本申請要求于2015年6月17日提交的美國臨時申請第62/181,102號的優(yōu)先權(quán)，其內(nèi)容結(jié)合于此作為參考。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體涉及電子電路領(lǐng)域，更具體地，涉及熱檢測電路。

背景技術(shù)：

熱性能正成為包括例如集成電路(IC)的半導體器件的重要特性。半導體器件在不同的溫度下的表現(xiàn)不同。例如，溫度對集成電路的效應(yīng)顯著影響集成電路的操作特性。此外，除非監(jiān)測熱量，否則由于高溫，擴散進集成電路中的熱量會導致可靠性問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種電路，包括：第一差分輸入對和第二差分輸入對，其中所述第一差分輸入對被配置為根據(jù)所述第二差分輸入對的輸出而激活，并且被配置為接收第一與溫度相關(guān)的電壓和輸出信號，和所述第二差分輸入對被配置為根據(jù)所述第一差分輸入對的輸出而激活，并且被配置為接收第二與溫度相關(guān)的電壓和所述輸出信號；以及開關(guān)電路，被配置為：根據(jù)所述第一差分輸入對的輸出來將電容元件連接至第一電源電壓，并且根據(jù)所述第二差分輸入對的輸出來將所述電容元件連接至第二電源電壓，以生成所述輸出信號。

優(yōu)選地，該電路還包括：至少一個轉(zhuǎn)換電路，被配置為：響應(yīng)于所述第一差分輸入對的輸出和所述第二差分輸入對的輸出中的至少一個，生成用于控制所述開關(guān)電路并且交替激活所述第一差分輸入對和所述第二差分輸入對的至少一個控制信號。

優(yōu)選地，所述至少一個轉(zhuǎn)換電路包括至少一個反相器，所述至少一個反相器被配置為將所述第一差分輸入對的輸出和所述第二差分輸入對的輸出中的至少一個反相，以生成所述至少一個控制信號。

優(yōu)選地，所述至少一個轉(zhuǎn)換電路包括至少一個開關(guān)，所述至少一個開關(guān)被配置為根據(jù)所述第一差分輸入對的輸出和所述第二差分輸入對的輸出中的至少一個而閉合，以生成所述至少一個控制信號。

優(yōu)選地，該電路還包括：第一開關(guān)單元，被配置為根據(jù)所述至少一個控制信號而閉合以將所述第一差分輸入對連接至提供工作電壓的第一有源負載；以及第二開關(guān)單元，被配置為根據(jù)所述至少一個控制信號而閉合以將所述第二差分輸入對連接至提供工作電壓的第二有源負載。

優(yōu)選地，所述第一差分輸入對的輸出和所述第二差分輸入對的輸出交叉鎖存。

優(yōu)選地，該電路還包括：第一開關(guān)單元，被配置為根據(jù)所述第二差分輸入對的輸出而將所述第一差分輸入對連接至第一有源負載，以激活所述第一差分輸入對；以及第二開關(guān)單元，被配置為根據(jù)所述第一差分輸入對的輸出而將所述第二差分輸入對連接至第二有源負載，以激活所述第二差分輸入對。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種電路，包括：感測電路，被配置為生成至少一個與溫度相關(guān)的電壓；第一比較電路，被配置為對來自所述感測電路的第一與溫度相關(guān)的電壓與在連接至電容元件的節(jié)點處生成的輸出信號進行比較，從而生成第一控制信號；第二比較電路，被配置為對來自所述感測電路的第二與溫度相關(guān)的電壓與所述輸出信號進行比較，從而生成第二控制信號，其中，所述第一比較電路被配置為響應(yīng)于所述第二控制信號而激活，并且所述第二比較電路被配置為響應(yīng)于所述第一控制信號而激活；以及開關(guān)電路，被配置為響應(yīng)于所述第一控制信號和所述第二控制信號，將所述電容元件交替連接至第一電源電壓和第二電源電壓，以交替地對所述電容元件進行充電和放電，從而生成所述輸出信號。

優(yōu)選地，所述第一比較電路包括第一差分輸入對，所述第一差分輸入對被配置為接收所述第一與溫度相關(guān)的電壓和所述輸出信號，并且生成第一中間信號，以及所述第二比較電路包括第二差分輸入對，所述第二差分輸入對被配置為接收所述第二與溫度相關(guān)的電壓和所述輸出信號，并且生成第二中間信號。

優(yōu)選地，該電路還包括：第一轉(zhuǎn)換電路，被配置為響應(yīng)于所述第一中間信號而生成所述第一控制信號；以及第二轉(zhuǎn)換電路，被配置為響應(yīng)于所述第二中間信號而生成所述第二控制信號。

