半導(dǎo)體封裝成本，并且可簡化用于包括溫度測量系統(tǒng)500的應(yīng)用 的印刷電路板布局的復(fù)雜性。
[0084] 圖7根據(jù)本公開內(nèi)容的教導(dǎo)，示出用于校準(zhǔn)溫度測量系統(tǒng)500的示例方法700的 流程圖。
[0085] 在步驟702,可生成基于參考電阻器的電阻的第一電流信號。例如，緩沖器100可 生成可基于參考電阻器506的差分輸出電流。在一些實(shí)施例中，緩沖器100可在步驟702期 間處在第一極性狀態(tài)。在步驟704,可將第一電流信號轉(zhuǎn)換成第一數(shù)字信號。例如，ADCIBIO 可以是sigma-delta ADC，并且可將來自緩沖器1〇〇的差分輸出電流轉(zhuǎn)換成數(shù)字比特流。
[0086] 在步驟706,可生成基于參考電阻器的電阻的第一互補(bǔ)電流信號。例如，可將緩沖 器100的極性從第一極性狀態(tài)更改到第二極性狀態(tài)，并且緩沖器1〇〇可生成可基于參考電 阻器506的差分輸出電流。相應(yīng)地，可通過在步驟706期間的相等偏移，匹配在步驟702期 間產(chǎn)生的偏移電流(例如，IQFF)。在步驟708,可將第一互補(bǔ)電流信號轉(zhuǎn)換成第一互補(bǔ)數(shù)字信 號。例如，ADC 310可以是sigma-delta ADC,并且可將來自緩沖器1〇〇的差分輸出電流轉(zhuǎn)換 成數(shù)字比特流。
[0087] 在步驟712,可生成基于測試電阻器的電阻的第二電流信號。例如，緩沖器1〇〇可 生成可基于測試電阻器507的差分輸出電流。在一些實(shí)施例中，緩沖器1〇〇可在步驟712期 間處在第一極性狀態(tài)。在步驟714,可將第二電流信號轉(zhuǎn)換成第二數(shù)字信號。例如，ADC 310 可以是sigma-delta ADC，并且可將來自緩沖器100的差分輸出電流轉(zhuǎn)換成數(shù)字比特流。
[0088] 在步驟716,可生成基于測試電阻器的電阻的第二互補(bǔ)電流信號。例如，可將緩沖 器100的極性從第一極性狀態(tài)更改到第二極性狀態(tài)，并且緩沖器1〇〇可生成可基于測試電 阻器507的差分輸出電流。相應(yīng)地，可通過在步驟716期間的相等偏移，匹配在步驟712期 間產(chǎn)生的偏移電流(例如，1_)。在步驟718,可將第二互補(bǔ)電流信號轉(zhuǎn)換成第二互補(bǔ)數(shù)字信 號。例如，ADC 310可以是sigma-delta ADC,并且可將來自緩沖器100的差分輸出電流轉(zhuǎn)換 成數(shù)字比特流。
[0089] 在步驟720,可確定對應(yīng)于參考電阻器的電阻的第一數(shù)字值。在一些實(shí)施例中，第 一數(shù)字值可基于第一數(shù)字信號和第一互補(bǔ)數(shù)字信號。例如，DEMUX 330可將第一數(shù)字信號 (例如，在步驟704期間由ADC 310生成的比特流)路由到抽取器340a。類似地，DEMUX 330可 將第一互補(bǔ)數(shù)字信號(例如，在步驟708期間由ADC 310生成的比特流)路由到抽取器340b。 抽取器340a和340b可將其相應(yīng)收到的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成多比特值，并且可將那些多比特值 發(fā)送到偏移消除器350a。偏移消除器350a可從抽取器340a的輸出中減去抽取器340b的 輸出，并且可輸出可對應(yīng)于參考電阻器506的電阻的數(shù)字值(例如，I REF)。
[0090] 在步驟722,可確定對應(yīng)于測試電阻器的電阻的第二數(shù)字值。在一些實(shí)施例中，第 二數(shù)字值可基于第二數(shù)字信號和第二互補(bǔ)數(shù)字信號。例如，DEMUX 330可將第二數(shù)字信號 (例如，在步驟714期間由ADC 310生成的比特流)路由到抽取器340c。類似地，DEMUX 330可 將第二互補(bǔ)數(shù)字信號(例如，在步驟718期間由ADC 310生成的比特流)路由到抽取器340d。 抽取器340c和340d可將其相應(yīng)收到的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成多比特值，并且可將那些多比特值 發(fā)送到偏移消除器350b。偏移消除器3 5〇b可從抽取器340c的輸出中減去抽取器340d的 輸出，并且輸出數(shù)字值，以及可輸出可對應(yīng)于測試電阻器507的電阻的數(shù)字值(例如，I TEST)。
