专利名称：自校正电子传感器的制作方法
技术领域：
本公开涉及电子传感器领域。
背景技术：
电子传感器被广泛应用于对影响装置或系统性能的物理参数进行监控，或收集关于装置或系统性能的信息。电感器测量经常被用于确定特定装置或系统的组件或子系统的运行能否被调整以改善或校正其性能。测量温度的传感器在具有电子电器组件的装置和系统中尤其有用。温度可能经常影响电子电器组件的性能。例如，温度可能影响振荡器频率或电池总的电流消耗。温度测量对于确定电子电器组件是否受到温度影响是很有用处的。在很多例子中，温度测量能够用于调整电子电器组件的性能以维持所需运行特征。然而，传统可获得的电子温度传感器很复杂，并且需要相对较高的电能来使它们运行起来。例如，一种测量温度的通用电学方法需要精确模拟电压参考和包括多个精确放大器或比较器的基于模数转换(A/D)的电路。这种基于模数转换(A/D)的传感器需要能够分散相对大量电能的相对高数量的模拟电路。此外，精密设计的模拟电路通常对制造过程中的变量都很敏感。
发明内容
本公开提供了一种使用相对较少模拟组件的电子传感器。带有较少模拟组件的电路消耗电能较少并且散发热量较少。本公开因此对于避免现有技术传感器的各种缺陷是有利的。例如，电子传感器如何工作或其与周边环境如何交互可能对传感器所监控的物理参数产生不利影响。因此，总的来说，散发大量热量的温度传感器可能会对电路产生不利影响。先前可得的用于监控带有连续时间变化值的物理参数或特性的电子传感器通常会很复杂。例如，先前可得的基于模数转换的传感器具有较多的模拟组件数量，并且会耗散相对大量的能量，该能量会导致传感器和其周边工作温度的升高。所述先前可用的传感器的所需模拟组件必须进行精确配置，这使得它们对制造过程中的变量变得敏感。此外，先前可用的所有类型的电子传感器，包括电子温度传感器，需要利用反馈结构来补偿温度效应。在反馈回路达到一稳定状态并且温度测量收敛于一稳定值之前，由这种电子温度传感器所提供的温度测量通常都是不够精确的。本公开描述了实质上对所述电子传感器的组件进行温度效应感应和补偿的电子传感器的多个实例。所述电子传感器可以提供温度补偿输出。在一个实例中，所述电子传感器提供工作温度指示。在一个实例中，所述电子传感器校正了一用于感应温度指示的传感器输出。在一个实例中，所述电子传感器没有利用经过计算的温度测量结果来校正工作过程中电子传感器组件的温度效应。在一个实例中，当电子传感器在工作过程中对温度效应进行补偿时，其他物理参数的测量可以通过相同的基本测量配置来实现。其他可以被测量的物理参数包括，但不限于，温度、电压、电流、频率、湿度、压力、高度，和磁场。这里所述电子传感器的各个实例可以特别用于单独或共同提供多种物理参数。这里所述电子传感器的多个实例能够全部或部分集成到一单块半导体芯片上。有些实例将会相对简单，具有相对较少的组件数量，并且会发散相对较少的能量。有些实例， 将会占用相对较少的芯片面积，在生产过程中的测试将会相对容易，可更便捷的应用到新的数字电路制造流程中，并且将会对半导体制造过程中的批量变量不再敏感。
图1是对带有显示器的功率计的图示； 图2是对电子传感器系统的图示；
图3是电子传感器的方框图； 图4A是电压偏置电路的原理图； 图4B是另一电压偏置电路的原理图； 图4C是另一电压偏置电路的原理图5是作为电压控制振荡器(VCO)运行的环形振荡器的原理图6A是设置用于提供代表温度测量的数字值的电子传感器方框图6B是一种可能的测量温度的方法的流程图，紧接着或利用图6A所示的电子传感
器；
图6C是包含在图6A所示电子传感器中的VCO输出响应实例的说明图； 图6D是包含在图6A所示电子传感器中的数字温度计算电路的方框图； 图7A是设置用于提供代表电压测量的数字值的电子传感器方框图； 图7B是说明一种可能的测量电压的方法的流程图，紧接着或利用图7A所示的电子传感器；
