本發(fā)明涉及集成電路領(lǐng)域，特別是涉及一種低功耗溫度傳感系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有技術(shù)中，溫度傳感器在傳感器市場占有最大的市場份額，其廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活的各個領(lǐng)域中。除了用于探測系統(tǒng)溫度本身之外，溫度傳感器的熱轉(zhuǎn)換方式常常被用來測量流量、輻射、氣體壓力、氣體種類、濕度、熱化學(xué)反應(yīng)等以熱形式為媒介的物理量，從而把它們轉(zhuǎn)換為電信號。且溫度傳感器也被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域、航空航天、工業(yè)及消費電子領(lǐng)域中。

現(xiàn)有的溫度傳感器通常是利用半導(dǎo)體器件的溫度特性，將溫度轉(zhuǎn)換為電壓信號輸出，再送至高輸入阻抗的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，從而轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。

如今，溫度傳感器正向著高精度，高可靠性，寬測量范圍，高線性度，小尺寸，低成本，低功耗的集成化、數(shù)字化、智能化發(fā)展。然而，現(xiàn)有的溫度傳感器往往功耗很高，且精度不高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種低功耗溫度傳感系統(tǒng)，使得溫度傳感系統(tǒng)具有精度高、線性度好、測量范圍寬且工藝依賴性低等特點。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：一種低功耗溫度傳感系統(tǒng)，包括低頻時鐘產(chǎn)生器、與低頻時鐘產(chǎn)生器相連的開關(guān)、與開關(guān)相連的第一電流產(chǎn)生器、與開關(guān)相連的第二電流產(chǎn)生器、與第一電流產(chǎn)生器相連的第一電阻、與第二電流產(chǎn)生器相連的第二電阻、與第一電阻及第二電阻相連的模數(shù)轉(zhuǎn)換器及與第一電流產(chǎn)生器及第二電流產(chǎn)生器相連的正負(fù)溫度判斷模塊，所述低頻時鐘產(chǎn)生器產(chǎn)生控制系統(tǒng)工作的使能信號及時鐘信號，所述第一電流產(chǎn)生器與所述第二電流產(chǎn)生器分別產(chǎn)生代表溫度的電流信號至所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器及所述正負(fù)溫度判斷模塊，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器通過控制所述第一電阻或所述第二電阻的大小對接收到的電壓信號進(jìn)行比較并輸出溫度值，所述正負(fù)溫度判斷模塊對接收到的電流信號進(jìn)行比較并輸出代表溫度正負(fù)的電平信號。

所述第一電流產(chǎn)生器為與溫度成正比的電流產(chǎn)生器，所述第二電流產(chǎn)生器為與溫度無關(guān)的電流產(chǎn)生器，所述第一電阻為可調(diào)電阻。

所述低頻時鐘產(chǎn)生器的使能信號端與所述開關(guān)的控制端相連，所述低頻時鐘產(chǎn)生器的時鐘信號端與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的時鐘信號端及所述正負(fù)溫度判斷模塊的控制端相連，所述開關(guān)的一端及所述低頻時鐘產(chǎn)生器的電源端與電源相連，所述開關(guān)的另一端與所述第一電流產(chǎn)生 器的輸入端及所述第二電流產(chǎn)生器的輸入端相連。

所述第一電流產(chǎn)生器的輸出端與所述第一電阻的一端、所述正負(fù)溫度判斷模塊的一輸入端及所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的一輸入端相連，所述第二電流產(chǎn)生器的輸出端與所述第二電阻的一端、所述正負(fù)溫度判斷模塊的另一輸入端及所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的另一輸入端相連，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采集完成端與所述低頻時鐘產(chǎn)生器的反饋信號端相連，所述第一電阻的另一端與所述第二電阻的另一端接地，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端與所述第一電阻的控制端相連，并輸出溫度值；所述正負(fù)溫度判斷模塊的輸出端輸出代表溫度正負(fù)的電平信號。

所述第一電流產(chǎn)生器為與溫度成正比的電流產(chǎn)生器，所述第二電流產(chǎn)生器為與溫度無關(guān)的電流產(chǎn)生器，所述第二電阻為可調(diào)電阻，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端與所述第二電阻的控制端相連。

所述第一電流產(chǎn)生器為與溫度成正比的電流產(chǎn)生器，所述第二電流產(chǎn)生器為與溫度無關(guān)的可調(diào)電流產(chǎn)生器，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端與所述第二電流產(chǎn)生器的控制端相連。

所述第一電流產(chǎn)生器為與溫度成正比的可調(diào)電流產(chǎn)生器，所述第二電流產(chǎn)生器為與溫度無關(guān)的電流產(chǎn)生器，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端與所述第一電流產(chǎn)生器的控制端相連。

本發(fā)明的有益效果是：精度高、線性度好、測量范圍寬且工藝依賴性低。

附圖說明

圖1為本發(fā)明低功耗溫度傳感系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；

圖2至圖4為本發(fā)明低功耗溫度傳感系統(tǒng)其他實施方式的結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述。

