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온도를 측정하는 CMOS 온도 센서에 있어서,온도에 비례하는 비례 전류에 기초하여 전하를 충전하는 커패시터의 제1 단에서의 전압 값을 온도에 반 비례하는 반 비례 전압과 비교하거나, 상기 제1 단의 타측에 형성되는 상기 커패시터의 제2 단에서의 전압 값을 그라운드 전압과 비교함으로써 판독 값을 출력하는 판독 회로; 및상기 판독 회로에서 출력된 판독 값의 진동 주기에 기초하여 온도를 결정하는 제어부; 를 포함하는, CMOS 온도 센서
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제1항에 있어서, 상기 CMOS 온도 센서는상기 온도에 반 비례하는, 바이폴라 정션 트랜지스터들의 베이스 에미터 전압 값들의 차 전압을 상기 바이어스 저항에 인가함에 따라 생성되는 상기 비례 전류를 제공하는 바이어스 회로; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, CMOS 온도 센서
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제1항에 있어서, 상기 판독 회로는상기 비례 전류를 제공하는 비례 전류 공급부; 및상기 비례 전류를 미러링함으로써 생성되는 미러링 전류를 이용하여 상기 반 비례 전압을 제공하는 반 비례 전압 공급부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는, CMOS 온도 센서
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제3항에 있어서, 상기 판독 회로는복수의 모스 트랜지스터들의 스위칭 동작에 기초하여, 상기 진동 주기에 따라 상기 반 비례 전압까지 충전되거나, 상기 충전된 전압을 반전한 후, 상기 그라운드 전압까지 충전되는 동작을 반복하는 커패시터; 및제1 입력단 및 제2 입력단을 포함하고, 상기 복수의 모스 트랜지스터들의 스위칭 동작에 따라, 상기 제1 입력단 및 상기 제2 입력단에 인가되는 전압을 비교함으로써 상기 판독 값을 출력하는 비교기; 를 포함하는 것을 특징으로 하는, CMOS 온도 센서
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제4항에 있어서, 상기 비교기는상기 제1 입력단의 전압이 상기 제2 입력단의 전압보다 작은 경우 로(LOW) 신호에 대응되는 제1 판독 값을 출력하고, 상기 제2 입력단의 전압이 상기 제2 입력단의 전압보다 큰 경우 하이(HIGH) 신호에 대응되는 제2 판독 값을 출력하는 것을 특징으로 하는, CMOS 온도 센서
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제5항에 있어서,상기 판독 회로에서 상기 제1 판독 값이 출력되는 경우, 상기 복수의 모스 트랜지스터들의 스위칭 동작에 기초하여, 상기 제1 입력단은 상기 커패시터의 제1 단에 연결되고, 상기 제2 입력단은 상기 반비례 전압 공급부에 연결되는 것을 특징으로 하는, CMOS 온도 센서
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제5항에 있어서,상기 판독 회로에서 상기 제2 판독 값이 출력되는 경우, 상기 복수의 모스 트랜지스터들의 스위칭 동작에 기초하여, 상기 제1 입력단은 상기 그라운드 전압에 연결되고, 상기 제2 입력단은 상기 커패시터의 제2 단에 연결되는 것을 특징으로 하는 CMOS 온도 센서
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제5항에 있어서, 상기 판독 회로는상기 판독 회로에서 상기 제1 판독 값이 출력되는 경우 상기 비례 전류 공급부와 상기 제1 단을 연결하는 제1 모스 트랜지스터, 상기 판독 회로에서 상기 제1 판독 값이 출력되는 경우 상기 제2 단과 상기 그라운드 전압을 연결하는 제2 모스 트랜지스터, 상기 판독 회로에서 상기 제1 판독 값이 출력되는 경우 상기 제1 단과 상기 제1 입력단을 연결하는 제3 모스 트랜지스터 및 상기 판독 회로에서 상기 제1 판독 값이 출력되는 경우 상기 제2 입력단 및 상기 반비례 전압 공급부를 연결하는 제4 모스 트랜지스터를 포함하는 제1 모스 트랜지스터 그룹; 및상기 판독 회로에서 상기 제2 판독 값이 출력되는 경우 상기 비례 전류 공급부와 상기 제2 단을 연결하는 제5 모스 트랜지스터, 상기 판독 회로에서 상기 제2 판독 값이 출력되는 경우 상기 제1 단과 상기 그라운드 전압을 연결하는 제6 모스 트랜지스터, 상기 판독 회로에서 상기 제2 판독 값이 출력되는 경우 상기 제2 단과 상기 제2 입력단을 연결하는 제7 모스 트랜지스터 및 상기 판독 회로에서 상기 제2 판독 값이 출력되는 경우 상기 제1 입력단 및 상기 그라운드 전압을 연결하는 제8 모스 트랜지스터를 포함하는 제2 모스 트랜지스터 그룹; 을 포함하는 것을 특징으로 하는, CMOS 온도 센서
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제2항에 있어서, 상기 제어부는상기 판독 회로에서 출력된 판독 값의 진동 주기, 상기 커패시터의 용량 및 상기 바이어스 저항의 저항 값에 기초하여 제1 온도 변수를 결정하고,상기 반 비례 전압의 반 비례 온도 계수 및 상기 바이어스 회로 내 온도에 반 비례하는 바이폴라 정션 트랜지스터들의 베이스 에미터 전압차에 따른 차전압의 비례 온도 계수 비율에 관한 비율 계수를 결정하며,상기 제1 온도 변수 및 상기 비율 계수에 기초하여 제2 온도 변수를 결정하고,상기 제2 온도 변수의 변화 범위를 기 설정된 절대 온도 범위에 선형으로 매칭함으로써 생성되는 선형함수에 상기 제2 온도 변수를 입력함으로써 상기 온도를 결정하는 것인 CMOS 온도 센서