图7C是包含在图7A所示电子传感器中的VCO输出响应实例的说明图； 图7D是包含在图7A所示电子传感器中的数字电压计算电路的方框图； 图8是设置用于提供代表温度和电压测量的数字值的电子传感器系统原理图。
具体实施例方式本公开描述了实质上对所述电子传感器的组件进行温度效应感应和补偿的电子传感器。例如，所述电子传感器提供温度补偿输出。例如，所述电子传感器提供工作温度指示。例如，所述电子传感器校正了一用于感应温度指示的传感器输出。例如，所述电子传感器没有利用经过计算的温度测量结果来校正工作过程中电子传感器组件的温度效应。当电子传感器在工作过程中对温度效应进行补偿时，其他物理参数的测量可以通过相同的基本测量配置来实现。其他可以被测量的物理参数包括，但不限于，温度、电压、电流、频率、湿度、压力、高度，和磁场。当在工作过程中对温度效应进行自我校正时，这里所述的多个电子传感器被设置用于单独或共同输出多种物理参数指示。这里所述的多个电子传感器能够全部或部分集成到一单块半导体芯片上。
图1说明了一带有显示器51和控制器55的功率计50，所述控制器为例如，按钮、 旋钮、输入、输出，或类似物。在工作过程中，所述功率计50的工作温度会波动。温度的波动会影响功率计50的性能。一电子传感器100包含在功率计50中。在一个实例中，所述功率计50与电子传感器100进行通信。在工作过程中，电子传感器100提供温度补偿测量给功率计50。功率计50的操作能够被调整以响应由温度补偿测量所提供的信息。图2是对电子传感器系统10的图。所述系统10包括一电子传感器100，仅仅是作为说明实例，电池组20、控制系统30和电子设备40。所述系统10是简化的可能在不同应用中所使用的系统类型，例如，但不限于，蜂窝电话、混合动力车、电动车、便携和固定设备， 以及移动和固定计算机。所述电池组20包括三块电池21、23、25和外壳27。每一块电池21、23、25分别具有相应的电器连接21a、23a、25a。所述电池21、23、25被封装在外壳27中。所述电子传感器100粘附在或仅仅放置于接近外壳27的位置。所述电子传感器100选择性地连接到电器连接21a、23a、25a。所述电子传感器100也与控制器系统30相连接。所述控制器系统 30通过控制连接35与电子设备40相连。在工作过程中，所述电池21、23、25温度可能会升高，这反过来会使得外壳27的外部温度升高。如果控制系统30和电子设备40过于靠近外壳27，温度的升高会影响到控制系统30和电子设备40。所述传感器100感应温度，而没有必要直接测量它，并且提供与温度、电池电压或电流相关的温度校正感应值给控制系统30，该系统根据外壳27外壁的温度进行校正。下述具体实例对电子传感器100的工作实例进行了详细描述。图3是电子传感器100的一实例的方框图，所述电子传感器100构造用于测量物理参数，例如，温度或电压。该电子传感器包括电压偏置电路101、电压控制振荡器(VCO) 111、数字频率传感器121，和数字物理参数计算器131。图3所示的电子传感器100选择性地包括一可选电压转换器141。所述电压偏置电路100提供至少两个精确电压参考电平V1和V2,它们利用与物理参数的最终温度补偿测量相关的VCO 111来产生中间值。所述电压偏置电路101包括第一和第二电气输出连接103和105，下文称为第一和第二连接103和105。所述电压偏置电路 101通过第一开关S1和可选的第二开关&连接到VCO 111。所述第一开关S1选择性地连接到第一和第二连接103和105间的一个，并且进一步连接到电气节点107。在工作过程中，所述电压偏置电路101分别在第一和第二连接103和105上分别提供第一和第二输出电压V1和％。