優(yōu)選地，所述第一轉(zhuǎn)換電路包括第一反相器，所述第一反相器被配置為接收所述第一中間信號并且輸出所述第一控制信號，或所述第二轉(zhuǎn)換電路包括第二反相器，所述第二反相器被配置為接收所述第二中間信號并且輸出所述第二控制信號。

優(yōu)選地，所述第一轉(zhuǎn)換電路包括被配置為根據(jù)所述第一中間信號而閉合以輸出所述第一控制信號的開關(guān)，或所述第二轉(zhuǎn)換電路包括被配置為根據(jù)所述第二中間信號而閉合以輸出所述第二控制信號的開關(guān)。

優(yōu)選地，該電路還包括：第一開關(guān)單元，被配置為根據(jù)所述第二控制信號而閉合，以將所述第一差分輸入對連接至提供工作電壓的第一有源負載，以及第二開關(guān)單元，被配置為根據(jù)所述第一控制信號而閉合，以將所述第二差分輸入對連接至提供工作電壓的第二有源負載。

優(yōu)選地，所述第一差分輸入對的輸出和所述第二差分輸入對的輸出交叉鎖存。

優(yōu)選地，所述第一差分輸入對的一個輸出端和所述第二差分輸入對的一個輸出端鎖存。

根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種方法，包括：響應(yīng)于第一控制信號，對來自感測電路的第一與溫度相關(guān)的電壓與在連接至電容元件的節(jié)點處生成的輸出信號進行比較，從而生成第二控制信號；響應(yīng)于所述第二控制信號，對來自所述感測電路的第二與溫度相關(guān)的電壓與所述輸出信號進行比較，從而生成所述第一控制信號；以及響應(yīng)于所述第一控制信號和所述第二控制信號，通過開關(guān)電路交替地對所述電容元件進行充電和放電，從而生成所述輸出信號。

優(yōu)選地，比較所述第一與溫度相關(guān)的電壓與所述輸出信號還包括：通過所述第一控制信號來激活第一差分輸入對以接收所述第一與溫度相關(guān)的電壓和所述輸出信號，并且生成第一中間信號以作為響應(yīng)；以及比較所述第二與溫度相關(guān)的電壓與所述輸出信號還包括：通過所述第二控制信號來激活第二差分輸入對以接收所述第二與溫度相關(guān)的電壓和所述輸出信號，并且生成第二中間信號以作為響應(yīng)。

優(yōu)選地，該方法還包括：將所述第一中間信號轉(zhuǎn)換為所述第二控制信號；以及將所述第二中間信號轉(zhuǎn)換為所述第一控制信號。

優(yōu)選地，激活所述第一差分輸入對還包括：閉合開關(guān)單元以將所述第一差分輸入對連接至提供工作電壓的有源負載。

優(yōu)選地，交替地對所述電容元件進行充電和放電還包括：通過所述第一控制信號來控制所述開關(guān)電路，以將所述電容元件連接至第一電源電壓；以及通過所述第二控制信號來控制所述開關(guān)電路，以將所述電容元件連接至第二電源電壓。

附圖說明

當結(jié)合附圖進行閱讀時，根據(jù)下面詳細的描述可以最佳地理解本發(fā)明的各個方面。應(yīng)該注意，根據(jù)工業(yè)中的標準實踐，各種部件沒有被按比例繪制。實際上，為了清楚的討論，各種部件的尺寸可以被任意增加或減少。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的檢測電路的框圖；

圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的圖1中示出的輸出電壓Vo的變化的波形圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的圖1中的控制電路的電路圖；

圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的圖3中的控制電路的操作的方法的流程圖；以及

圖5A和圖5B均為根據(jù)本發(fā)明的各個實施例的與圖3中的比較電路相關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)換電路的電路圖。

具體實施方式

以下公開內(nèi)容提供了許多不同實施例或?qū)嵗?，用于實現(xiàn)所提供主題的不同特征。以下將描述組件和布置的具體實例以簡化本發(fā)明。當然，這些僅是實例并且不意欲限制本發(fā)明。例如，在以下描述中，在第二部件上方或上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接觸的實施例，也可以包括形成在第一部件和第二部件之間的附加部件使得第一部件和第二部件不直接接觸的實施例。而且，本發(fā)明在各個實例中可以重復參考數(shù)字和/或字母。這種重復僅是為了簡明和清楚，其自身并不表示所論述的各個實施例和/或配置之間的關(guān)系。

