CN109060162A - 温度传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种温度传感器，包括：第一温度感测电路温度感测电路，配置成生成与温度相关的感测电流；第二温度感测电路参考电路，配置成生成与温度无关的参考电流；第一流控振荡器，配置成将所述感测电流转换为感测频率；第二流控振荡器，配置成将所述参考电流转换为参考频率；以及处理器，配置成使用所述参考频率将所述感测频率归一化，产生归一化的感测频率。在同样的工艺角下感测频率和参考频率受工艺的影响是一样的，使用参考频率将感测频率归一化可以使输出收到工艺偏差的影响大大减小，改善了工艺偏差。
Description
技术领域
本发明涉及温度传感器，具体而言，涉及一种可集成在芯片上的温度传感器。
背景技术
CMOS温度传感器是一种可以集成在芯片内部的传感器，在芯片内部是不可缺少的模拟电路模块，对于芯片内的温度动态管理、实时监测温度等具有很重要的作用。
目前的片上温度传感器主要包括电压温度传感器、延时线温度传感器和频率温度传感器。
电压温度传感器将与温度成正比的电压作为监测物理量，得到与温度对应的关系，电压温度传感器还需要用到模数转换器(ADC)，虽然精确度高，但是电路复杂，功耗大。延时线温度传感器利用反相器的延时随温度变化的特点，将延时作为监测温度的物理量，延时线温度传感器电路简单，可用全数字电路实现，其缺点是要获得更高的延时与温度的线性度，就需要很多的延时单元串联，一般会达到几百个反相器，这会严重增加芯片面积。频率温度传感器首先得到一个随温度变化的电压或者电流，一般是电流，利用这个电流经过一个振荡器，产生随温度变化的频率，将频率作为温度的监测物理量。频率温度传感器电路结构简单，没有ADC等复杂结构，占芯片面积小，功耗也能做到很低，只要所输入的电流小。
目前使用较多的是频率温度传感器，其大小直接受输入电流的影响。由于***误差、电阻误差等原因，其工艺偏差一般会达到20％以上，因此需要对其工艺偏差进行改进和补偿。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是如何对频率温度传感器的工艺偏差进行改进和补偿。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种温度传感器，包括：
温度感测电路，配置成生成与温度相关的感测电流；
参考电路，配置成生成与温度无关的参考电流；
第一流控振荡器，配置成将所述感测电流转换为感测频率；
第二流控振荡器，配置成将所述参考电流转换为参考频率；以及
处理器，配置成使用所述参考频率将所述感测频率归一化，产生归一化的感测频率。
在本发明的一实施例中，所述温度感测电路包括：
第一晶体管，所述第一晶体管的发射极连接参考电压；
第二晶体管，所述第二晶体管的发射极连接所述参考电压；
第一偏置电路，其配置成偏置所述第一晶体管和第二晶体管的基极以使得所述第一晶体管和第二晶体管在亚阈值区中操作，并且配置成生成与第一电压和第二电压之间的差值成比例的电流，其中所述第一电压是所述第一晶体管的基极到发射极的电压，所述第二电压是所述第二晶体管的基极到发射极的电压；以及
连接在所述第二晶体管的集电极和所述第一偏置电路之间的第一电阻。
在本发明的一实施例中，所述第一偏置电路包括：
放大器，所述放大器的第一输入端连接所述电阻，第二输入端连接所述第一晶体管的集电极；
第三晶体管，连接在电源和所述第一晶体管的集电极之间；
第四晶体管，连接在电源和所述电阻之间；以及
其中所述第三晶体管和第四晶体管的栅极连接所述放大器的输出端。
在本发明的一实施例中，所述参考电路包括：
第五晶体管，所述第五晶体管的发射极连接参考电压；
第六晶体管，所述第六晶体管的发射极连接所述参考电压；
第二偏置电路，其配置成偏置所述第五晶体管和第六晶体管的基极以使得所述第五晶体管和第六晶体管在亚阈值区中操作，并且配置成生成与第三电压和第四电压之间的差值成比例的电流，其中所述第三电压是所述第五晶体管的基极到发射极的电压，所述第二电压是所述第六晶体管的基极到发射极的电压；以及