所述第一开关S1用于将电气节点107上的电压设置成来自于电压偏置电路101的第一和第二输出电压V1和V2中的一个。所述第一和第二输出电压V1和V2如何在电压偏置电路101中产生将会以图4A、4B和4C作为参考在下文中详细描述。可选电压转换器141包括输入连接143和电气输出连接145，下文称为连接143和 145。在工作过程中，可选电压转换器141接收连接143上的输入信号，并且在连接145上提供源于所述输入信号的输出电压。所述从连接143接收到的输入信号可能是任何代表物理参数测量的值，包括，但不限于，温度、电压、电流、频率、湿度、压力、高度，和磁场。关于使用可选电压转换器141的选择将以图7A和8作为参考在下文中详细描述。
所述VCO 111用于产生至少两个代表电子传感器100组件温度效应的输出频率。 所述VCO 111包括第一和第二电气输入连接117和113，以及电气输出连接115。所述连接 117连接到VCO 111的顶端干线电压源连接VDD，其用于设置VCO 111的工作范围。在一些实例中，所述供应到顶端干线电压源连接Vdd的电压能够用于控制改变电子传感器100的整体运行。所述连接113可以连接到电压输入控制连接Vin，其用于控制VCO 111的工作频率。 在一些实例中，供应到顶端干线电压源连接Vdd和电压输入控制连接Vin的两个电压能够用于控制VCO 111的工作频率。所述VCO 111具体实例的详细描述将以图5作为参考在下文中描述。所述连接113与开关&相连接。所述第二开关&选择性地在电气节点107和可选电压转换器141的连接145之间进行连接。此外，电气节点107最终通过开关&连接到电压偏置电路101。在工作过程中，所述VCO 111的输出频率通过选择性地将(电压偏置电路101的) 连接103、105中的一个和可选电压转换器141的连接145通过第一和第二开关S1和&连接到VCO 111的连接113设置。在连接103、105和145上获得的应用到VCO 111输入端的一个相应电压使得VCO 111改变了输出电压信号的基本频率，所述输出电压信号在输出电气连接115上获得。所述VCO 111的电气输出连接115与数字频率传感器121相连接。所述数字频率传感器121可以表现为多种不同的形式。在一些实例中，频率利用数字计数器来测量，这样测量频率就是数字计数器除以采用该计数的持续时间后的值。在一些实例中，使用上/下数字计数器，因为其同时允许向上计数和向下计数。在一些实例中，使用锁相环。在一些实例中，使用一数字锁相环测量VCO频率。在一些实例中，使用一时间数字转换器。时间数字转换器把VCO 111的输出作为其输入，并且反过来输出一代表频率的数字值。图3显示了提供两个输出连接123和125的数字频率传感器121。两个输出连接 123和125中的任何一个可以是单个电气节点或产生并行数字总线的多个节点或可被其他组件存取的多个数字寄存器。作为替换，所述两个输出连接123和125可以合并成单个电气节点或单条总线，在所述单个电气节点或单条总线上相互独立的数字信号以串行或时分多路复用的方式被提供。本领域的普通技术人员可以从本公开中领会到三个或多个输出连接，用于之前所公开的任一方法中时能够通过数字频率传感器以多个实例提供。在工作过程中，所述数字频率传感器121提供至少两个数字值，例如NMAX和M，分别源于输出电压V2和V1,它们由电压偏置电路101产生。更具体地，在一些实例中，所述数字值NMAX和M代表通过将电压V2和V1输入VCO的电气输入连接113后所产生的VCO 111 部分相应频率响应。所述数字值NMAX和M将以图6A和7A中的特定实例作为参考在下文中详述。所述数字物理参数计算器131包括用于执行特定数字计算以及输出连接133的数字逻辑电路。所述输出连接133可以是单个电气节点或产生并行数字总线的多个节点或可被其他组件存取的多个数字寄存器。