热管理设计中的温度检测

　　测温二极管设计

　　有些IC厂商，例如：微处理器和FPGA制造商，多年以来已经在其产品中集成了测温二极管，并且掌握了这些器件的设计技术。对于初次集成测温二极管的IC设计人员，本节提供了一些有益参考：

　　1.将二极管的内阻降至最小。如上文所述，每欧姆串联电阻将引起大约+0.45℃的误差。如果在二极管连接配置中，将晶体管的基极连接至集电极，基极电阻会使β值增高。这种情况下，集电极电阻无关紧要，除非它造成二极管连接器件在100μA下出现饱和。

　　2.将晶体管的β值降至最小有助于在整个温度和电流范围内保持集电极电流比(以及精度)。

　　3.二极管的正向偏压必须在温度检测ADC的输入量程内。在整个测温范围内，正向电流为10μA时，正向偏压必须大于0.25V;正向电流为100μA，正向偏压必须小于0.95V。

　　4.大多数工艺中，没有隔离的P/N结。如果连接成二极管的晶体管满足以下限制条件，则能够正常工作：

　　A.如果是NPN管，三个端子必须与任何电源隔离开，将基极连接至集电极构成一个二极管;

　　B.如果是PNP管，可以将集电极接地，但发射极和基极必须与所有电源隔离开。

　　5.必须对测试电路进行测量，确定是否工作正常。测量精度非常重要——电压必须精确到100μV，10μA和100μA偏置电流下需要精确到±0.1%。测温晶体管能够与Maxim的所有远端温度传感器配合工作。

　　6.耦合至测温结的噪声会产生温度测量误差，需要仔细地将测温器件与噪声源隔离开，包括数字信号和嘈杂电源。

　　A.在物理位置上，将测温器件与承载高速数字信号的引线隔离开。将数字信号与测温晶体管和绑定焊盘之间的金属线也从物理上隔离开。

　　B.请勿将测温结的焊盘靠近高速数字信号的焊盘，特别是高速缓冲器输出。可能的话，将测温结的绑定焊盘靠近直流输入焊盘(例如，用于引脚设置的直流逻辑电平输入)。

　　C.用n+和p+保护环将测温器件包围起来。

　　7.图7所示为带有基底集电极的垂直PNP管的典型结构。10个发射极连接在一起，每个发射极占用20μm× 2.5μm空间。