连接在所述第六晶体管的集电极和所述第二偏置电路之间的第二电阻；
连接在所述第五晶体管的集电极和发射极之间的第三电阻；以及
连接在所述第六晶体管的发射极和所述第二偏置电路之间的第四电阻。
在本发明的一实施例中，所述第二偏置电路包括：
放大器，所述放大器的第一输入端连接所述第二电阻，第二输入端连接所述第五晶体管的集电极；
第七晶体管，连接在电源和所述第五晶体管的集电极之间；
第八晶体管，连接在电源和所述第二电阻之间；以及
其中所述第七晶体管和第八晶体管的栅极连接所述放大器的输出端。
在本发明的一实施例中，所述第一电阻至第四电阻是相同的电阻。
在本发明的一实施例中，所述第一流控振荡器和所述第二流控振荡器具有相同的工艺角。
在本发明的一实施例中，所述第一流控振荡器和所述第二流控振荡器相同。
在本发明的一实施例中，所述第一流控振荡器和/或第二流控振荡器为张弛振荡器，包括第一振荡子电路、第二振荡子电路以及锁存器，其中：
所述第一振荡子电路和所述第二振荡子电路分别包括电流源、开关器件、电容器以及比较器，
所述第一振荡子电路向所述锁存器提供第一输出信号，
所述第二振荡子电路向所述锁存器提供第二输出信号，
所述锁存器根据所述第一输出信号和所述第二输出信号产生振荡输出信号，
所述振荡输出信号反馈到所述第一振荡子电路和所述第二振荡子电路的开关器件。
在本发明的一实施例中，所述振荡输出信号包括一组互为反相的时钟信号。
在本发明的一实施例中，所述第一振荡子电路和所述第二振荡子电路共用一个电容器。
在本发明的一实施例中，所述第一振荡子电路的比较器将所述电容器的电压与参考上限电压进行比较，
所述第二振荡子电路的比较器将所述电容器的电压与参考下限电压进行比较。
在本发明的一实施例中，当所述电容器的电压下降到所述参考下限电压以下时，通过所述第一振荡子电路对所述电容器进行充电，所述第二振荡子电路的开关器件断开，
当所述电容器的电压上升到所述参考上限电压以上时，通过所述第二振荡子电路对所述电容器进行放电，所述第一振荡子电路的开关器件断开。
在本发明的一实施例中，所述第一振荡子电路和所述第二振荡子电路共用一个电流源，
在通过所述第一振荡子电路对所述第一振荡子电路的电容器进行充电时，通过所述第二振荡子电路对所述第二振荡子电路的电容器进行放电，
在通过所述第一振荡子电路对所述第一振荡子电路的电容器进行放电时，通过所述第二振荡子电路对所述第二振荡子电路的电容器进行充电。
在本发明的一实施例中，所述处理器配置成将所述感测频率除以所述参考频率以实现归一化。
本发明还提供一种存储芯片，包括如上所述的温度传感器。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明提供了一种温度传感器，包括温度感测电路、参考电路、流控振荡器和处理器。温度感测电路和参考电路分别产生感测电流和参考电流，流控振荡器将感测电流和参考电流分别转化成感测频率和参考频率。在同样的工艺角下感测频率和参考频率受工艺的影响是一样的，使用参考频率将感测频率归一化可以使输出收到工艺偏差的影响大大减小，改善了工艺偏差。
附图说明
图1是本发明的一实施例的温度传感器的框图。
图2是本发明的一实施例的温度感测电路的电路图。
图3是本发明的一实施例的参考电路的电路图。
图4是本发明的一实施例的流控振荡器的电路图。
图5是本发明的一实施例的流控振荡器的理想充放电过程的图。
图6是本发明的一实施例的流控振荡器的理想输出信号的图。
图7A-7B是不同工艺角的仿真示意图。
图8是本发明的一实施例的不同工艺角的仿真示意图。
具体实施方式
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。
应当理解的是，当单元或模块被描述为“连接”其它单元、模块或块时，其可以指直接连接，或者与其它单元、模块或块通信，或者可以存在中间的单元、模块或块，除非上下文明确指明其它方式。本文所使用的术语“和/或”可包括一个或多个相关列出项目的任意与所有组合。