在工作过程中，所述数字物理参数计算器131从数字频率传感器121接收至少 NMAX和M两个数字值，并且随后产生一代表连续时间变化物理参数的数字值P。ut，该值由所述电子传感器100配置测量。所述数字物理参数计算器131如何利用数字值NMAX和M得出数字值P。ut取决于与数字值NMAX和M相关的物理参数本身以及与物理参数相关的另一数字值是否被使用。在一些实例中，当与物理参数相关的另一数字值被使用时，所述可选电压转换器141被配置用于与VCO 111相组合以得出所述数字值。在一些实例中，得到的代表物理参数测量的数字值可以通过增加数字值NMAX和M 的相对精度变得更为精确。在很多实例中，NMAX和M分别来自于由电压偏置电路101所产生的作为参考电压的输出电压V2和V1。在现有技术中，电压参考的精度取决于用于产生该参考的模拟电路的精度。特别地，产生精确电压参考需要能够通过调整以改变电压参考电平的精确电流源。电压参考和电流源的精度会因为制造变量而降低。这对于集成电路来说尤其是一个问题，在半导体制造过程中会很容易在集成电路中容易受到批量差异(batch variation)的影响。作为替换，所述电压偏置电路101的精度可以通过设置两个或多个组件实际尺寸之间的相对精确比率来达到。两个或多个组件实际尺寸间的比率不易受到批量差异和制造的不规则性的影响。当组件在同一块芯片上彼此之间的距离很近时，所述比率精度会进一步确定，因为尺寸是被精准并且精确地设置的。此外，对同一芯片上相互靠近的组件来说， 制造的不规则性影响其实际尺寸的准确度和精密度的可能性微乎其微。因此，尽管有批量差异，基于两个或多个组件实际尺寸的比率不可能在一个批次到下一批次中出现太大的变化。因此，各组件和个元件之间的比率精度在产生精确电压参考时相当可靠。图4A、4B和 4C分别是三个实例的原理图，说明了所述第一和第二输出电压V1和V2是如何依靠两个或多个组件实际尺寸间精确比率由电压偏置电路101产生的。在一些实例中，所述第一和第二输出电压V1和V2可以通过制造、测试和匹配相似性能的组件产生。本领域的普通技术人员可以从本公开中领会到，尤其是参考图4A、4B和4C后，所述电压偏置电路能够提供三个或多个相互独立的输出电压。在一些实例中，所述产生的电压将取决于与三个或多个组件(例如二极管、电阻或电流源等)实际尺寸相关的精确比率。在继续参考图3的情况下参看图4A，图4A显示了带有图3所示的第一开关S1的电压偏置电路IOla的第一实例的原理图。所述电压偏置电路IOla包括两个并联支路。第一支路包括与第一二极管201的正极串联的第一电流源202，并且所述第一二极管201的负极接地。所述第二支路包括与第二二极管203的正极串联的第二电流源204，并且所述第二二极管203的负极也接地。所述第一电气输出连接103与所述第一二极管201的正极连接。像这样，在工作过程中，所述输出电压V1基本与所述第一二极管201正极上的电压相等。类似地，所述第二电气输出连接105与第二二极管203的正极连接。这样，在工作过程中，所述输出电压V2 基本与所述第二二极管203正极上的电压相等。所述第一和第二二极管201和203具有各自的尺寸(I1和d2。所述第一和第二二极管201和203各自的尺寸Cl1和d2根据第一比率rd设置。这就是说，rd是(I1和d2的比值。所述第一和第二电流源202和203设计输出电流U1和u2。所述由相应的电流源 202和204所产生的电流U1和U2各自的大小根据第二比率ru进行设置。这就是说，ru是 U1和U2的比值。在这个实例中，相关比率r」是从两个分支产生的电流密度之比，它可以根据以下方程式(1)进行计算