本說明書中使用的術(shù)語通常具有其在本領(lǐng)域中以及在使用每一個術(shù)語的具體的內(nèi)容中的普通含義。本說明書中使用的實例，包括本文所討論的任何術(shù)語的實例，僅是示例性的，并且絕不是限制本發(fā)明的或任何示例性術(shù)語的范圍和意義。同樣，本發(fā)明不限于本說明書中給出的各個實施例。

盡管本文可以使用術(shù)語“第一”、“第二”等以描述各個元件，但是這些元件不應(yīng)被這些術(shù)語限制。這些術(shù)語用于將一個元件與另一個元件區(qū)別開。例如，在不背離本發(fā)明的范圍的情況下，可以將第一元件叫做第二元件，并且類似地，可以將第二元件叫做第一元件。如本文所使用的，術(shù)語“和/或”包括一個或多個所列的相關(guān)聯(lián)項目的任何以及所有的組合。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的檢測電路100的框圖。在一些實施例中，檢測電路100應(yīng)用在熱/溫度傳感器或熱/溫度檢測電路中。如在圖1中示例性地示出，檢測電路100包括感測電路110、控制電路120、開關(guān)電路130和電容器C。

感測電路110被配置為基于提供電流I1的電流源102來生成與溫度相關(guān)的電壓V1和V2。在一些實施例中，感測電路110包括串聯(lián)連接并且用作分壓器的感測元件(未示出)。在連接兩個感測元件的相應(yīng)的節(jié)點處生成與溫度相關(guān)的電壓V1和V2。

在一些實施例中，例如，通過包括例如氮化鈦(TiN)電阻器、多晶硅柵極電阻器(poly gate resistor)、金屬電阻器、n阱電阻器、注入(implant)電阻器等或它們的組合的電阻器來實現(xiàn)感測電路110中的感測元件。在其他的一些實施例中，通過例如包括金屬氧化物半導體(MOS)晶體管、雙極結(jié)型晶體管(BJT)等或它們的組合的晶體管來實現(xiàn)感測電路110中的感測元件。為了說明的目的給出前述器件以實現(xiàn)感測元件。各種類型的感測元件都在本發(fā)明所考慮的范圍內(nèi)。

控制電路120被配置為接收與溫度相關(guān)的電壓V1和V2并且接收輸出電壓Vo以生成控制信號CTRL1和CTRL2?？刂菩盘朇TRL1和CTRL2被配置為控制開關(guān)電路130。

開關(guān)電路130在節(jié)點Q處連接至電容器C。開關(guān)電路130被配置為：響應(yīng)于控制信號CTRL1，將電容器C連接至電源電壓VDD，或者響應(yīng)于控制信號CTRL2，將電容器C連接至地電壓GND，以在節(jié)點Q處生成輸出電壓Vo。

在一些實施例中，通過例如MOS電容器、金屬-氧化物-金屬(MOM)電容器、金屬-絕緣體-金屬(MIM)電容器或它們的組合來實現(xiàn)電容器C。在其他的一些實施例中，通過包括例如電解電容器、陶瓷電容器、鉭電容器或它們的組合的復合型電容器來實現(xiàn)電容器C。為了說明的目的給出前述器件以實現(xiàn)電容器C。各種類型的電容元件都在本發(fā)明所考慮的范圍內(nèi)。

如在圖1中示例性地示出，在一些實施例中，開關(guān)電路130包括開關(guān)S1和S2。開關(guān)S1和S2分別由控制信號CTRL1和CTRL2控制，從而交替導通以對電容器C進行充電和放電。有效地，輸出電壓Vo響應(yīng)于電容器C的充電和放電而變化。

在一些實施例中，如圖1所示，開關(guān)S1連接在電源電壓VDD與提供電流I2的電流源104之間。在不同實施例中，開關(guān)S1連接在電流源104與節(jié)點Q之間。此外，在一些實施例中，如圖1所示，開關(guān)S2連接在地電壓GND與提供電流I3的電流源106之間。在不同實施例中，開關(guān)S2連接在電流源106與節(jié)點Q之間。因此，為了說明的目的給出了圖1中的開關(guān)電路130的配置。開關(guān)電路130的不同配置都在本發(fā)明所考慮的范圍內(nèi)。

圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的圖1中示出的輸出電壓Vo的變化的波形圖200。如圖2示例性地示出，波形200表示圖1中的輸出電壓Vo隨時間而相對于與溫度相關(guān)的電壓V1和V2的變化。