图1示出了本发明的一实施例的温度传感器100的框图。如图1所示，温度传感器100包括温度感测电路101、参考电路102、第一流控振荡器103、第二流控振荡器104和处理器105。
温度感测电路101配置为生成与温度相关的感测电流，并将产生的感测电流发送给第一流控振荡器103。参考电路102配置为生成与温度无关的参考电流，并将生成的参考电流发送给第二流控振荡器104。第一流控振荡器103配置为将接收的感测电流转换为感测频率，并将产生的感测频率发送给处理器105。第二流控振荡器104配置为将参考电流转换为参考频率，并将产生的参考频率发送给处理器105。处理器105配置为使用参考频率将感测频率归一化，产生归一化的感测频率。
在本发明的实施例中，温度感测电路101中感测电流与温度的关系可以是正相关或者负相关。优选地，温度感测电路101中感测电流与温度的关系是成正比。
在本发明的实施例中，第一流控振荡器和第二流控振荡器可以具有相同的工艺角。工艺角指的是半导体器件在制造过程中，由于在同一块晶圆上的位置差别，或者不同批次的晶圆之间，其场效应管的参数会有所差异，一般分为典型工艺(typical,tt)、极快工艺(fast NMOS fast PMOS,ff)、快慢工艺(fast NMOS slow PMOS,fs)、慢快工艺(slow NMOSfast PMOS,sf)和极慢工艺(slow NMOS slow PMOS,ss)。在同样的工艺角下感测频率和参考频率受工艺的影响是一样的。进一步而言，第一流控振荡器和第二流控振荡器可以是相同的流控振荡器。
在本发明的实施例中，处理器105使用参考频率将感测频率归一化，将流控振荡器受到的工艺影响相互抵消，可以使得输出收到工艺偏差的影响大大减小，改善了工艺偏差。
温度感测电路、参考电路、第一流控振荡器、第二流控振荡器和处理器的一些细节将在下文详述。可以理解，本领域技术人员可以在没有下述细节的情况下实施本发明。
温度感测电路
基于双极的温度传感元件可以被用来测量芯片上的温度。基于双极的温度传感元件可包括两个双极结型晶体管(BJT)。温度的变化会导致两个BJT的基极-发射极产生电压差。如果在两个BJT的电路上连接负载，那么负载上会产生电流，通过检测负载上的电流可以检测芯片上的温度。
图2示出了本发明的一实施例的温度感测电路200的电路结构示意图。如图2所示，温度感测电路200包括第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第一偏置电路BC1和第一电阻R1。
第一晶体管Q1和第二晶体管Q2都是双极结型晶体管(BJT)。第一晶体管Q1和第二晶体管Q2的发射极连接参考电压GND。第一晶体管Q1包括一个晶体管，第二晶体管Q2包括多个并联的晶体管。例如，第二晶体管Q2包括8个并联的晶体管。
第一偏置电路BC1偏置第一晶体管Q1和第二晶体管Q2的基极以使得第一晶体管Q1和第二晶体管Q2在亚阈值区中操作。亚阈值区指的是偏置电压Vbias在第一晶体管Q1和第二晶体管Q2的阈值电压以下。第一偏置电路BC1偏置第一晶体管Q1和第二晶体管Q2的基极，第一晶体管Q1的基极到发射极产生第一电压，第二晶体管Q2的基极到发射极产生第二电压。第一偏置电路BC1根据第一电压和第二电压生成与第一电压和第二电压之间的差值成比例的电流。
第一偏置电路BC1包括放大器Amp1、第三晶体管M3和第四晶体管M4。放大器Amp1的第一输入端连接第一电阻R1，第二输入端连接第一晶体管Q1的集电极，输出端连接第三晶体管M3和第四晶体管M4的栅极。例如，放大器Amp1的正端连接第一电阻R1，负端连接第一晶体管Q1的集电极。第三晶体管M3连接在电源VDD和第一晶体管Q1的集电极之间，用于为第一晶体管Q1提供稳定的静态工作点。第四晶体管M4连接在电源VDD和第一电阻R1之间，用于为第二晶体管Q2提供稳定的静态工作点。第三晶体管M3和第四晶体管M4的栅极连接至偏置电压Vbias。偏置电压Vbias使得第三晶体管M3和第四晶体管M4在亚阈值区中操作。亚阈值区指的是偏置电压Vbias在第三晶体管M3和第四晶体管M4的阈值电压以下。
