專利名稱：一種溫度傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及非接觸標(biāo)簽芯片技術(shù)，尤其涉及一種溫度傳感器。
背景技術(shù)：
溫度傳感器是環(huán)境監(jiān)控傳感器網(wǎng)絡(luò)中的重要組成部件，而低功耗的溫度傳 感器是非接觸標(biāo)簽芯片集成傳感器功能的必須部件，尤其是應(yīng)用在無源RFID(Radic) Frequencyldentification，射頻識(shí)別)標(biāo)簽里，是一項(xiàng)關(guān)鍵的技術(shù)。射頻識(shí)別標(biāo)簽對功耗 的要求很苛刻，特別是無源射頻識(shí)別標(biāo)簽。對于無源射頻識(shí)別標(biāo)簽來說，各組成單元的功耗 一般要低于1 μ W，才能滿足無源射頻識(shí)別標(biāo)簽對低功耗的要求，而普通結(jié)構(gòu)的溫度傳感器 功耗都較大，因此無法應(yīng)用在無源射頻識(shí)別標(biāo)簽中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種溫度傳感器，具有較低的功耗，能夠應(yīng)用 在無源射頻識(shí)別標(biāo)簽中，滿足無源射頻識(shí)別標(biāo)簽對低功耗的要求。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種溫度傳感器，包括偏置電路、恒定脈沖產(chǎn) 生電路、振蕩電路和計(jì)數(shù)電路，其中所述偏置電路，用于為所述恒定脈沖產(chǎn)生電路和振蕩電路提供偏置電流；所述恒定脈沖產(chǎn)生電路，用于產(chǎn)生頻率與溫度不相關(guān)的恒定脈沖信號(hào)；所述振蕩電路，用于產(chǎn)生時(shí)鐘頻率與溫度成正比的時(shí)鐘信號(hào)；所述計(jì)數(shù)電路，用于檢測所述振蕩電路在所述恒定脈沖信號(hào)的一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的 時(shí)鐘信號(hào)中的時(shí)鐘個(gè)數(shù)。進(jìn)一步地，上述溫度傳感器還可具有以下特點(diǎn)，所述恒定脈沖產(chǎn)生電路包括電容 (Cl)、電阻(Rl)、開關(guān)(Sffl)和比較器(Ul)，電容(Cl)連接在比較器(Ul)的同相輸入端與 地之間，電阻(Rl)連接在比較器(Ul)的反相輸入端與地之間，開關(guān)(SWl)跨接在電容(Cl) 兩端，比較器(Ul)的輸出端與開關(guān)(SWl)的控制端相連，控制端接時(shí)鐘控制信號(hào)，比較器 (Ul)的同相輸入端與電容(Cl)的接合點(diǎn)注入第一偏置電流(II)，比較器(Ul)的反相輸入 端與電阻(Rl)的接合點(diǎn)注入第二偏置電流(12)，所述第一偏置電流(Il)的電流值與第二 偏置電流(12)的電流值成比例。進(jìn)一步地，上述溫度傳感器還可具有以下特點(diǎn)，所述比較器(Ul)為采用CMOS工藝 制作的比較器。進(jìn)一步地，上述溫度傳感器還可具有以下特點(diǎn)，所述時(shí)鐘控制信號(hào)為所述振蕩電 路輸出的時(shí)鐘信號(hào)。本發(fā)明溫度傳感器可以有效降低功耗，從而滿足無源射頻識(shí)別標(biāo)簽對低功耗的要求。


圖1為本發(fā)明溫度傳感器的結(jié)構(gòu)圖2為本發(fā)明圖1中恒定脈沖產(chǎn)生電路的原理圖；圖3為本發(fā)明溫度傳感器的時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。圖1是本發(fā)明溫度傳感器的結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，溫度傳感器1包括偏置電路11、 恒定脈沖產(chǎn)生電路12、振蕩電路13和計(jì)數(shù)電路14。其中，偏置電路11與恒定脈沖產(chǎn)生信 號(hào)12和振蕩電路13相連，用于為恒定脈沖產(chǎn)生電路12和振蕩電路13提供偏置電流；恒定 脈沖產(chǎn)生電路12，與計(jì)數(shù)電路14相連，用于產(chǎn)生頻率與溫度不相關(guān)的恒定脈沖信號(hào)；振蕩 電路13，與計(jì)數(shù)電路14相連，用于產(chǎn)生時(shí)鐘頻率與溫度成正比的時(shí)鐘信號(hào)；計(jì)數(shù)電路14，用 于檢測振蕩電路13在恒定脈沖產(chǎn)生電路12產(chǎn)生的恒定脈沖信號(hào)的一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的時(shí)鐘 信號(hào)中的時(shí)鐘個(gè)數(shù)，計(jì)數(shù)電路14的輸出為Dout。圖2是圖1中恒定脈沖產(chǎn)生電路的原理圖。如圖2所示，恒定脈沖產(chǎn)生電路12包 括電容Cl、電阻Rl、開關(guān)SWl和比較器Ul，其中，電容Cl連接在比較器Ul的同相輸入端與 地之間，電阻Rl連接在比較器Ul的反相輸入端與地之間，開關(guān)SWl跨接在電容Cl兩端，比 較器Ul的輸出端與開關(guān)SWl的控制端相連，開關(guān)SWl受比較器Ul的輸出結(jié)果Vpulse的控 制。比較器Ul是一個(gè)受時(shí)鐘控制信號(hào)Clock控制的比較器。其中，時(shí)鐘控制信號(hào)Clock可 以由專門的時(shí)鐘信號(hào)源提供，也可以采用圖1中振蕩電路13產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)。