對于圖1和圖2中的說明，在充電模式中，控制電路120生成控制信號CTRL1以使開關(guān)S1閉合，而開關(guān)S2斷開。因此，電容器C通過開關(guān)S1連接至電源電壓VDD，并且由提供電流I2的電流源104進行充電。結(jié)果，輸出電壓Vo增加。

當輸出電壓Vo增加到達至與溫度相關(guān)的電壓V1時，控制電路120變?yōu)榉烹娔Ｊ剑⑶疑煽刂菩盘朇TRL2以用于使開關(guān)S2閉合，而開關(guān)S1斷開。因此，電容器C通過開關(guān)S2連接至地電壓GND，并且通過提供電流I3的電流源106進行放電。結(jié)果，輸出電壓Vo減小。當輸出電壓Vo減小到達至與溫度相關(guān)的電壓V2時，控制電路120再次變?yōu)槌潆娔Ｊ健?/p>

隨著時間流逝，開關(guān)S1和S2響應(yīng)于控制信號CTRL1和CTRL2而交替閉合，以交替地對電容器C進行充電和放電。因此，如波形200所示，輸出電壓Vo在充電模式中增加而在放電模式中減小。

對于圖2中的說明，ΔP表示輸出電壓Vo的時間周期。在一些實施例中，在特定的溫度T下，時間周期ΔP具有特定的值。當溫度T改變時，時間周期ΔP變?yōu)閷?yīng)的值。因此，當時間周期基于波形200實現(xiàn)時，確定對應(yīng)的溫度。結(jié)果，能夠感測或測量對應(yīng)的溫度。或者說，監(jiān)測和/或測量一個溫度到另一溫度的變化。

圖3主要示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的圖1中的控制電路120的電路圖。為了方便說明和完全理解，圖3中的控制電路120與圖1中的開關(guān)電路130和電容器C一起示出。如圖3示例性地示出，控制電路120包括比較電路210和220。比較電路210被配置為響應(yīng)于控制信號CTRL1而激活，并且被配置為比較與溫度相關(guān)的電壓V1與輸出電壓Vo。比較電路220被配置為響應(yīng)于控制信號CTRL2而激活，并且被配置為比較與溫度相關(guān)的電壓V2與輸出電壓Vo。如以上所述，開關(guān)S1響應(yīng)于控制信號CTRL1而交替閉合，而開關(guān)S2響應(yīng)于控制信號CTRL2而交替閉合。在一些實施例中，通過運算放大器來實現(xiàn)比較電路210和220。用于實現(xiàn)比較電路210和220的不同器件都在本發(fā)明所考慮的范圍內(nèi)。

對于圖3中的說明，在一些實施例中，比較電路210包括差分輸入對212，并且比較電路220包括差分輸入對222。差分輸入對212連接至節(jié)點Q處的電容器C并且連接至圖1中的感測電路110。差分輸入對212接收與溫度相關(guān)的電壓V1和輸出電壓Vo。差分輸入對212響應(yīng)于與溫度相關(guān)的電壓V1和輸出電壓Vo而生成中間信號VX。為了說明，中間信號VX表明差分輸入對212的輸出電壓，和/或表明差分輸入對212的輸出端A和B之間的電壓差。

差分輸入對222連接至節(jié)點Q處的電容器C并且連接至圖1中的感測電路110。差分輸入對222接收并且比較與溫度相關(guān)的電壓V2和輸出電壓Vo。差分輸入對222響應(yīng)于與溫度相關(guān)的電壓V2和輸出電壓Vo而生成中間信號VY。為了說明，中間信號VY表明差分輸入對222的輸出電壓，和/或表明差分輸入對222的輸出端C和D之間的電壓差。

為了說明，在一些實施例中，差分輸入對212包括兩個NMOS晶體管M11和M12以及提供電流I4的電流源213。NMOS晶體管M11和M12的柵極被配置為分別接收與溫度相關(guān)的電壓V1和輸出電壓Vo。NMOS晶體管M11和M12的漏極分別被配置為輸出端A和B。NMOS晶體管M11和M12的源極連接至電流源213。利用與溫度相關(guān)的電壓V1和輸出電壓Vo，NMOS晶體管M11和M12分別導通，并且在輸出端A和B處相應(yīng)生成電壓。根據(jù)輸出端A和B處的電壓，生成表明輸出端A和B之間的電壓差的中間信號VX。