第一电阻R1连接在第二晶体管Q2的集电极和第一偏置电路BC1之间。在第一电压和第二电压的电压差的作用下，产生通过第一电阻R1的与电压差成比例的感测电流。由于感测电流与电压差成比例，电压差与温度成比例，因此感测电流与温度也成比例。产生的感测电流被发送到流控振荡器，用于将感测电流转换为感测频率。
下面对温度感测电路200的电路原理进行说明。放大器Amp1使A、B两点的电压相等，第二晶体管Q2为多个并联的双极结型晶体管BJT，第一晶体管Q1和第二晶体管Q2的VBE之间有一个电压差ΔVBE，这个电压差ΔVBE落在第一电阻R1上，产生通过第一电阻R1的感测电流。感测电流可以具有正温度系数(Current Proportional to Absolute Temperature，Iptat)，也可以具有负温度系数(Current Complementary to Absolute Temperature，Ictat)。为了简化说明，下文都以具有正温度系数的感测电流Iptat进行描述。
从上述电路原理可知，感测电流Iptat的计算公式为
其中，ΔVBE为第一晶体管Q1和第二晶体管Q2的VBE的电压差，R1为第一电阻的阻值。
参考电路
图3示出了本发明的一实施例的参考电路300的电路结构示意图。如图3所示，参考电路300包括第五晶体管Q5、第六晶体管Q6、第二偏置电路BC2、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4。
第五晶体管Q5和第六晶体管Q6都是双极结型晶体管(BJT)。第五晶体管Q5和第六晶体管Q6的发射极连接参考电压GND。第五晶体管Q5包括一个晶体管，第六晶体管Q6包括多个并联的晶体管。例如，第六晶体管Q6包括8个并联的晶体管。
第二偏置电路BC2偏置第五晶体管Q5和第六晶体管Q6的基极以使得第五晶体管Q5和第六晶体管Q6在亚阈值区中操作。亚阈值区指的是偏置电压Vbias在第五晶体管Q5和第六晶体管Q6阈值电压以下。第二偏置电路BC2偏置第五晶体管Q5和第六晶体管Q6的基极，第五晶体管Q5的基极到发射极产生第三电压，第六晶体管Q6的基极到发射极产生第四电压。第二偏置电路BC2根据第三电压和第四电压生成与第三电压和第四电压之间的差值成比例的电流。
第二偏置电路BC2包括放大器Amp2、第七晶体管M7和第八晶体管M8。放大器Amp2的第一输入端连接第二电阻R2，第二输入端连接第五晶体管Q5的集电极，输出端连接第七晶体管M7和第八晶体管M8的栅极。例如，放大器Amp2的正端连接第二电阻R2，放大器Amp2的负端连接第五晶体管Q5的集电极。第七晶体管M7连接在电源VDD和第五晶体管Q5的集电极之间，用于为第五晶体管Q5提供稳定的静态工作点。第八晶体管M8连接在电源VDD和第二电阻R2之间，用于为第六晶体管Q6提供稳定的静态工作点。第七晶体管M7和第八晶体管M8的栅极连接至偏置电压Vbias。偏置电压Vbias使得第七晶体管M7和第八晶体管M8在亚阈值区中操作。亚阈值区指的是偏置电压Vbias在第七晶体管M7和第八晶体管M8的阈值电压以下。
第二电阻R2连接在第六晶体管Q6的集电极和第二偏置电路BC2之间。第三电阻R3连接在第五晶体管Q5的集电极和发射极之间。第四电阻R4连接在第六晶体管Q6的发射极和第二偏置电路BC2之间。可以理解，第一电阻R1至第四电阻R4是相同的电阻。相同的电阻指的是第一电阻R1至第四电阻R4具有相同的电学性能，例如具有相同的宽和长以及方块电阻值，随温度和工艺的偏差相同。
下面对参考电路300的电路原理进行说明。放大器Amp2使C、D两点的电压相等，第二电阻R2上的电流与温度成正比，
其中，ΔVBE是为第五晶体管Q5和第六晶体管Q6的VBE的电压差，R2为第二电阻的阻值。
第四电阻R4上的电压是VBE，第三电阻R3上的电压也是VBE，R3与R4相等。BE是具有负温度系数的电压，则具有负温度系数。Iref的计算公式为：