在继续参考图3的情况下参看图4B，图4B显示了带有图3所示的第一开关S1的电压偏置电路IOlb的第二实例的原理图。所述电压偏置电路IOlb包括二极管211、两个电流源212和214，以及开关&。所述开关&与二极管211的正极相连，并且二极管211的负极 215接地。所述开关&还选择性地连接在第一和第二电气输出连接103和105中的一个上。 电气输出连接103和105还分别与所述第一和第二电流源212和214的输出连接相对应。 这样，在工作过程中，所述输出电压V1基本与第一电流源212输出的电压相等，所述输出电压V2基本与第二电流源214输出的电压相等。相关比率ru是由相应的第一和第二电流源212和214分别产生的电流U3和U4的比。也就是说，ru等于U3 :u4。在继续参考图3的情况下参看图4C，图4C显示了带有图3所示的第一开关S1的电压偏置电路IOlc的第三实例的原理图。所述电压偏置电路IOlc包括第一和第二二极管 221和223、电流源222，以及开关&。所述开关&与电流源222相连接。所述开关&还选择性地连接在相互并联的第一和第二二极管221和223各自的正极中的一个上。所述第一电气输出连接103设置在第一二极管221的正极，并且第一二极管221的负极接地。所述第二电气输出连接105设置在第二二极管223的正极，并且第二二极管223的负极也接地。在工作过程中，所述输出电压V1基本与第一二极管221正极的电压相等，所述输出电压V2基本与第二二极管223正极的电压相等。相关比率rd是相应的第一和第二二极管221和223各自的尺寸d4和d5的比。也就是说，rd等于d4 :d5o为了简化数字物理参数计算器中的数字逻辑，上述每一实例中的相关比率值都进行了优选设置。例如，在一些实例中，为了避免浮点数，因此会简化所述电子传感器100其他部件中的数字组件的设计，可以使用能容易地用二进制数表示的比率。在一些实例中，所述数字组件可能会通过将相关比率设置为2n而进一步得到简化，这里η是整数。例如，在图 6Α、7Α和8中所描述的实例中，所述相关比率选为16 (=24)。数字16并没有其特殊性，只不过它是使图6Α、7Α和8所描述的实例中的电子传感器数字组件得到简化的一个可能值。此外，在多个实例中上述提到的二极管优选是在CMOS制造过程中可获得的寄生 PNP基极-发射极二极管。图5是配置用作VCO的一环形振荡器300实例的原理图。所述环形振荡器300包括相互串联的奇数个反相器301a，301b，…，301η。最后一个反相器301η的输出连接到第一个反相器301a的输入。每一反相器301a，301b，…，301η耦合到图3所示VCO 111的顶端干线电压源连接VDD。每一反相器301a，301b，…，301η还耦合到电压输入控制连接Vin， 所述电压Vin用于控制环形振荡器300的工作频率。在一些实例中，所述环形振荡器具有七个阶段，并且输入控制提供给其中的两个阶段。然而，本领域的普通技术人员可以从本公开中领会到，所述环形振荡器的各种配置可以在不超出权利要求保护范围的情况下使用。
参考图3和图5，在一些实例中，所述VCO 111具有大致线性的工作范围，这表示在输入电压范围内，所述VCO 111频率输出变化是输入控制电压的线性函数。VCO转移函数的一阶模型可被定义为f = Kv* Vin [Hz]，这里Kv是VCO的频率灵敏度，Vin是输入控制电压。然而，VCO电路的二阶模型通常会更为精确。VCO的二阶模型能够被转移函数表征， 其二次方程近似为:f = kv2 * Vin2+ kv * Vin + kv0 [Hz]。当Kv2和Kvtl因子很小或近似为0 时，在一些实例中使用的数字计算可以更为精确。尽管这里提到一环形振荡器，本领域的普通技术人员可以从本公开中领会到其他 VCO电路设计也是可用的。例如，合适的VCO设计包括，但不限于多谐振荡器，以及集成与储能电路。