相應(yīng)地，在一些實施例中，差分輸入對222包括兩個PMOS晶體管M21和M22以及提供電流I5的電流源223。PMOS晶體管M21和M22的柵極被配置為分別接收輸出電壓Vo和與溫度相關(guān)的電壓V2。PMOS晶體管M21和M22的漏極分別被配置為輸出端D和C。PMOS晶體管M21和M22的源極連接至電流源223。利用輸出電壓Vo和與溫度相關(guān)的電壓V2，PMOS晶體管M21和M22分別導通，并且在輸出端D和C處相應(yīng)生成電壓。根據(jù)輸出端D和C處的電壓，生成表明輸出端D和C之間的電壓差的中間信號VY。

為了說明的目的，給出了圖3中所示的差分輸入對212和222的配置。差分輸入對212和222的不同配置都在本發(fā)明所考慮的范圍內(nèi)。例如，在不同實施例中，差分輸入對212和22中的每一個都是被配置為接收全擺幅差分輸入的全擺幅差分輸入對。

在一些實施例中，如圖3所示，控制電路120還包括轉(zhuǎn)換電路230和240。轉(zhuǎn)換電路230被配置為響應(yīng)于來自差分輸入對212的中間信號VX而生成控制信號CTRL2。轉(zhuǎn)換電路240被配置為響應(yīng)于來自差分輸入對222的中間信號VY而生成控制信號CTRL1。在其他實施例中，轉(zhuǎn)換電路230將中間信號VX轉(zhuǎn)換為控制信號CTRL2，和/或轉(zhuǎn)換電路240將中間信號VY轉(zhuǎn)換為控制信號CTRL1。

在一些實施例中，轉(zhuǎn)換電路230是相位調(diào)整電路，并且通過調(diào)整中間信號VX的相位來將中間信號VX轉(zhuǎn)換為控制信號CTRL2。為了說明，通過轉(zhuǎn)換電路230使中間信號VX的相位反相，并且輸出反相的中間信號VX以作為控制信號CTRL2。在一些實施例中，轉(zhuǎn)換電路240是相位調(diào)整電路，并且通過調(diào)整中間信號VY的相位來將中間信號VY轉(zhuǎn)換為控制信號CTRL1。為了說明，通過轉(zhuǎn)換電路240使中間信號VY的相位反相，并且輸出反相的中間信號VY以作為控制信號CTRL1。

為了說明的目的給出了圖3中的轉(zhuǎn)換電路的數(shù)目。圖3中的轉(zhuǎn)換電路的不同數(shù)目都在本發(fā)明所考慮的范圍內(nèi)。例如，在不同實施例中，控制電路120中需要單個轉(zhuǎn)換電路。在這種實施例中，單個轉(zhuǎn)換電路響應(yīng)于中間信號VX而生成控制信號CTRL2，并且還響應(yīng)于中間信號VY而生成控制信號CTRL1。在可選的實施例中，省略圖3中的轉(zhuǎn)換電路230和240，因此，例如，如圖5A和圖5B所示，將中間信號VX和VY分別配置作為控制信號CTRL2和CTRL1。

此外，為了說明的目的還給出了圖3中的轉(zhuǎn)換電路的配置。圖3中的轉(zhuǎn)換電路的不同配置都在本發(fā)明所考慮的范圍內(nèi)。例如，在不同實施例中，將轉(zhuǎn)換電路230配置在比較電路210中，和/或?qū)⑥D(zhuǎn)換電路240配置在比較電路220中。

如圖3示例性地示出，在一些實施例中，比較電路210還包括開關(guān)單元214，和/或比較電路220還包括開關(guān)單元224。開關(guān)單元214被配置為通過控制信號CTRL1來閉合，以將差分輸入對212連接至提供工作電壓的有源負載216。開關(guān)單元224被配置為通過控制信號CTRL2來閉合，以將差分輸入對222連接至提供工作電壓的有源負載226。

對于圖3中的說明，在一些實施例中，開關(guān)單元214包括開關(guān)S11和S12，并且開關(guān)單元224包括開關(guān)S21和S22。開關(guān)S11連接在輸出端A與有源負載216之間。開關(guān)S12連接在輸出端B與有源負載216之間。通過控制信號CTRL1來控制開關(guān)S11和S12的閉合或斷開。開關(guān)S21連接在輸出端C與有源負載226之間。開關(guān)S22連接在輸出端D與有源負載226之間。通過控制信號CTRL2來控制開關(guān)S21和S22的閉合或斷開。

為了說明的目的，給出了開關(guān)單元214和/或開關(guān)單元224的配置。開關(guān)單元214和/或開關(guān)單元224的不同配置都在本發(fā)明所考慮的范圍內(nèi)。例如，在不同實施例中，開關(guān)單元214連接在有源負載216與電源電壓VDD之間。又例如，在不同實施例中，開關(guān)單元224連接在有源負載226與地電壓GND之間。