[0091] 在步驟724,可基于第一數(shù)字值和第二數(shù)字值來計(jì)算電阻器表征比。例如，除法器 370可將第二數(shù)字值(例如，I TEST)除以第一數(shù)字值(例如，IREF)以獲得可相等于參考電阻器 506除以測試電阻器507的電阻比(例如，R KEF/RTEST)的值。類似于上面參照等式7的描述， 將一個數(shù)字值(例如，ITEST)除以另一數(shù)字值(例如，I KEF)可消除緩沖器100中放大器120的 電壓偏移。在步驟726,可在存儲器中存儲電阻器表征比。在一些實(shí)施例中，存儲器可以為 非易失性存儲器，并且存儲的電阻器表征比可在以后執(zhí)行的溫度測量期間可用于測試測量 系統(tǒng)500。
[0092] 雖然圖7公開相對于方法700要進(jìn)行的特定數(shù)量的步驟，但方法700可通過比圖7 所示那些步驟更多或更少的步驟執(zhí)行。例如，可在沒有步驟706、708、716和718的情況下 執(zhí)行方法700。另外，雖然圖7公開相對于方法700要進(jìn)行的步驟的某個順序，但方法700 中包括的步驟可以任何適合的順序完成。例如，步驟 7〇2和步驟704可同時(shí)進(jìn)行。
[0093] 圖8根據(jù)本公開內(nèi)容的教導(dǎo)，示出用于測量溫度的示例方法800的流程圖。
[0094] 在步驟802,可生成基于電阻器的電阻的第一電流信號。例如，緩沖器1〇〇可生成 可基于參考電阻器506的差分輸出電流。在一些實(shí)施例中，緩沖器1〇〇可在步驟802期間 處在第一極性狀態(tài)。在步驟804,可將第一電流信號轉(zhuǎn)換成第一數(shù)字信號。例如，ADC310可 以是sigma-delta ADC，并且可將來自緩沖器100的差分輸出電流轉(zhuǎn)換成數(shù)字比特流。
[0095] 在步驟806,可生成基于電阻器的電阻的第一互補(bǔ)電流信號。例如，可將緩沖器 100的極性從第一極性狀態(tài)更改到第二極性狀態(tài)，并且緩沖器1〇〇可生成可基于參考電阻 器506的差分輸出電流。相應(yīng)地，可通過在步驟806期間的相等偏移，匹配在步驟802期間 產(chǎn)生的電流偏移(例如，1_)。在步驟808,可將第一互補(bǔ)電流信號轉(zhuǎn)換成第一互補(bǔ)數(shù)字信 號。例如，ADC 310可以是sigma-delta ADC，并且可將來自緩沖器100的差分輸出電流轉(zhuǎn)換 成數(shù)字比特流。
[0096] 在步驟812,可生成基于熱敏電阻器的電阻的第二電流信號。例如，緩沖器100可 生成可基于熱敏電阻器105的差分輸出電流。在一些實(shí)施例中，緩沖器100可在步驟812期 間處在第一極性狀態(tài)。在步驟814,可將第二電流信號轉(zhuǎn)換成第二數(shù)字信號。例如，ADC 310 可以是sigma-delta ADC,并且可將來自緩沖器100的差分輸出電流轉(zhuǎn)換成數(shù)字比特流。
[0097] 在步驟816,可生成基于熱敏電阻器的電阻的第二互補(bǔ)電流信號。例如，可將緩沖 器100的極性從第一極性狀態(tài)更改到第二極性狀態(tài)，并且緩沖器100可生成可基于熱敏電 阻器105的差分輸出電流。相應(yīng)地，可通過在步驟816期間的相等偏移，匹配在步驟812期 間產(chǎn)生的偏移電流(例如，1_)。在步驟818,可將第二互補(bǔ)電流信號轉(zhuǎn)換成第二互補(bǔ)數(shù)字信 號。例如，ADC 310可以是sigma-deItaADC，并且可將來自緩沖器100的差分輸出電流轉(zhuǎn)換 成數(shù)字比特流。
[0098] 在步驟820,可確定對應(yīng)于參考電阻器的電阻的第一數(shù)字值。在一些實(shí)施例中，第 一數(shù)字值可基于第一數(shù)字信號和第一互補(bǔ)數(shù)字信號。例如，DEMUX 330可將第一數(shù)字信號 (例如，在步驟804期間由ADC 310生成的比特流)路由到抽取器340a。類似地，DEMUX 330可 將第一互補(bǔ)數(shù)字信號(例如，在步驟808期間由ADC 310生成的比特流)路由到抽取器340b。 抽取器340a和340b可將其相應(yīng)收到的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成多比特值，并且可將那些多比特值 發(fā)送到偏移消除器350a。偏移消除器350a可從抽取器340a的輸出中減去抽取器340b的 輸出，并且輸出可對應(yīng)于參考電阻器506的電阻的數(shù)字值(例如，I REF)。
[0099] 在步驟822,可確定對應(yīng)于熱敏電阻器的電阻的第二數(shù)字值。在一些實(shí)施例中，第 二數(shù)字值可基于第二數(shù)字信號和第二互補(bǔ)數(shù)字信號。例如，DEMUX 330可將第二數(shù)字信號 (例如,在步驟814期間由ADC 310生成的比特流)路由到抽取器340c。類似地，DEMUX 330可 將第二互補(bǔ)數(shù)字信號(例如，在步驟818期間由ADC 310生成的比特流)路由到抽取器340d。 抽取器340c和340d可將其相應(yīng)收到的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成多比特值，并且可將那些多比特值 發(fā)送到偏移消除器350b。偏移消除器350b可從抽取器340c的輸出中減去抽取器340d的 輸出，并且輸出對應(yīng)于熱敏電阻器105的電阻的數(shù)字值(例如，I TH)。