图6A是配置用于提供代表温度测量的数字值Pt的电子传感器IOOa实例的方框图。在图6A中描述的电子传感器IOOa与图3所示的电子传感器100相类似且是由其改装而来。因此，电子传感器100和IOOa共有的元件使用相同的参考标记，并且为了简明，这里只描述电子传感器100和IOOa之间的差异。所述电子传感器IOOa不包括图3所示的可选电压转换器141或可选第二开关S2。 因此，电气节点107就直接耦合到电子传感器100a中VCO 111的电气输入连接113。此夕卜， 包含在图3所示电子传感器100中的数字物理参数计算器131由包含在图6A所示的电子传感器IOOa中的数字温度计算器400替代。所述数字温度计算器400从数字频率传感器 121连接接收数字值NMAX和M。在工作过程中，数字温度计算器400接收数字值NMAX和M。利用数字值NMAX和 M，所述数字温度计算器400得出代表温度测量的数字值Pt。在一些实例中，所述数字值Pt 通过在电压偏置电路101的运行和VCO 111的频率响应利用带隙理论而获得。如上所述关于图4A、4B和4C，在这三个实例中的电流电压偏置设置101a、101b、 101c，所述二极管优选为寄生PNP基极-发射极二极管。寄生PNP基极-发射极二极管通�？梢栽贑MOS制造过程中获得。在这种实例中，基极-发射极之间的电压Vbe (二极管的) 以及电压变量Δ Vbe可以大致通过NMAX和M的测量推导出来，只要当VCO 111基本处于线性工作区域时测量NMAX和Μ。由带隙理论可知，
这里Vbg是带隙电压。带隙理论也表明K Δ Vbe近似与绝对温度成比例，并且K Δ Vbe/ Vbg也近似与绝对温度成比例。此夕卜，NMAX近似与Vbe成比例，且M近似与Δ Vbe成比例，只要当测量进行时，VCO 111基本处于线性工作范围。在两个例子中，比例常数近似等于VCO 111的频率灵敏度 kv[Hz/V]。因此带隙电压与NMAX+KM成比例。如果K=8，则带隙电压与ΝΜΑΧ/8+Μ成比例。还可以得到，
权利要求
1.一种配置用于补偿温度和测量物理参数的电子传感器，包括电压偏置电路，其具有至少一个电气输出连接以及第一和第二电路元件，所述第一电路元件具有第一数值的相应第一物理特性，所述第二电路元件具有第二数值的相应第二物理特性，其中所述第一和第二数值根据与第一数值和第二数值相关的第一比率进行设置；电压控制振荡器，其与所述电压偏置电路的至少一个电气输出连接相连；频率传感器，其与所述电压控制振荡器相连，其中在工作过程中，所述频率传感器提供至少第一数字值和第二数字值，它们代表在线性工作区内至少两个不同点上电压控制振荡器的工作频率；以及第一数字物理参数计算器电路，其与频率传感器相连接以接受至少第一和第二数字值，所述第一数字物理参数计算器包括数字逻辑，其配置用于利用所述第一和第二数字值得到至少一个代表测量物理参数的数字值。
2.根据权利要求1所述的电子传感器，其中所述电压偏置电路和电压控制振荡器被集成到一单块半导体芯片上。
3.根据权利要求1所述的电子传感器，其中所述包含在电压偏置电路中的第一和第二电路元件是第一和第二二极管，并且所述第一和第二物理特性分别是第一和第二二极管的尺寸。
4.根据权利要求3所述的电子传感器，其中所述第一和第二二极管是寄生PNP基极-发射极二极管。
5.根据权利要求4所述的电子传感器，其中所述第一和第二数值分别是所述第一和第二二极管相应的面积。
6.根据权利要求3所述的电子传感器，进一步包括开关；以及电流源，其中所述开关与电流源相连，并且开关选择性地连接到第一和第二二极管。
7.根据权利要求6所述的电子传感器，其中电压偏置电路的至少一个电气输出连接设置在所述开关和电流源之间。