對于圖3中的說明，在一些實施例中，有源負載216包括兩個PMOS晶體管MP1和MP2。PMOS晶體管MP1和MP2被電壓VB1偏置，并且分別連接至開關(guān)S11和S12。在一些實施例中，有源負載226包括兩個NMOS晶體管MN1和MN2。NMOS晶體管MN1和MN2被電壓VB2偏置，并且分別連接至開關(guān)S21和S22。

為了說明的目的，給出了有源負載216和/或有源負載226的配置。有源負載216和/或有源負載226的不同配置都在本發(fā)明所考慮的范圍內(nèi)。例如，在不同實施例中，有源負載216包括交叉連接的兩個PMOS晶體管。對于交叉連接的兩個PMOS晶體管的說明，第一PMOS晶體管的柵極連接至第二PMOS晶體管的漏極，第一PMOS晶體管的漏極連接至第二PMOS晶體管的柵極，并且第一和第二PMOS晶體管的源極配置為接收電源電壓。又例如，在不同實施例中，有源負載226包括交叉連接的兩個NMOS晶體管。

為了說明的目的給出了圖3中的控制電路120的配置?？刂齐娐?20的不同配置都在本發(fā)明所考慮的范圍內(nèi)。例如，在不同實施例中，有源負載216和開關(guān)單元214被配置為在比較電路210的外部，和/或有源負載226和開關(guān)單元224被配置為在比較電路220的外部。在可選的實施例中，將有源負載216和開關(guān)單元214與轉(zhuǎn)換電路230集成，和/或?qū)⒂性簇撦d226和開關(guān)單元224與轉(zhuǎn)換電路240集成。

圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的圖3中的控制電路120的操作的方法400的流程圖。方法400包括以下參考圖2和圖3所描述的操作S402至S412。

在操作S402中，差分輸入對222比較與溫度相關(guān)的電壓V2與輸出電壓Vo，以生成中間信號VY。

在操作S404中，轉(zhuǎn)換電路240將中間信號VY轉(zhuǎn)換為控制信號CTRL1以使開關(guān)S1以及開關(guān)S11和S12斷開。根據(jù)開關(guān)S11和S12的斷開，差分輸入對212禁止。

在一些實施例中，通過調(diào)整中間信號VY的相位來轉(zhuǎn)換中間信號VY，以生成控制信號CTRL1。在其他的一些實施例中，通過放大中間信號VY來轉(zhuǎn)換中間信號VY，以生成控制信號CTRL1。為了說明的目的給出轉(zhuǎn)換中間信號VY的前述方法。轉(zhuǎn)換中間信號VY的不同方法都在本發(fā)明所考慮的范圍內(nèi)。

在操作S406中，當輸出電壓Vo小于或達到與溫度相關(guān)的電壓V2時，轉(zhuǎn)換電路240輸出控制信號CTRL1(從中間信號VY轉(zhuǎn)換而來)以使開關(guān)S1以及開關(guān)S11和S12閉合。在開關(guān)S11和S12閉合的情況下，相應(yīng)地激活差分輸入對212。

在操作S408中，差分輸入對212比較與溫度相關(guān)的電壓V1與輸出電壓Vo，以生成中間信號VX。

在操作S410中，轉(zhuǎn)換電路230將中間信號VX轉(zhuǎn)換為控制信號CTRL2以使開關(guān)S2以及開關(guān)S21和S22斷開。在開關(guān)S21和S22斷開的情況下，差分輸入對222禁止。

此外，在開關(guān)S2斷開以及開關(guān)S1閉合的情況下，如以上所討論的，檢測電路100變?yōu)槌潆娔Ｊ健Ｒ虼?，通過閉合的開關(guān)S1將電容器C連接至電源電壓VDD，以進行充電。結(jié)果，根據(jù)充電的電容器C，輸出電壓Vo增加。

在一些實施例中，通過調(diào)整中間信號VX的相位來轉(zhuǎn)換中間信號VX，以生成控制信號CTRL2。在其他的一些實施例中，通過放大中間信號VX來轉(zhuǎn)換中間信號VX，以生成控制信號CTRL2。為了說明的目的給出轉(zhuǎn)換中間信號VX的前述方法。轉(zhuǎn)換中間信號VX的不同方法都在本發(fā)明所考慮的范圍內(nèi)。