其中，ΔVBE是为第五晶体管Q5和第六晶体管Q6的VBE的电压差，VBE是第五晶体管Q5基极到发射极的电压，R2为第二电阻的阻值，R4为第四电阻的阻值。适当调整第二电阻R2和第四电阻R4的阻值就能得到零温度系数的电流Iref，也就是参考电流。
流控振荡器
第一和第二流控振荡器用于接收电流，并将电流信号转化为频率。第一和第二流控振荡器可以是张弛振荡器。下面以张弛振荡器为例对流控振荡器进行描述。
图4示出本发明一实施例的流控振荡器400的电路图。
如图4所示，该流控振荡器400包括电流源401a、电流源401b、晶体管MN1、MP1、电容器Cap、比较器Comp1、Comp2以及锁存器402。
电流源401a和电流源401b可以是相同的电流源。例如，电流源401a和电流源401b可以是图2的温度感测电路200产生的感测电流。电流源401a和电流源401b可以是图3的参考电路300产生的参考电流。具体而言，晶体管MN1为N型晶体管，晶体管MP1为P型晶体管，来作为开关元件。晶体管MP1的漏极连接到晶体管MN1的漏极，晶体管MP1的源极经由电流源401a连接到外部电位VDD。晶体管MN1的源极经由电流源401b接地。晶体管MP1的漏极还连接到比较器Comp1的输入端和比较器Comp2的另一个输入端以及电容器Cap的一端。电容器Cap的另一端接地。比较器Comp1的另一个输入端连接到参考上限电压VH。比较器Comp1的输出端连接到锁存器402的R端。比较器Comp2的一个输入端连接到参考下限电压VL。比较器Comp2的输出端连接到锁存器402的S端。锁存器402的Q端向晶体管MP1和MN1的栅极提供时钟信号CLK，CLKb是时钟信号CLK的反相信号。
晶体管MP1、电容器Cap、比较器Comp1以及电流源401a构成第一振荡子电路，晶体管MN1、电容器Cap、比较器Comp2以及电流源401b构成第二振荡子电路。下面对本实施方式的张弛振荡器的电路原理进行说明。
当接通电路，CLK的电平为0，CLKb的电平为1时，晶体管MP1导通，晶体管MN1截止，由电流源401a以电流Ic对电容器Cap进行充电。当电容器Cap的电压大于参考下限电压VL且小于参考上限电压VH时，比较器Comp1、Comp2的输出都为低电平。直到电容器cap的电压超过参考上限电压VH时，比较器Comp1输出高电平，比较器Comp2输出低电平，到达锁存器402之后输出的CLK变为1，CLKb的电平变为0。
当CLK的电平为1，CLKb的电平为0时，晶体管MP1截止，晶体管MN1导通，电容器Cap经由晶体管MN1以及电流源401b以电流Id进行放电，直到电容器cap的电压低于参考下限电压VL时，比较器Comp1输出低电平，比较器Comp2输出高电平，CLK变为0，CLKb的电平变为1。
由此，形成一个振荡周期，以此循环，从而输出周期变换的方波信号。该张弛振荡器的充电时间为t1＝C*(VH-VL)/Ic，放电时间t2＝C*(VH-VL)/Id，输出频率为F＝1/(t1+t2)。因此，若要保证50％的占空比，只需要使电流源401a的输出电流Ic＝电流源401b的输出电流Id即可。
图5示出本实施方式的张弛振荡器的理想充放电过程，图6示出本实施方式的张弛振荡器的理想输出信号。图5中横轴表示时间，纵轴表示电容器Cap的电压。图6中横轴表示时间，纵轴表示锁存器402的输出信号(CLK)。
如图5所示，在理想情况下，电容器Cap的电压在参考上限电压VH与参考下限电压VL之间振荡变化，由此获得图6所示的时钟信号CLK。该时钟信号CLK可用作***时钟和同步时钟等。
处理器
处理器接收流控振荡器输出的感测频率和参考频率，使用参考频率将感测频率归一化，产生归一化的感测频率。温度感测电路和参考电路分别产生感测电流和参考电流，流控振荡器将感测电流和参考电流分别转化成感测频率和参考频率。在同样的工艺角下感测频率和参考频率受工艺的影响是一样的，使用参考频率将感测频率归一化可以使输出收到工艺偏差的影响大大减小，改善了工艺偏差。处理器可以是数字信号处理器(DSP)。下面描述处理器的处理过程。