8.根据权利要求3所述的电子传感器，进一步包括第一电流源，其与所述第一二极管串联；第二电流源，其与所述第二二极管串联；并且其中所述电压偏置电路包括第一和第二电气输出连接，所述第一电气输出连接设置在第一电流源和第一二极管之间，所述第二电气输出连接设置在第二电流源和第二二极管之间。
9.根据权利要求1所述的电子传感器，其中所述包含在电压偏置电路中的第一和第二电路元件是第一和第二电流源，并且所述第一和第二数值分别是在工作过程中由第一和第二电流源产生的电流大小。
10.根据权利要求9所述的电子传感器，进一步包括开关；以及二极管，其中所述开关与二极管相连，并且开关选择性地连接到第一和第二电流源。
11.根据权利要求10所述的电子传感器，其中所述电压偏置电路的至少一个电气输出连接设置在开关和二极管之间。
12.根据权利要求1所述的电子传感器，其中所述电压控制振荡器是环形振荡器。
13.根据权利要求1所述的电子传感器，其中所述频率传感器是一计数器电路。
14.根据权利要求1所述的电子传感器，其中所述第一数字物理参数计算器电路的数字逻辑配置用于利用第一和第二数字值得到代表温度的数字值。
15.根据权利要求1所述的电子传感器，进一步包括电压转换器，其连接用于接收输入信号，所述电压转换器具有与电压控制振荡器相连接的电气输出连接；开关，其与电压控制振荡器相连，所述开关选择性地连接到电压转换器的电气输出连接以及电压偏置电路的至少一个电气输出连接；并且其中所述第一数字物理参数计算器电路的数字逻辑配置用于利用第一和第二数字值以及第三数字值得到代表电压的数字值。
16.一种测量物理参数的方法，包括产生第一电压和第二电压；将第一电压输入电压控制振荡器；测量代表输入了第一电压的电压控制振荡器的基本频率的第一数值；将第二电压输入电压控制振荡器；测量代表输入了第二电压的电压控制振荡器的基本频率的第二数值；利用第一和第二数值计算代表物理参数的第三数值。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述第一和第二电压通过驱使电流通过第一和第二 PN-结二极管产生。
18.根据权利要求17所述的方法，其中第一和第二PN-结二极管根据比率来设定相互关联的尺寸。
19.根据权利要求16所述的方法，其中所述物理参数是电压，所述方法进一步包括产生第三电压；将第三电压输入电压控制振荡器；测量代表输入了第三电压的电压控制振荡器的基本频率的第四数值；以及其中代表物理参数的第三数字值由所述第一、第二和第四数字值得到。
20.一种配置用于补偿温度和测量物理参数的电子传感器，包括电压偏置电路，其具有第一和第二电路元件，它们根据第一比率来设定相互关联的尺寸，其中在工作过程中，所述第一和第二电路元件通过构建相对应的第一和第二输出电压作为辅助；电压控制振荡器，其连接用于接收电压偏置电路的第一和第二输出电压；频率传感器，其与电压控制振荡器相连，其中在工作过程中，所述频率传感器提供代表电压控制振荡器工作频率的第一和第二测量，所述工作频率由相应的第一和第二输出电压产生；以及第一数字物理参数计算器电路，其与频率传感器相连以接收第一和第二测量，所述第一数字物理参数计算器包括数字逻辑，其配置用于利用第一和第二测量得到至少一个代表测量物理参数的数字值。
21.根据权利要求20所述的电子传感器，其中所述电压偏置电路和电压控制振荡器被集成到一单块半导体芯片上。
22.根据权利要求20所述的电子传感器，其中所述包含在电压偏置电路中的第一和第二电路元件是第一和第二二极管。
23.根据权利要求22所述的电子传感器，进一步包括开关；以及电流源，其中所述开关与电流源相连，并且开关选择性地连接到第一和第二二极管。
24.根据权利要求22所述的电子传感器，进一步包括第一电流源，其与所述第一二极管串联；第二电流源，其与所述第二二极管串联；并且其中所述电压偏置电路包括第一和第二电气输出连接，它们设置在第一电流源和第一二极管之间，所述第二电气输出连接设置在第二电流源和第二二极管之间。