在操作S412中，當輸出電壓Vo增大至大于或達到與溫度相關(guān)的電壓V1時，轉(zhuǎn)換電路230輸出控制信號CTRL2(從中間信號VX轉(zhuǎn)換而來)以使開關(guān)S2以及開關(guān)S21和S22閉合。在開關(guān)S21和S22閉合的情況下，相應(yīng)地激活差分輸入對222。然后再次執(zhí)行操作S402和S404，以使開關(guān)S1以及開關(guān)S11和S12斷開。

在開關(guān)S1斷開以及開關(guān)S2閉合的情況下，如以上所討論的，檢測電路100變?yōu)榉烹娔Ｊ?。因此，通過閉合的開關(guān)S2將電容器C連接至地電壓GND，以進行放電。結(jié)果，根據(jù)放電的電容器C，輸出電壓Vo減小。

當輸出電壓Vo減小至小于或達到與溫度相關(guān)的電壓V2時，再次執(zhí)行操作S406。

在一些方法中，對于檢測電路，比較電路與開關(guān)電路之間有不同的信號處理電路(如，數(shù)字RS鎖存電路)。不同的信號處理電路處理比較電路的輸出并且生成用于控制開關(guān)電路的控制信號，從而對電容元件進行充電或放電以生成輸出信號。然而，各個信號處理電路導致生成輸出信號的延時。

與其他方法中的檢測電路相比，本發(fā)明的檢測電路100能夠在比較電路與開關(guān)電路之間沒有數(shù)字RS鎖存電路的情況下生成輸出信號。因此，減少比較電路與開關(guān)電路之間的延時。結(jié)果，與其他方法中的檢測電路的速度相比，本發(fā)明的檢測電路100中生成輸出信號的速度相對更快。

此外，在沒有以上所述的數(shù)字RS鎖存電路的情況下，本發(fā)明的比較電路的輸出仍能夠用于控制開關(guān)電路。因此，源于差分輸入對的輸出且控制開關(guān)電路的控制信號不需要用于觸發(fā)數(shù)字RS鎖存電路所需要的全數(shù)字擺幅。結(jié)果，與其他方法中的比較電路的功率相比，本發(fā)明的比較電路能夠以更低的功率工作。

為了說明的目的給出了圖4中的方法。圖3中的控制電路120的不同配置都在本發(fā)明所考慮的范圍內(nèi)。例如，在不同實施例中，圖4中的方法400還包括在圖4所示的操作之前初始化或啟動控制電路120的操作。另外，控制電路120中的與開關(guān)電路130和/或感測電路110相關(guān)聯(lián)的操作也都在本發(fā)明所考慮的范圍內(nèi)。

以上所示包括示例性操作，但是沒有必要以所示出的順序執(zhí)行操作。根據(jù)本發(fā)明的各個實施例的精神和范圍，可以視情況添加、替換、重排和/或消除操作。

如圖3示例性的示出，在一些實施例中，差分輸入對212的輸出和差分輸入對222的輸出交叉鎖存。為了說明，差分輸入對212的輸出端A連接至差分輸入對222的輸出端D，而差分輸入對212的輸出端B連接至差分輸入對222的輸出端C。在這種實施例的操作中，當生成中間信號VX時，根據(jù)中間信號VX，輸出端C和D具有對應(yīng)的電壓。有效地，這加速了差分輸入對222生成中間信號VY的操作。當生成中間信號VY時，根據(jù)中間信號VY，輸出端A和B具有對應(yīng)的電壓。有效地，這加速了差分輸入對212生成中間信號VX的操作。

在不同實施例中，差分輸入對212的一個輸出端和差分輸入對222的一個輸出端鎖存。為了說明，差分輸入對212的輸出端B連接至差分輸入對222的輸出端D。有效地，這還加速了差分輸入對212生成中間信號VX的操作，以及差分輸入對222生成中間信號VY的操作。

圖5A和圖5B均為根據(jù)本發(fā)明的不同實施例的與圖3中的比較電路210相關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)換電路230的電路圖。

如圖5A示例性地示出，在一些實施例中，轉(zhuǎn)換電路230包括反相器232。為了說明，輸出端B連接至反相器232的輸入，并且利用電壓VB1使輸出端A偏置。在輸出端B處生成中間信號VX。反相器232被配置為使中間信號VX反相，并且輸出反相的中間信號VX以作為控制信號CTRL2。