[0100] 在步驟824,可基于第一數(shù)字值和第二數(shù)字值來計(jì)算電阻比。例如，加法器360和 除法器370可組合以將第一數(shù)字值(例如，I REF)除以第一數(shù)字值(例如，IKEF)和第二數(shù)字值 (例如，ITH)之和。如上參照等式7所述，將第一數(shù)字值(例如，I KEF)除以第一數(shù)字值(例如， 1哪）和第二數(shù)字值(例如，ITH)之生可消除在緩沖器100中放大器120的電壓偏移。此外， 如上參照等式8和9所述，電流值的此類比率可相等于包括參考電阻器506和熱敏電阻器 105的電阻的電阻比。在步驟826,可基于電阻比和電阻表征比，確定溫度輸出值。
[0101] 雖然圖8公開相對于方法800要進(jìn)行的特定數(shù)量的步驟，但方法800可通過比圖8 所示那些步驟更多或更少的步驟執(zhí)行。例如，可在沒有步驟806、808、816和818的情況下 執(zhí)行方法800。另外，雖然圖8公開相對于方法800要進(jìn)行的步驟的某個順序，但方法800 中包括的步驟可以任何適合的順序完成。例如，步驟802和步驟804可同時(shí)進(jìn)行。
[0102]圖9根據(jù)本公開內(nèi)容的教導(dǎo)，示出電流模式緩沖器900的示意圖。緩沖器900可 以是用于系統(tǒng)的輸入系統(tǒng)，如下面參照圖11更詳細(xì)所述，系統(tǒng)可配置成測量電壓。
[0103] 緩沖器900可包括共模電壓參考（VCM)、放大器920、PMOS晶體管130、132、134、 NMOS晶體管140、142、144及開關(guān)112和開關(guān)912。緩沖器100可配置成感應(yīng)電壓，并且輸 出可基于感應(yīng)的電壓的電流。在一些實(shí)施例中，輸出電流可與感應(yīng)的電壓成正比。
[0104] 在一些實(shí)施例中，放大器920可具有耦合到多個電壓輸入之一的負(fù)輸入。例如，放 大器920的負(fù)輸入可經(jīng)開關(guān)912耦合到V CM和Vx之一。在第一狀態(tài)中，開關(guān)912可將VCM耦 合到放大器920,并且在第二狀態(tài)中，開關(guān)912可將V x耦合到放大器920。放大器920的輸 出可耦合到反饋節(jié)點(diǎn)125,該反饋節(jié)點(diǎn)可驅(qū)動PM0S 130的柵極。PM0S 130可又提供反饋電 流（IFB)到電阻器906,電阻器906可耦合到放大器920的正輸入。在一些實(shí)施例中，電阻 器 9〇6可以是芯片外器件，并且在一些實(shí)施例中，電阻器906可以是位于與緩沖器900在相 同半導(dǎo)體芯片上的芯片上器件。PM0S 130形成的反饋環(huán)可驅(qū)動反饋電流，反饋電流足以強(qiáng) 制在正輸入的電壓相等于耦合到放大器920的負(fù)輸入的電壓。相應(yīng)地，在V CM耦合到放大器 920的負(fù)輸入時(shí)，反饋電流可表示為IFB=VCM/R 9Q6，其中，R9Q6可以是電阻器906的電阻。同樣 地，在Vx耦合到放大器920的負(fù)輸入時(shí)，反饋電流可表示為I fb=Vx/R9C16。
[0105] 在一些實(shí)施例中，緩沖器900可配置成以如上參照用于緩沖器100的圖1A所述的 類似方式生成輸出電流。例如，PMOS 132可配置成以任何適合比率鏡像PMOS 130,并且因此 可生成可與'成正比的單端輸出電流IQUT。在一些實(shí)施例中，PMOS 130可耦合到開關(guān)112， 開關(guān)112可將IQUT路由到兩個輸出節(jié)點(diǎn)之一。例如，開關(guān)112在第一狀態(tài)中時(shí)，開關(guān)112可 將I OTT路由到正輸出節(jié)點(diǎn)954。開關(guān)112在第二狀態(tài)中時(shí)，開關(guān)112可將IQUT路由到負(fù)輸出 節(jié)點(diǎn)952。