25.根据权利要求20所述的电子传感器，其中包含在电压偏置电路中的第一和第二电路元件是第一和第二电流源。
26.根据权利要求25所述的电子传感器，进一步包括开关；以及二极管，其中所述开关与二极管相连，并且开关选择性地连接到第一和第二电流源。
27.根据权利要求20所述的电子传感器，其中所述第一数字物理参数计算器电路的数字逻辑配置用于利用第一和第二数字值得到代表温度的数字值。
28.根据权利要求20所述的电子传感器，进一步包括电压转换器，其连接用于接收输入信号，所述电压转换器具有与电压控制振荡器相连接的电气输出连接；开关，其与电压控制振荡器相连，所述开关选择性地连接到电压转换器的电气输出连接以及电压偏置电路的至少一个电气输出连接；并且其中所述第一数字物理参数计算器电路的数字逻辑配置用于利用第一和第二数字值以及第三数字值得到代表电压的数字值。
29.一种配置用于补偿温度的电子传感器，包括电压偏置电路，其具有第一和第二电路元件，所述第一和第二电路元件根据第一比率来设定相互关联的尺寸，其中在工作过程中，所述电压偏置电路提供第一和第二输出电压；电压控制振荡器，其连接用于接收第一和第二输出电压；频率传感器，其与电压控制振荡器相连，其中在工作过程中，所述频率传感器提供分别代表工作频率的第一和第二测量；以及第一数字物理参数计算器电路，其与频率传感器相连以接收第一和第二测量，其中在工作过程中，所述数字物理参数计算器利用第一和第二测量得到至少一个代表测量物理参数的数字值。
30.根据权利要求四所述的电子传感器，其中所述电压偏置电路和电压控制振荡器被集成到一单块半导体芯片上。
31.根据权利要求四所述的电子传感器，其中所述包含在电压偏置电路中的第一和第二电路元件是第一和第二二极管。
32.根据权利要求31所述的电子传感器，进一步包括开关；以及电流源，其中所述开关与电流源相连，并且开关选择性地连接到第一和第二二极管。
33.根据权利要求31所述的电子传感器，进一步包括第一电流源，其与所述第一二极管串联；第二电流源，其与所述第二二极管串联；并且其中所述电压偏置电路包括第一和第二电气输出连接，所述第一电气输出连接设置在第一电流源和第一二极管之间，所述第二电气输出连接设置在第二电流源和第二二极管之间。
34.根据权利要求四所述的电子传感器，其中包含在电压偏置电路中的第一和第二电路元件是第一和第二电流源。
35.根据权利要求34所述的电子传感器，进一步包括开关；以及二极管，其中所述开关与二极管相连，并且开关选择性地连接到第一和第二电流源。
36.根据权利要求四所述的电子传感器，其中所述第一数字物理参数计算器电路的数字逻辑配置用于利用第一和第二数字值得到代表温度的数字值。
37.根据权利要求四所述的电子传感器，进一步包括电压转换器，其连接用于接收输入信号，所述电压转换器具有与电压控制振荡器相连接的电气输出连接；开关，其与电压控制振荡器相连，所述开关选择性地连接到电压转换器的电气输出连接以及电压偏置电路的至少一个电气输出连接；并且其中所述第一数字物理参数计算器电路的数字逻辑配置用于利用第一和第二数字值以及第三数字值得到代表电压的数字值。
全文摘要
本发明公开了一种温度感应电路，所述温度感应电路提供低功耗温度感应系统。所述温度感应电路通过分析电路装置电气响应特性的变化来提供一种确定温度的数字方法。
文档编号G01K1/20GK102313561SQ20111017920
公开日2012年1月11日 申请日期2011年6月29日 优先权日2010年6月29日
发明者伯特·怀特 申请人:马克西姆综合产品公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