與圖5A中的實施例相比，在圖5B所示的不同實施例中，轉(zhuǎn)換電路230包括開關(guān)234和提供電流I6的電流源236。開關(guān)234在節(jié)點P處連接至電流源236。開關(guān)234被配置為由中間信號VX來閉合，并且將節(jié)點P連接至電源電壓VDD，以生成控制信號CTRL2。有效地，開關(guān)234用作放大器以放大中間信號VX。

在又一實施例中，通過PMOS晶體管MP來實現(xiàn)開關(guān)234。為了說明，PMOS晶體管MP的源極連接至電源電壓VDD。PMOS晶體管MP的柵極連接至輸出端B以接收中間信號VX。PMOS晶體管MP的漏極在節(jié)點P處連接至電流源234。

為了說明的目的給出了圖5A和圖5B中的與比較電路210相關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)換電路230的配置。與比較電路210相關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)換電路230的不同配置都在本發(fā)明所考慮的范圍內(nèi)。

此外，在一些實施例中，與圖3中的比較電路220相關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)換電路240包括與圖5A和圖5B中示出的配置對應(yīng)的配置。例如，在不同實施例中，圖3中的轉(zhuǎn)換電路240還包括與圖5A中的反相器232對應(yīng)的反相器(未示出)，或包括與圖5B中的開關(guān)234對應(yīng)的開關(guān)(未示出)?；蛘哒f，與比較電路220相關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)換電路240的不同配置也都在本發(fā)明所考慮的范圍內(nèi)。

在本文檔的一些實施例中，利用至少一個MOS晶體管來實現(xiàn)至少一個開關(guān)。在又一實施例中，利用堆疊的MOS晶體管或級聯(lián)的MOS晶體管來實現(xiàn)至少一個MOS晶體管中的每一個。在不同實施例中，利用一個或多個控制信號來控制至少一個MOS晶體管中的每一個。

在本文中，術(shù)語“耦合”也可以被稱為“電耦合”，并且術(shù)語“連接”可以被稱為“電連接”。“耦合”和“連接”也可以用于指示兩個或多個元件相互配合或相互作用。

在一些實施例中，公開了一種電路，電路包括第一差分輸入對和第二差分輸入對。第一差分輸入對配置為根據(jù)第二差分輸入對的輸出而激活，并且配置為接收第一與溫度相關(guān)的電壓和輸出信號。第二差分輸入對配置為根據(jù)第一差分輸入對的輸出而激活，并且配置為接收第二與溫度相關(guān)的電壓和輸出信號。開關(guān)電路配置為：根據(jù)第一差分輸入對的輸出來將電容元件連接至第一電源電壓，并且根據(jù)第二差分輸入對的輸出來將電容元件連接至第二電源電壓，以生成輸出信號。

還公開了一種電路，電路包括感測電路、第一比較電路、第二比較電路和開關(guān)電路。感測電路配置為生成至少一個與溫度相關(guān)的電壓。第一比較電路配置為比較來自感測電路的第一與溫度相關(guān)的電壓與連接至電容元件的節(jié)點處生成的輸出信號，從而生成第一控制信號。第二比較電路配置為比較來自感測電路的第二與溫度相關(guān)的電壓與輸出信號，從而生成第二控制信號，其中第一比較電路配置為響應(yīng)于第二控制信號而激活，并且第二比較電路配置為響應(yīng)于第一控制信號而激活。開關(guān)電路配置為：響應(yīng)于第一控制信號和第二控制信號，將電容元件交替連接至第一電源電壓和第二電源電壓，以交替地對電容元件進行充電和使電容元件放電，從而生成輸出信號。

還公開了一種方法，方法包括以下列出的操作。形成比較電路并且配置為：響應(yīng)于第一控制信號，比較來自感測電路的第一與溫度相關(guān)的電壓與連接至電容元件的節(jié)點處生成的輸出信號，從而生成第二控制信號。形成比較電路并且配置為：響應(yīng)于第二控制信號，比較來自感測電路的第二與溫度相關(guān)的電壓與輸出信號，從而生成第一控制信號。形成開關(guān)電路并且配置為：響應(yīng)于第一控制信號和第二控制信號而開關(guān)，以交替地對電容元件進行充電和使電容元件放電，從而生成輸出信號。

以上論述了若干實施例的部件，使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好地理解本發(fā)明的各個方面。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，他們可以很容易地使用本發(fā)明作為基礎(chǔ)來設(shè)計或更改其他用于達到與本文所介紹實施例相同的目的和/或?qū)崿F(xiàn)相同優(yōu)點的工藝和結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該意識到，這些等效結(jié)構(gòu)并不背離本發(fā)明的精神和范圍，并且在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以進行多種變化、替換以及改變。