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제9항에 있어서, 상기 제어부는기 설정된 임계 시간이 지난 후, 상기 판독 회로에서 출력된 상기 판독 값의 진동 주기에 기초하여 상기 온도를 결정하는 것을 특징으로 하는 CMOS 온도 센서
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제1항에 있어서, 상기 커패시터는 상기 커패시터의 상판과 하판이 뒤바뀌어 병렬로 연결되는 복수의 커패시터들을 포함하는 것을 특징으로 하는 CMOS 온도 센서
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제4항에 있어서, 상기 CMOS 온도 센서는상기 비교기의 판독 정확도를 향상시키기 위해 상기 판독 회로의 출력단에 슈미트(SCHMITT TRIGGER) 회로; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, CMOS 온도 센서
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제4항에 있어서, 상기 CMOS 온도 센서는상기 복수의 모스 트랜지스터들이 음의 동작 전압에서도 스위칭 동작하도록 상기 판독 회로의 출력단에 부트스트랩(BOOTSTRAPPED) 회로; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, CMOS 온도 센서
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제2항에 있어서, 상기 바이어스 저항은 온도에 따라서 전기적 특성 변화를 상쇄하기 위해 복수의 저항 중 일부를 직렬 또는 상기 복수의 저항 중 일부를 병렬로 설계함으로써 구성되는 것을 특징으로 하는, CMOS 온도 센서
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제2항에 있어서, 상기 바이어스 회로는서로 다른 크기의 전류를 생성하는 복수의 전류원;상기 복수의 전류원 사이의 미스매치를 해결하기 위한 DEM 로직 모듈;상기 바이어스 회로 내 오프셋으로 인한 노이즈를 감소시키기 위한 쵸핑 회로; 및자체적으로 상기 바이어스 회로 내 전기적 소자의 동작을 제어하기 위한 클록 회로; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 CMOS 온도 센서
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CMOS 온도 센서가 온도를 측정하는 방법에 있어서,소정의 바이어스 회로로부터 온도에 선형적으로 비례하는 비례 전류 및 상기 온도에 선형적으로 반 비례하는 반 비례 전압을 획득하는 단계;상기 비례 전류에 기초하여 전하를 충전하는 커패시터의 제1 단에서의 전압 값을 온도에 비례하는 비례 전압과 비교하거나, 상기 제1 단의 타측에 형성되는 상기 커패시터의 제2 단에서의 전압 값을 그라운드 전압과 비교함으로써 판독 값을 출력하는 단계;기 설정된 임계 시간이 지난 후 상기 출력된 판독 값의 진동 주기를 식별하는 단계; 및상기 식별된 진동 주기에 기초하여 온도를 결정하는 단계; 를 포함하는, 방법
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제16항에 있어서, 상기 온도를 결정하는 단계는상기 출력된 판독 값의 진동 주기, 상기 커패시터의 용량 및 상기 바이어스 회로 내 바이어스 저항의 저항 값에 기초하여 제1 온도 변수를 결정하는 단계;상기 온도에 선형적으로 비례하는 비례 전압 및 상기 반비례 전압의 온도 계쑤의 비율에 관한 비율 계수를 결정하는 단계;상기 제1 온도 변수 및 상기 비율 계수에 기초하여 제2 온도 변수를 결정하는 단계; 및상기 제2 온도 변수의 변화 범위를 기 설정된 절대 온도 범위에 선형으로 매칭함으로써 생성되는 선형함수에 상기 제2 온도 변수를 입력함으로써 상기 온도를 결정하는 단계; 를 포함하는, 방법
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CMOS 온도 센서가 온도를 측정하는 방법에 있어서,소정의 바이어스 회로로부터 온도에 선형적으로 비례하는 비례 전류 및 상기 온도에 선형적으로 반 비례하는 반 비례 전압을 획득하는 단계;상기 비례 전류에 기초하여 전하를 충전하는 커패시터의 제1 단에서의 전압 값을 상기 온도에 반 비례하는 반 비례 전압과 비교하거나, 상기 제1 단의 타측에 형성되는 상기 커패시터의 제2 단에서의 전압 값을 그라운드 전압과 비교함으로써 판독 값을 출력하는 단계;기 설정된 임계 시간이 지난 후 상기 출력된 판독 값의 진동 주기를 식별하는 단계; 및상기 식별된 진동 주기에 기초하여 온도를 결정하는 단계; 를 포함하는, 방법을 수행하도록 하는 프로그램이 저장된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체
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