[0106] 在一些實(shí)施例中，通過匯入來自正輸出節(jié)點(diǎn)954和負(fù)輸出節(jié)點(diǎn)952的一半IQUT的 電流，緩沖器900可配置成將單端輸出電流I QUT轉(zhuǎn)換成差分輸出電流。例如，PM0S 134可配 置成鏡像PM0S 130,但PM0S 132可以一半比率鏡像PM0S 130。相應(yīng)地，PM0S 132可生成相 等于一半IQUT的單端電流。NMOS140可配置成接受一半IQUT電流。NM0S140可自偏置（即， 具有耦合到其漏極的柵極)，并且可生成用于NM0S 142和NM0S 144的柵極偏置。NM0S 142 和NM0S 144可具有耦合到NM0S 140的柵極的柵極，并且可配置成具有與NM0S 140相同的 大小。相應(yīng)地，NM0S 142和NM0S 144可每個配置成鏡像NM0S 140的一半IQUT電流。在一些 實(shí)施例中，NM0S 142可具有耦合到負(fù)輸出節(jié)點(diǎn)952的漏極，并且NM0S 144可具有耦合到正 輸出節(jié)點(diǎn)154的漏極。相應(yīng)地，NM0S 142可匯入來自負(fù)輸出節(jié)點(diǎn)952的大約一半IQUT的電 流，并且NM0S 144可匯入來自正輸出節(jié)點(diǎn)954的大約一半IQUT的電流。
[0107] 除通過交替開關(guān)112的狀態(tài)而交替緩沖器900的輸出極性外，緩沖器900可配置 成通過交替放大器920的輸入極性狀態(tài)而交替輸入極性。下面參照圖10進(jìn)一步詳細(xì)描述 放大器920的交替極性狀態(tài)。
[0108] 圖10根據(jù)本公開內(nèi)容的教導(dǎo)，示出放大器920的示意圖。放大器92〇可包括正輸 入（V IN+)、負(fù)輸入（VIN-)、電流源931和932、開關(guān)913a-d、由PM0S 933和PM0S 932形成的差 分對、NM0S 935和NM0S 936形成的一對匹配的晶體管及NM0S 937和米勒電容器938形成的 第二級。
[0109] 在一些實(shí)施例中，放大器920可配置成基于開關(guān)913a_d的狀態(tài)交替極性狀態(tài)。例 如，PM0S 933和PM0S 934可配置為由電流源931偏置的輸入級差分對。在放大器920的第 一極性狀態(tài)中，VIN+可通過開關(guān)913a耦合到PM0S 933的柵極，并且VIN可通過開關(guān)913b耦 合到PM0S 934的柵極。PM0S 933的漏極可耦合到NM0S 935的漏極。同樣地，PM0S 934的漏 極可耦合到NM0S 936的漏極。在第一極性狀態(tài)中，開關(guān)913d可將NM0S 936的漏極耦合到 NM0S 936和NM0S 935的柵極，使得NM0S 936成為也偏置NM0S 935的自偏置器件。相應(yīng)地， 第一級的輸出可以是耦合PM0S 933的漏極和NM0S 935的漏極的節(jié)點(diǎn)。此第一級輸出節(jié)點(diǎn) 又可通過開關(guān)913c耦合到放大器920的第二級中的NM0S 937的柵極。NM0S 937的漏極可 耦合到放大器920的輸出節(jié)點(diǎn)（OUT)的電流源932。
[0110] 在放大器920的第二極性狀態(tài)中，每個開關(guān)913a-d的狀態(tài)可交替到第二狀態(tài)。例 如，VIN_可通過開關(guān)913a耦合到PM0S 933的柵極，并且VIN+可通過開關(guān)913b耦合到PM0S 934的柵極。PM0S 933的漏極可耦合到NM0S 935的漏極。同樣地，PM0S 934的漏極可耦合 到NM0S 936的漏極。在第二極性狀態(tài)中，開關(guān)913d可將NM0S 935的漏極耦合到NM0S 935 和NM0S 936的柵極，使得NM0S 935成為也偏置NM0S 936的自偏置器件。相應(yīng)地，第一級的 輸出可以是耦合PM0S 934的漏極和NM0S 936的漏極的節(jié)點(diǎn)。此第一級輸出節(jié)點(diǎn)又可通過 開關(guān)913c耦合到放大器920的第二級的NM0S 937。NM0S 937的漏極可耦合到放大器920 的輸出節(jié)點(diǎn)（OUT)的電流源932。米勒電容器938可從NM0S 937的柵極耦合到NM0S 937的 漏極，并且可具有可確定在第一極性狀態(tài)和第二極性狀態(tài)中放大器920的統(tǒng)一增益頻率和 相位裕度。
[0川]再參照圖9,緩沖器900 -次可在四種可能狀態(tài)之一中操作。例如，輸出開關(guān)112 可在第一或第二輸出開關(guān)狀態(tài)中操作。為便于理解本公開內(nèi)容，輸出開關(guān)112的交替可在 本文中稱為交替緩沖器900的輸出極性。另外，放大器920可在第一或第二極性狀態(tài)中操 作。為便于理解本公開內(nèi)容，交替放大器920的極性狀態(tài)可在本文中稱為交替緩沖器900 的輸入極性。通過兩個輸入極性狀態(tài)和兩個輸出極性狀態(tài)，緩沖器900可在四種可能狀態(tài) 之一中操作。另外，輸出開關(guān)91 2可將VCM或Vx耦合到放大器92〇的負(fù)輸入。相應(yīng)地，對于 組合的總共 8個獨(dú)特的共模測量，緩沖器9〇〇可在測量VCM時(shí)一次在四種狀態(tài)之一中操作， 并且每次在測量v x時(shí)一次在四種狀態(tài)之一中操作。下面參照圖η進(jìn)一步詳細(xì)描述使用這 8個測量（i)消除緩沖器中產(chǎn)生或在緩沖器 9〇〇下游產(chǎn)生的任何偏移；以及（ii)基于用于 να的已知值，計(jì)算vx的值。