参考图4的流控振荡器，感测频率Fptat和参考频率Fref的计算公式如下：
其中，Iptat是感测电流，Iref是参考电流，C是电容Cap的电容值，VH是参考上限电压，VL是参考下限电压。
处理器接收到感测频率Fptat和参考频率Fref之后，使用参考频率Fref将感测频率Fptat归一化。归一化的计算公式如下：
其中，Fptat是感测频率，Fref是参考频率，Iptat是感测电流，Iref是参考电流，ΔVBE是第一晶体管Q1和第二晶体管Q2的VBE的电压差，以及第五晶体管Q5和第六晶体管Q6的VBE的电压差，第一晶体管Q1和第二晶体管Q2的VBE的电压差与第五晶体管Q5和第六晶体管Q6的VBE的电压差可以设置为相同，故都用ΔVBE表示，VBE是第一晶体管Q1以及第五晶体管Q5基极到发射极的电压，第一晶体管Q1以及第五晶体管Q5基极到发射极的电压也可以设置为相同，故都用VBE表示。
如果在温度感测电路和参考电路中使用相同的第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4，第一电阻R1至第四电阻R4随温度和工艺的偏差完全相同，则ΔVBE的系数都是常数，能够消除电阻的偏差，从而使得整个输出只与ΔVBE有关，是与温度成正比的函数。
图7A-7B是不同工艺角的仿真示意图。其中，图7A是不同工艺角下感测电流的仿真结果，图7B是不同工艺角下感测频率的仿真结果。仅作为示例，选取了tt、ss和ff三个工艺角做仿真。从图7A-7B可以看出，感测电流和感测频率随工艺的偏差很大。ff工艺角相对于tt工艺角的偏差可以达到26％，ss工艺角相对于tt工艺角的偏差可以达到14％。
图8是本发明的一实施例的不同工艺角的仿真示意图。将Fptat/Fref作为输出，得到一个与温度相关的曲线，利用Fptat/Fref与温度的关系对温度进行检测。如图8所示，tt工艺角和ss工艺角的曲线基本重合，其误差率减小到±2％，远小于单个频率输出的误差，工艺偏差得到了改善。
以上详细描述了本发明的优选实施方式。但应当理解为本发明在不脱离其广义精神和范围的情况下可以采用各种实施方式及变形。本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本领域技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应属于由本发明的权利要求书所确定的保护范围内。
标号说明
101 温度感测电路
102 参考电路
103 第一流控振荡器
104 第二流控振荡器
105 处理器
404、404a、404b 电流源
402 锁存器
Q1、Q2、M3、M4、Q5、Q6、M7、M8、MN1、MP1 晶体管
Amp1、Amp2 放大器
R1、R2、R3、R4 电阻
Cap 电容器
Comp1、Comp2 比较器
VDD 外部电位
CLK 时钟信号
CLKb 反相时钟信号
Vbias 偏置电压。
Claims (16)
1.一种温度传感器，包括：
温度感测电路，配置成生成与温度相关的感测电流；
参考电路，配置成生成与温度无关的参考电流；
第一流控振荡器，配置成将所述感测电流转换为感测频率；
第二流控振荡器，配置成将所述参考电流转换为参考频率；以及
处理器，配置成使用所述参考频率将所述感测频率归一化，产生归一化的感测频率。
2.如权利要求1所述的温度传感器，其特征在于，所述温度感测电路包括：
第一晶体管，所述第一晶体管的发射极连接参考电压；
第二晶体管，所述第二晶体管的发射极连接所述参考电压；
第一偏置电路，其配置成偏置所述第一晶体管和第二晶体管的基极以使得所述第一晶体管和第二晶体管在亚阈值区中操作，并且配置成生成与第一电压和第二电压之间的差值成比例的电流，其中所述第一电压是所述第一晶体管的基极到发射极的电压，所述第二电压是所述第二晶体管的基极到发射极的电压；以及