如圖1所示，圖1為本發(fā)明低功耗溫度傳感系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，其包括低頻時鐘產(chǎn)生器、與低頻時鐘產(chǎn)生器相連的開關(guān)t、與開關(guān)t相連的第一電流產(chǎn)生器、與開關(guān)t相連的第二電流產(chǎn)生器、與第一電流產(chǎn)生器相連的第一電阻r1、與第二電流產(chǎn)生器相連的第二電阻r2、與第一電阻r1及第二電阻r2相連的模數(shù)轉(zhuǎn)換器及與第一電流產(chǎn)生器及第二電流產(chǎn)生器相連的正負(fù)溫度判斷模塊。低頻時鐘產(chǎn)生器用于產(chǎn)生控制系統(tǒng)工作的使能信號及時鐘信號，第一電流產(chǎn)生器與第二電流產(chǎn)生器分別產(chǎn)生代表溫度的電流信號至模數(shù)轉(zhuǎn)換器及正負(fù)溫度判斷模塊，模數(shù)轉(zhuǎn)換器通過控制第一電阻r1或第二電阻r2的大小對接收到的電壓信號進(jìn)行比較并輸出溫度值，正負(fù)溫度判斷模塊對接收到的電流信號進(jìn)行比較并輸出代表溫度正負(fù)的電平信號。

在本實施方式中，第一電流產(chǎn)生器為與溫度成正比的電流產(chǎn)生器，第二電流產(chǎn)生器為與 溫度無關(guān)的電流產(chǎn)生器，第一電阻r1為可調(diào)電阻。

其中，低頻時鐘產(chǎn)生器的使能信號端與開關(guān)t的控制端相連，低頻時鐘產(chǎn)生器的時鐘信號端與模數(shù)轉(zhuǎn)換器的時鐘信號端及正負(fù)溫度判斷模塊的控制端相連，開關(guān)t的一端及低頻時鐘產(chǎn)生器的電源端與電源相連，開關(guān)t的另一端與第一電流產(chǎn)生器的輸入端及第二電流產(chǎn)生器的輸入端相連，第一電流產(chǎn)生器的輸出端與第一電阻r1的一端、正負(fù)溫度判斷模塊的一輸入端及模數(shù)轉(zhuǎn)換器的一輸入端相連，第二電流產(chǎn)生器的輸出端與第二電阻r2的一端、正負(fù)溫度判斷模塊的另一輸入端及模數(shù)轉(zhuǎn)換器的另一輸入端相連，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采集完成端與低頻時鐘產(chǎn)生器的反饋信號端相連，第一電阻r1的另一端與第二電阻r2的另一端接地，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端與第一電阻r1的控制端相連，并輸出溫度值；正負(fù)溫度判斷模塊的輸出端輸出代表溫度正負(fù)的電平信號。

本發(fā)明低功耗溫度傳感系統(tǒng)的工作原理如下所述：

低頻時鐘產(chǎn)生器進(jìn)行計時，當(dāng)時間到達(dá)時，產(chǎn)生使能信號與時鐘信號，使得開關(guān)t導(dǎo)通，溫度傳感系統(tǒng)開始工作，第一電流產(chǎn)生器與第二電流產(chǎn)生器分別產(chǎn)生代表溫度的電流信號，正負(fù)溫度判斷模塊對兩個電流信號進(jìn)行比較后，產(chǎn)生代表溫度正負(fù)的電平信號；模數(shù)轉(zhuǎn)換器通過調(diào)整第一電阻r1的大小，對接收到的電壓信號進(jìn)行比較，并輸出溫度值。

當(dāng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器采集完成后，會發(fā)送反饋信號至低頻時鐘產(chǎn)生器，使得低頻時鐘產(chǎn)生器切斷使能信號與時鐘信號，進(jìn)入下一次的工作狀態(tài)。

圖2為本發(fā)明低功耗溫度傳感器另一實施方式的結(jié)構(gòu)圖，在該實施方式中，第一電流產(chǎn)生器為與溫度成正比的電流產(chǎn)生器，第二電流產(chǎn)生器為與溫度無關(guān)的電流產(chǎn)生器，第二電阻r2為可調(diào)電阻，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端與第二電阻r2的控制端相連，并通過調(diào)整第二電阻r2的大小，對接收到的電壓信號進(jìn)行比較，輸出溫度值。

圖3為本發(fā)明低功耗溫度傳感器第三實施方式的結(jié)構(gòu)圖，在該實施方式中，第一電流產(chǎn)生器為與溫度成正比的電流產(chǎn)生器，第二電流產(chǎn)生器為與溫度無關(guān)的可調(diào)電流產(chǎn)生器，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端與第二電流產(chǎn)生器的控制端相連，并通過調(diào)整第二電流產(chǎn)生器產(chǎn)生的電流大小，對接收到的電壓信號進(jìn)行比較，輸出溫度值。

圖4為本發(fā)明低功耗溫度傳感器第四實施方式的結(jié)構(gòu)圖，在該實施方式中，第一電流產(chǎn)生器為與溫度成正比的可調(diào)電流產(chǎn)生器，第二電流產(chǎn)生器為與溫度無關(guān)的電流產(chǎn)生器，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端與第一電流產(chǎn)生器的控制端相連，并通過調(diào)整第一電流產(chǎn)生器產(chǎn)生的電流大小，對接收到的電壓信號進(jìn)行比較，輸出溫度值。

從上述分析可以看出，第一電流產(chǎn)生器與第二電流產(chǎn)生器分別產(chǎn)生一個與溫度成正比的電流及一個與溫度無關(guān)的電流，且這兩個電流具有相關(guān)性，并通過第一電阻r1與第二電阻 r2分別產(chǎn)生了一個與溫度成正比的電壓及一個與溫度無關(guān)的電壓，這兩個電壓可以通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端進(jìn)行調(diào)節(jié)，因此這兩個電壓差與工藝偏差很小，線性度良好，且精度較高。且在溫度傳感系統(tǒng)停止工作時，產(chǎn)生的功耗很低，只有在溫度傳感系統(tǒng)工作時，才能產(chǎn)生一定的功耗。

綜上所述，本發(fā)明低功耗溫度傳感系統(tǒng)具有精度高、線性度好、測量范圍寬且工藝依賴性低等特點。