[0112]圖11根據(jù)本公開內(nèi)容的教導(dǎo)，示出顯示電壓測量系統(tǒng)950的框圖。電壓測量系統(tǒng) 950可包括模擬輸入級955和數(shù)字計(jì)算級％6。在一些實(shí)施例中，模擬輸入級955和數(shù)字計(jì) 算級 956可包括在單個半導(dǎo)體芯片上。在一些實(shí)施例中，模擬輸入級g55的電阻器9〇6可包 括在與模擬輸入級％5的其它部分相同的半導(dǎo)體芯片上，并且在一些實(shí)施例中，電阻器 9〇6 可以是外部組件。
[0113] 模擬輸入級955可包括緩沖器900和ADC 310。如上所述，緩沖器900可配置成輸 出可與vx和VCM中選擇的一項(xiàng)成正比的差分電流信號。另外，如上所述，緩沖器 900可在兩 種輸入極性狀態(tài)與兩種輸出極性狀態(tài)之間交替。例如，緩沖器900可在1到4的時(shí)間期執(zhí) 行V x的4個測量，并且在5到8的時(shí)間期執(zhí)行VCM的4個測量。ADC 310又可將來自緩沖器 900的8個差分電流信號的每個信號轉(zhuǎn)換成8個相應(yīng)的數(shù)字比特流。ADC 310的輸出可又傳 遞到數(shù)字計(jì)算級956。
[0114] 數(shù)字計(jì)算級956可包括配置成接收和處理來自ADC 310的一個或更多個數(shù)字比 特流以及計(jì)算電壓和/或電壓比的數(shù)字邏輯。數(shù)字計(jì)算級956可包括DEMUX 958、抽取器 340a-h、減法器960a-d、加法器961a-b和除法器970。數(shù)字計(jì)算級956可包括以任何適合 方式實(shí)現(xiàn)的邏輯。例如，數(shù)字計(jì)算級956的邏輯可在專用集成電路（ASIC)中，在現(xiàn)場可編 程門陣列（FPGA)中，在存儲器中存儲并且配置成由多用途處理器執(zhí)行的程序指令中或其 任何適合組合中實(shí)現(xiàn)。
[0115]在一些實(shí)施例中，數(shù)字計(jì)算級956的輸入可耦合到DEMUX 958的輸入。DEMUX 958可 以是8合1去復(fù)用器，并且可配置成一次將數(shù)字計(jì)算級956的輸入耦合到8個抽取器340之 一。由緩沖器 9〇〇為Vx和VCM執(zhí)行，由ADC 310轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式以及被路由到抽取器340a_h 的8個不同測量可如下面參照等式18到25所述般表示。
[0116]第一測量Ml可路由到抽取器MOa。Ml可基于緩沖器900在第一輸入極性狀態(tài)和 第一輸出極性狀態(tài)中時(shí)Vx的共模測量(及隨后的模數(shù)轉(zhuǎn)換)。第一測量肌可表示為： 傳式 18、Ml= ((Vx + V0FF)/R906) +Ioff 其中，VQFF表不放大器920的輸入偏移電壓，IQFF表示ADC 310的輸入偏移，以及R9Q6表 不電阻器906的電阻。
[0117]第二測量M2可路由到抽取器340b。M2可基于緩沖器900在第一輸入極性狀態(tài)和 第二輸出極性狀態(tài)中時(shí)Vx的共模測量(及隨后的模數(shù)轉(zhuǎn)換)。第二測量似可表示為： (寧式川）M2 = (- (Vx + V0FF) /R906) + I0FF。 C〇118]如等式19所示，與等式18相比，可反轉(zhuǎn)表示為-(V x + 的電流值，這是因 為在第二輸出極性狀態(tài)中，緩沖器9〇0可交替可路由到緩沖器900的正負(fù)輸出端子的電流 的極性，并且由此可交替可輸出到ADC 310的電流的極性。
[0119]第二測量船可路由到抽取器340c。Μ3可基于緩沖器900在第二輸入極性狀態(tài)和 第一輸出極性狀態(tài)中時(shí)Vx的共模測量(及隨后的模數(shù)轉(zhuǎn)換)。第三測量似可表示為： (攀式汾）M3= ((VX-V0FF)/R906) +I〇FF。
[0120]如等式20所示，可從vx減去VQFF而不是將其加上ν χ，這是因?yàn)樵诘诙斎霕O性狀 態(tài)期間可反轉(zhuǎn)在第一輸入極性狀態(tài)期間(例如，在測量M1期間）產(chǎn)生的任何偏移。
[0121]第四測量財(cái)可路由到抽取器340d。M4可基于緩沖器9〇〇在第二輸入極性狀態(tài)和 第二輸出極性狀態(tài)中時(shí)vx的共模測量(及隨后的模數(shù)轉(zhuǎn)換)。第四測量M4可表示為· (攀式 ) M4 = (- (Vx - V) /R9〇6) + I0FF。 、 .