连接在所述第二晶体管的集电极和所述第一偏置电路之间的第一电阻。
3.如权利要求2所述的温度传感器，其特征在于，所述第一偏置电路包括：
放大器，所述放大器的第一输入端连接所述电阻，第二输入端连接所述第一晶体管的集电极；
第三晶体管，连接在电源和所述第一晶体管的集电极之间；
第四晶体管，连接在电源和所述电阻之间；以及
其中所述第三晶体管和第四晶体管的栅极连接所述放大器的输出端。
4.如权利要求1所述的温度传感器，其特征在于，所述参考电路包括：
第五晶体管，所述第五晶体管的发射极连接参考电压；
第六晶体管，所述第六晶体管的发射极连接所述参考电压；
第二偏置电路，其配置成偏置所述第五晶体管和第六晶体管的基极以使得所述第五晶体管和第六晶体管在亚阈值区中操作，并且配置成生成与第三电压和第四电压之间的差值成比例的电流，其中所述第三电压是所述第五晶体管的基极到发射极的电压，所述第二电压是所述第六晶体管的基极到发射极的电压；以及
连接在所述第六晶体管的集电极和所述第二偏置电路之间的第二电阻；
连接在所述第五晶体管的集电极和发射极之间的第三电阻；以及
连接在所述第六晶体管的发射极和所述第二偏置电路之间的第四电阻。
5.如权利要求4所述的温度传感器，其特征在于，所述第二偏置电路包括：
放大器，所述放大器的第一输入端连接所述第二电阻，第二输入端连接所述第五晶体管的集电极；
第七晶体管，连接在电源和所述第五晶体管的集电极之间；
第八晶体管，连接在电源和所述第二电阻之间；以及
其中所述第七晶体管和第八晶体管的栅极连接所述放大器的输出端。
6.如权利要求4所述的温度传感器，其特征在于，所述第一电阻至第四电阻是相同的电阻。
7.如权利要求1所述的温度传感器，其特征在于，所述第一流控振荡器和所述第二流控振荡器具有相同的工艺角。
8.如权利要求1所述的温度传感器，其特征在于，所述第一流控振荡器和所述第二流控振荡器相同。
9.如权利要求1所述的温度传感器，其特征在于，所述第一流控振荡器和/或第二流控振荡器为张弛振荡器，包括第一振荡子电路、第二振荡子电路以及锁存器，其中：
所述第一振荡子电路和所述第二振荡子电路分别包括电流源、开关器件、电容器以及比较器，
所述第一振荡子电路向所述锁存器提供第一输出信号，
所述第二振荡子电路向所述锁存器提供第二输出信号，
所述锁存器根据所述第一输出信号和所述第二输出信号产生振荡输出信号，
所述振荡输出信号反馈到所述第一振荡子电路和所述第二振荡子电路的开关器件。
10.如权利要求9所述的温度传感器，其特征在于，所述振荡输出信号包括一组互为反相的时钟信号。
11.如权利要求9所述的温度传感器，其特征在于，所述第一振荡子电路和所述第二振荡子电路共用一个电容器。
12.如权利要求11所述的温度传感器，其特征在于，
所述第一振荡子电路的比较器将所述电容器的电压与参考上限电压进行比较，
所述第二振荡子电路的比较器将所述电容器的电压与参考下限电压进行比较。
13.如权利要求12所述的温度传感器，其特征在于，
当所述电容器的电压下降到所述参考下限电压以下时，通过所述第一振荡子电路对所述电容器进行充电，所述第二振荡子电路的开关器件断开，
当所述电容器的电压上升到所述参考上限电压以上时，通过所述第二振荡子电路对所述电容器进行放电，所述第一振荡子电路的开关器件断开。
14.如权利要求10所述的温度传感器，其特征在于，
所述第一振荡子电路和所述第二振荡子电路共用一个电流源，
在通过所述第一振荡子电路对所述第一振荡子电路的电容器进行充电时，通过所述第二振荡子电路对所述第二振荡子电路的电容器进行放电，
在通过所述第一振荡子电路对所述第一振荡子电路的电容器进行放电时，通过所述第二振荡子电路对所述第二振荡子电路的电容器进行充电。
15.如权利要求1所述的温度传感器，其特征在于，所述处理器配置成将所述感测频率除以所述参考频率以实现归一化。
16.一种存储芯片，包括如权利要求1-15任一项所述的温度传感器。
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