Vp是比較 器Ul的同相輸入端的輸入信號(hào)，Vn是比較器Ul的反相輸入端的輸入信號(hào)。圖2中，比較 器Ul可以為采用CMOS工藝制作的比較器。采用CMOS工藝制作的比較器功耗較低，因此容 易滿足無源射頻識(shí)別標(biāo)簽對于低功耗的要求。圖2中，偏置電路向比較器Ul的同相輸入端與電容Cl的接合點(diǎn)注入第一偏置電 流II，向比較器Ul的反相輸入端與電阻Rl的接合點(diǎn)注入第二偏置電流12，該第一偏置電 流Il與第二偏置電流12成比例。圖3是本發(fā)明溫度傳感器的時(shí)序圖。其中，Vp是比較器Ul的同相輸入端的輸入 信號(hào)，Vpulse是比較器Ul的輸出信號(hào)，Clock是振蕩電路13所產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)，Dout是計(jì) 數(shù)電路14的輸出信號(hào)。由圖3可見，恒定脈沖產(chǎn)生電路內(nèi)部Vp產(chǎn)生與溫度不相關(guān)的周期 恒定的三角波，經(jīng)過比較器后成為周期恒定的脈沖信號(hào)Vpulse，而振蕩電路產(chǎn)生頻率與溫 度成正比的時(shí)鐘信號(hào)。計(jì)數(shù)電路把振蕩電路產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)作為計(jì)數(shù)時(shí)鐘，而用恒定脈沖 產(chǎn)生電路的脈沖信號(hào)作復(fù)位信號(hào)，每一次復(fù)位，計(jì)數(shù)電路的輸出Dout就更新一次計(jì)數(shù)的結(jié) 果，同時(shí)重新開始計(jì)數(shù)。這樣計(jì)數(shù)電路的最大計(jì)數(shù)值就和溫度成比例，從而實(shí)現(xiàn)傳感器的功 能。本發(fā)明溫度傳感器可以有效降低功耗，從而滿足無源射頻識(shí)別標(biāo)簽對低功耗的要 求。當(dāng)然，本發(fā)明的溫度傳感器也可以應(yīng)用于其他要求低功耗的場合。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和 原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種溫度傳感器，其特征在于，包括偏置電路、恒定脈沖產(chǎn)生電路、振蕩電路和計(jì)數(shù)電路，其中所述偏置電路，用于為所述恒定脈沖產(chǎn)生電路和振蕩電路提供偏置電流；所述恒定脈沖產(chǎn)生電路，用于產(chǎn)生頻率與溫度不相關(guān)的恒定脈沖信號(hào)；所述振蕩電路，用于產(chǎn)生時(shí)鐘頻率與溫度成正比的時(shí)鐘信號(hào)；所述計(jì)數(shù)電路，用于檢測所述振蕩電路在所述恒定脈沖信號(hào)的一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)中的時(shí)鐘個(gè)數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度傳感器，其特征在于，所述恒定脈沖產(chǎn)生電路包括電容 (C1)、電阻(R1)、開關(guān)(SW1)和比較器(U1)，電容(C1)連接在比較器(U1)的同相輸入端與 地之間，電阻(R1)連接在比較器(U1)的反相輸入端與地之間，開關(guān)(SW1)跨接在電容(C1) 兩端，比較器(U1)的輸出端與開關(guān)(SW1)的控制端相連，控制端接時(shí)鐘控制信號(hào)，比較器 (U1)的同相輸入端與電容(C1)的接合點(diǎn)注入第一偏置電流(II)，比較器(U1)的反相輸入 端與電阻(R1)的接合點(diǎn)注入第二偏置電流(12)，所述第一偏置電流(II)的電流值與第二 偏置電流(12)的電流值成比例。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的溫度傳感器，其特征在于，所述比較器(U1)為采用CMOS工藝 制作的比較器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的溫度傳感器，其特征在于，所述時(shí)鐘控制信號(hào)為所述振蕩電 路輸出的時(shí)鐘信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種溫度傳感器，包括偏置電路、恒定脈沖產(chǎn)生電路、振蕩電路和計(jì)數(shù)電路，其中所述偏置電路，用于為所述恒定脈沖產(chǎn)生電路和振蕩電路提供偏置電流；所述恒定脈沖產(chǎn)生電路，用于產(chǎn)生頻率與溫度不相關(guān)的恒定脈沖信號(hào)；所述振蕩電路，用于產(chǎn)生時(shí)鐘頻率與溫度成正比的時(shí)鐘信號(hào)；所述計(jì)數(shù)電路，用于檢測所述振蕩電路在所述恒定脈沖信號(hào)的一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)中的時(shí)鐘個(gè)數(shù)。本發(fā)明溫度傳感器可以有效降低功耗，從而滿足無源射頻識(shí)別標(biāo)簽對低功耗的要求。
文檔編號(hào)G06K19/077GK101832823SQ20091030085
公開日2010年9月15日 申請日期2009年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月13日
發(fā)明者周盛華, 孫迎彤 申請人:國民技術(shù)股份有限公司