[0122]測量5到8 M5-M8可在VGM上以與在Vx上執(zhí)行M1_ M4類似的方式執(zhí)行，并且可分別 路由到抽取器340e-h。測量5到8可表示如下： 22) Μ5 = ((VCM + V0FF) /R906) + I〇FF ； (#^C 23) m= (- (VCM + V0FF) /r906) + i0FF ； 24) Μ7 = ((VCM - V0FF) /R906) + I〇FF ； ' - (箏式 M8 = (-(VCM_ VQFF)/R9(I6) + I0FF。
[0123]如上參照圖3所述，每個抽取器340可將從ADC31〇收到的數(shù)字比特流轉(zhuǎn)換 特?cái)?shù)字值。減法器960a-d、加法器961a-b和除法器970又可處理抽取器34〇a_h輸出的名 比特?cái)?shù)字值。例如，減法器960a可從抽取器34〇a的輸出（例如，轉(zhuǎn)換的M1)中減去取 340b的輸出（例如，轉(zhuǎn)換的M2)。組合等式18和I9,減法器96〇a的輸出可表示為. 26) Ml - M2 = 2 * (Vx + V0FF) /R906〇 . C〇124]如等式26所示，等式18和19中的 1(例如，ADC 310的輸入偏移電流）可消除。 [0125]減法器96〇b可從抽取器MOc的輸出（例如，轉(zhuǎn)換的船）中減去抽取器34〇d的^ 出（例如，轉(zhuǎn)換的M4)。組合等式20和21，減法器 960b的輸出可表示為： U (等式之7) M3 - M4 = 2 * (Vx - V0FF) /R9(l6。
[0126]減法器96〇c可從抽取器340e的輸出（例如，轉(zhuǎn)換的 MS)中減去抽取器34〇f的 出（例如，轉(zhuǎn)換的M6)。組合等式22和23,減法器960c的輸出可表示為： (箏式汾）M5 - M6 = 2 * (VCM + V0FF) /馬06。
[0127]減法器96〇d可從抽取器340g的輸出（例如，轉(zhuǎn)換的M7)中減去抽取器 34〇h的輸 出（例如，轉(zhuǎn)換的M8)。組合等式24和25,減法器的輸出可表示為： 29) M7 - M8 = 2 * (VCM - V0FF) /R906〇
[0128]加法器961&和96比又可組合減法器960a-d的輸出。例如，加法器 961a可將減 法器96〇b的輸出加上減法器96〇a的輸出。組合等式26和2了，加法器％la的輸出可表示 為： (攀式沏）（M1-M2) + (M3-M4) = (4*Vx)/R906。
[0129]如等式29所示，在組合減法器％0a和減法器％0b的輸出時(shí)，可消除VQFF (例如 放大器920的輸入偏移電壓)。 '
[0130]加法器％lb可將減法器960d的輸出加上減法器960c的輸出。組合等式28和 29,加法器961b的輸出可表示為： (攀式 Ji) (M5-M6) + (M7-M8) = (4*Vcm)/R906。
[0131]如等式31所示，可以如用于Vx的測量的等式30所示類似的方式，為VCM的測量消 除VQFF (例如，放大器920的輸入偏移電壓)。
[0132]力Π 法器961a和961b的相應(yīng)輸出可傳遞到除法器97〇的輸入。除法器970可將一 個值除以另一個值。例如，除法器970可將加法器的輸出除以加法器％lb的輸出。組 合等式30和31，除法器970的輸出可表示為： (攀式功（(4 * ') /R9J Λ (4 * VGM) /R9Q6) = vx/VCM。
[0133]如等式32所示，倍數(shù)4和電阻器9〇6的值可消除，并且除法器 97〇的輸出可相等 于Vx除以VCM的比率。相應(yīng)地，除法器97〇的輸出可稱為電壓比。
[0134]在一些實(shí)施例中，Vcm的電壓可以是已知值。例如，Va可以是基于帶隙電壓的已知 值。相應(yīng)地，可基于vCM的己知值和計(jì)算的電壓比Vx/vcm，確定用于\的值。此類確定可以 任何適合的方式執(zhí)行。在一些實(shí)施例中，除法器 970的輸出可提供到查圖，查圖可包括用于 Vx的電壓比條目和對應(yīng)輸出值的表格。在一些實(shí)施例中，可基于算法而不是查表，確定Vx的 值。例如，可將計(jì)算的比率v x/vCM乘以vCM的已知值以獲得vx。
[0135]本公開內(nèi)容包含本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的本文中示例實(shí)施例的所有更改、替代、 變化、變更和修改。類似地，在適當(dāng)?shù)那闆r下，隨附權(quán)利要求包含本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的 本文中示例實(shí)施例的所有更改、替代、變化、變更和修改。另外，隨附權(quán)利要求中提及了設(shè) 備或系統(tǒng)或設(shè)備或系統(tǒng)的組件適用于，布置成，能夠，配置成，允許，可用于或適合于執(zhí)行特 定功能，只要該設(shè)備、系統(tǒng)或組件是適用于，布置成，能夠，配置成，允許，可用于或適合于如 此操作，該提及便包含該設(shè)備、系統(tǒng)、組件，而無論其或特定功能是否被激活，開啟或解除鎖 定。
[0136]本文中所述所有示例和條件語言旨在用于實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的，以幫助讀者理解本發(fā)明 的原理和
【發(fā)明者】對推動技術(shù)而發(fā)表的概念，并且要視為不是對此類具體所述示例和條件的 1?制，說i書巾麟示例嶋織也與賴日働訂無關(guān)。雖鮮，的麵配詳細(xì)描述， 但應(yīng)理解的是，在不脫離本發(fā)明的精神和麵的情況下，能夠?qū)w行各種更改、替代和變 更。
【權(quán)利要求】
1. 一種溫度測量輸入級，包括： 電阻器； 熱敏電阻器； 第一復(fù)用器，配置成： 在第一復(fù)用器狀態(tài)期間將所述電阻器耦合到第一放大器輸入；以及 在第二復(fù)用器狀態(tài)期間將所述熱敏電阻器耦合到所述第一放大器輸入； 放大器，包括： 所述第一放大器輸入； 第二放大器輸入，耦合到電壓參考；以及 放大器輸出，耦合到反饋路徑； 第二復(fù)用器，配置成： 在所述第一復(fù)用器狀態(tài)期間將反饋電流路由到所述電阻器；以及 在所述第二復(fù)用器狀態(tài)期間將所述反饋電流路由到所述熱敏電阻器；以及 輸出級，配置成基于所述反饋電流提供輸出電流。
2. 如權(quán)利要求1所述的溫度測量輸入級，其中所述輸出級還配置成： 在第一極性狀態(tài)期間基于所述反饋電流將單端電流路由到所述輸出級的第一輸出；以 及 在第二極性狀態(tài)期間基于所述反饋電流將所述單端電流路由到所述輸出級的第二輸 出。
3. 如權(quán)利要求1所述的溫度測量輸入級，其中所述輸出級包括開關(guān)，所述開關(guān)包括： 輸入端子，配置成接收單端信號電流； 第一輸出端子，耦合到所述輸出級的第一差分輸出；以及 第二輸出端子，耦合到所述輸出級的第二差分輸出。
4. 如權(quán)利要求3所述的溫度測量輸入級，其中所述輸出級還包括： 第一電流源，耦合到所述第一差分輸出，其中所述第一電流源的第一共模電流大約相 等于所述單端電流的一半；以及 第二電流源，耦合到所述第二差分輸出，其中所述第二電流源的第二共模電流大約相 等于所述單端電流的一半。
5. 如權(quán)利要求1所述的溫度測量輸入級，還包括耦合到所述放大器輸出并且配置成調(diào) 整所述反饋電流的反饋路徑晶體管。
6. 如權(quán)利要求5所述的溫度測量輸入級，還包括配置成以可調(diào)比率鏡像所述反饋電流 的信號路徑晶體管。
7. 如權(quán)利要求1所述的溫度測量輸入級，其中所述輸出電流與所述反饋電流成正比。
8. 如權(quán)利要求1所述的溫度測量輸入級，其中所述反饋電流與耦合到所述第一放大器 輸入的電阻成反比。
9. 一種緩沖器，包括： 第一緩沖器輸入； 第二緩沖器輸入； 第一復(fù)用器，配置成： 在第一復(fù)用器狀態(tài)期間將所述第一緩沖器輸入耦合到第一放大器輸入；以及 在第二復(fù)用器狀態(tài)期間將所述第二緩沖器輸入耦合到所述第一放大器輸入； 放大器，包括： 所述第一放大器輸入； 第二放大器輸入，耦合到電壓參考；以及 放大器輸出，耦合到反饋路徑； 第二復(fù)用器，配置成： 在所述第一復(fù)用器狀態(tài)期間將反饋電流路由到所述第一緩沖器輸入；以及 在所述第二復(fù)用器狀態(tài)期間將所述反饋電流路由到所述第二緩沖器輸入；以及 輸出級，配置成基于所述反饋電流提供輸出電流。
10. 如權(quán)利要求9所述的緩沖器，其中所述輸出級還配置成： 在第一極性狀態(tài)期間基于所述反饋電流將單端電流路由到所述輸出級的第一輸出；以 及 在第二極性狀態(tài)期間基于所述反饋電流將所述單端電流路由到所述輸出級的第二輸 出。
11. 如權(quán)利要求9所述的緩沖器，其中所述輸出級包括開關(guān)，所述開關(guān)包括： 輸入端子，配置成接收單端信號電流； 第一輸出端子，耦合到所述輸出級的第一差分輸出；以及 第二輸出端子，耦合到所述輸出級的第二差分輸出。
12. 如權(quán)利要求11所述的緩沖器，其中所述輸出級還包括： 第一電流源，耦合到所述第一差分輸出，其中所述第一電流源的第一共模電流大約相 等于所述單端電流的一半；以及 第二電流源，耦合到所述第二差分輸出，其中所述第二電流源的第二共模電流大約相 等于所述單端電流的一半。
13. 如權(quán)利要求9所述的緩沖器，還包括耦合到所述放大器輸出并且配置成調(diào)整所述 反饋電流的反饋路徑晶體管。
14. 如權(quán)利要求13所述的緩沖器，還包括配置成以可調(diào)比率鏡像所述反饋電流的信號 路徑晶體管。
15. 如權(quán)利要求9所述的緩沖器，其中所述輸出電流與所述反饋電流成正比。
16. -種方法，包括： 將電阻器耦合到緩沖器的放大器輸入； 基于所述電阻器生成第一輸出電流； 將熱敏電阻器耦合到所述緩沖器的所述放大器輸入；以及 基于所述熱敏電阻器生成第二輸出電流。
17. 如權(quán)利要求16所述的方法，還包括： 基于所述電阻器生成第一互補(bǔ)輸出電流；以及 基于所述熱敏電阻器生成第二互補(bǔ)輸出電流； 其中在所述緩沖器在第一極性狀態(tài)時(shí)生成所述第一輸出電流，并且在所述緩沖器在第 二極性狀態(tài)時(shí)生成所述第一互補(bǔ)輸出電流；以及 其中在所述緩沖器在所述第一極性狀態(tài)時(shí)生成所述第二輸出電流，并且在所述緩沖器 在所述第二極性狀態(tài)時(shí)生成所述第二互補(bǔ)輸出電流。
18. 如權(quán)利要求16所述的方法，其中： 所述第一輸出電流與所述電阻器成反比； 所述第二輸出電流與所述電阻器成反比； 所述第三輸出電流與所述熱敏電阻器成反比；以及 所述第四輸出電流與所述熱敏電阻器成反比。
19. 如權(quán)利要求16所述的方法，其中： 生成所述第一輸出電流包括： 提供第一反饋電流到所述電阻器； 鏡像所述第一反饋電流；以及 基于所述第一反饋電流將第一單端信號電流轉(zhuǎn)換成第一差分輸出電流；以及 生成所述第二輸出電流包括： 提供第二反饋電流到所述熱敏電阻器； 鏡像所述第二反饋電流；以及 基于所述第二反饋電流將第二單端信號電流轉(zhuǎn)換成第二差分輸出電流。
20. -種溫度測量系統(tǒng)，包括： 用于將電阻器耦合到緩沖器的放大器輸入的部件； 用于基于所述電阻器生成第一輸出電流的部件； 用于將熱敏電阻器耦合到所述緩沖器的所述放大器輸入的部件；以及 用于基于所述熱敏電阻器生成第二輸出電流的部件。
21. 如權(quán)利要求20所述的溫度測量系統(tǒng)，還包括： 用于基于所述電阻器生成第一互補(bǔ)輸出電流的部件；以及 用于基于所述熱敏電阻器生成第二互補(bǔ)輸出電流的部件； 其中在所述緩沖器在第一極性狀態(tài)時(shí)生成所述第一輸出電流，并且在所述緩沖器在第 二極性狀態(tài)時(shí)生成所述第一互補(bǔ)輸出電流；以及 其中在所述緩沖器在所述第一極性狀態(tài)時(shí)生成所述第二輸出電流，并且在所述緩沖器 在所述第二極性狀態(tài)時(shí)生成所述第二互補(bǔ)輸出電流。
22. 如權(quán)利要求20所述的溫度測量系統(tǒng)，其中： 所述第一輸出電流與所述電阻器成反比； 所述第二輸出電流與所述電阻器成反比； 所述第三輸出電流與所述熱敏電阻器成反比；以及 所述第四輸出電流與所述熱敏電阻器成反比。
23. 如權(quán)利要求20所述的溫度測量系統(tǒng)，其中： 用于生成所述第一輸出電流的所述部件包括： 用于提供第一反饋電流到所述電阻器的部件； 用于鏡像所述第一反饋電流的部件；以及 用于基于所述第一反饋電流將第一單端信號電流轉(zhuǎn)換成第一差分輸出電流的部件；以 及 用于生成所述第二輸出電流的所述部件包括： 用于提供第二反饋電流到所述熱敏電阻器的部件； 用于鏡像所述第二反饋電流的部件；以及 用于基于所述第二反饋電流將第二單端信號電流轉(zhuǎn)換成第二差分輸出電流的部件。
24. -種電壓測量系統(tǒng)，包括： 輸入緩沖器，配置成基于電壓輸出電流，所述輸入緩沖器包括： 第一電壓輸入和第二電壓輸入； 開關(guān)，配置成交替耦合所述第一電壓輸入和所述第二電壓輸入之一到放大器輸入； 放大器,配置成基于耦合到所述放大器輸入的電壓驅(qū)動反饋電流，所述放大器具有第 一輸入極性狀態(tài)和第二輸入極性狀態(tài)；以及 輸出級，配置成基于所述反饋電流輸出電流信號，所述輸出級具有第一輸出極性狀態(tài) 和第二輸出極性狀態(tài)； 模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC)，耦合到所述輸入緩沖器并且配置成： 接收基于所述第一電壓輸入的第一批多個電流信號； 將所述第一批多個電流信號轉(zhuǎn)換成第一批多個數(shù)字信號； 接收基于所述第二電壓輸入的第二批多個電流信號；以及 將所述第二批多個電流信號轉(zhuǎn)換成第二批多個數(shù)字信號. 計(jì)算級，以通信方式耦合到ADC輸出并且配置成： ' 數(shù)字消除對應(yīng)于所述放大器的輸入偏移電壓的第?偏 數(shù)字消除對應(yīng)于所述ADC的輸入偏移電流的第二偏移夕； 基于所述第一批多個數(shù)字信號，確定第一數(shù)字值；； 基于所述第二批多個數(shù)字信號，確定第二數(shù)字值；以 基于所述第一數(shù)字值和所述第二數(shù)字值，計(jì)算電壓比
【文檔編號】G01R19/25GK104215353SQ201410233806
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月29日
【發(fā)明者】洪文逸, D.哈尼什費(fèi)格, K.K.考夫曼 申請人:英特爾Ip公司