TWI394939B - 溫度量測系統及方法 - Google Patents

Description

溫度量測系統及方法

本發明大體上係關於積體電路設計之領域，且更特定言之，本發明係關於溫度量測電路之設計。

歸因於溫度效應，許多數位系統，尤其彼等包括高效能、高速電路之數位系統傾於發生操作變化。監視溫度及電壓之裝置經常經包括為該等系統之部分以保持系統組件的完整性。其中，個人電腦(PC)、信號處理器及高速圖形界面卡通常受益於該等溫度監視電路。舉例而言，通常隨著其操作溫度達到高水平而"運轉發熱"之中央處理單元(CPU)在PC中可需要一溫度感測器以確保其不會歸因於熱問題而發生故障或中斷。

經常，經設計以量測一系統中之溫度之積體電路(IC)解決方法將監視越過例如一個二極體或不同電流密度下之多個二極體的一或多個PN接合的電壓以提取一溫度值。此方法一般涉及放大一產生於二極體上之較小電壓，且接著自經放大之視溫度而定之電壓減去該小電壓以將該放大值集中用於藉由一類比至數位轉換器(ADC)之轉換。換言之，當強制不同電流密度經由二極體之PN接合時，基於IC之溫度量測解決方法之溫度至數位轉換經常藉由量測越過通常相同之二極體之端子的電壓之差異來完成。二極體之間的基極射極電壓(V_BE )中之所得變化(△V_BE )一般與溫度成比例(應注意雖然V_BE 一般係指越過一連接二極體之電晶體之基極射極接合的電壓而並非越過一簡單PN接合二極體之電壓，但是為了簡單，一般V_{B E} 在本文中用於指代越過PN接合而產生之電壓)。更特定言之，V_{B E} 可藉由以下等式而定義為絕對溫度之函數 其中η 為PN接合之理想因子，k 為波次曼常數，q 為一單個電子之電荷，T 表示絕對溫度，I _s 表示飽和電流且I _C 表示集極電流。一獲得△V_{B E} 之更有效且精確之方法為向一單個二極體之PN接合供應一預定比率下之兩個獨立且不同之電流。因此，△V_{B E} 可藉由以下等式與溫度相關 其中N 為表示供應至二極體之PN接合的兩個獨立電流之預選擇比率的常數。圖1展示連接二極體之電晶體110(在此情形中為雙極接合電晶體(BJT))之一實例，當開關106經開啟時電流可經由電流源102施加至該連接二極體之電晶體110或當開關106經關閉時電流可經由兩個電流源102及104施加至該連接二極體之電晶體110。電流源102及104可經組態，使得由兩個電流源提供之電流之和為由電流源102提供之單個電流的一整數倍。因此，可向連接二極體之BJT 110供應一預定比率下之兩個獨立電流以獲得△V_{B E} 量測。

在許多系統中，二極體或PN接合可在相對於量測裝置之遠端位置經組態，遠端二極體或PN接合經由一電路板上之緊耦接之雙絞線或屏蔽跡線對而耦接至量測裝置。圖2說明一典型系統，其中電晶體110相對於電流源102及104而經遠端定位，且經由雙絞線140耦接至電流源。

一關於在執行溫度量測時將電流傳遞至遠端二極體或PN接合的此方法之普遍問題為電磁干擾(EMI)(更特定言之，由雙絞線140中之EMI感應的電流)之效應。舉例而言，在圖2所示之組態中，由於替代方向會進入電流源102(及104)，電流源102(及104)充當高阻抗節點將阻止電流以彼方向流動，故電流132(由陰極線144中之EMI信號122感應)之路徑將經由電晶體108接地。由於感應電流132將僅經由電晶體108且未經由遠端電晶體110流動，故其通常將不導致溫度量測誤差。然而，若EMI信號120感應陽極線142中之一電流130，則感應電流130將經由遠端電晶體110、陰極線144行進至電晶體108，且最終經由電晶體108接地。感應電流130將歸因於藉由電流源102(及104)而存在於另一端的高阻抗而採用此路徑，電流源102(及104)類似地確定感應電流132之路徑。經由遠端電晶體110流動之感應電流130(一般為AC電流)將通常得到整流且產生溫度量測之一誤差，該誤差係該感應電流藉由有效地修正分別由電流源102及組合電流源102及104提供至遠端電晶體110之兩個不同電流之間的預設定電流比率而產生。

對以上所描述之EMI問題之一普通解決方法已越過遠端連接二極體之電晶體110耦接一大電容器(通常在2200 pF之範圍中)。該大電容器通常將EMI信號120(及/或EMI信號122)遠離遠端電晶體110而分流，保持經由電晶體110之電流大體上恆定，藉此防止EMI誘發之量測誤差。然而，每次切換提供至遠端電晶體110之電流，電容器減慢越過連接二極體之電晶體110之端子而產生之V_{B E} 信號的安定時間，使取樣V_{B E} 信號之一較長取樣週期成為必要。較慢取樣頻率又導致較長轉換時期及量測裝置之增加的功率消耗。另外，分流電容器通常提供有限量之過濾，其可能對於致能完全精確量測係不充分的。因此，希望發展一系統及方法以大體上消除EMI誘發之誤差同時保持快速取樣頻率，藉此提供較佳溫度量測。

與先前技術相關之其他相應問題在將該先前技術與本文所描述之本發明相比較之後對於熟習此項技術者將變得顯而易見。

在一組實施例中，可實施一電路以將成比率之電流傳遞至遠端定位之半導體裝置，該半導體裝置具有隨溫度變化之大體上非線性輸入輸出特性且經受電磁干擾(EMI)之效應。該電路可經組態以使用共同模式排斥而在使用遠端定位之半導體裝置執行溫度量測時排斥EMI信號，消除對於越過遠端定位之半導體裝置之端子而耦接之分流電容器的需要。無分流電容器可促進保持執行溫度量測時的快速取樣速率。共同模式排斥之使用因此可提供用於處理導致溫度量測誤差之EMI感應電流的更有效方法。

在一組實施例中，一溫度量測系統可包括經組態以向遠端定位之半導體裝置傳遞成比率之電流的電流傳遞電路，該遠端定位之半導體裝置可為用於執行溫度量測之連接二極體之雙極接合電晶體(BJT)。電流傳遞電路可包含兩個相同電阻及一具有兩個輸入端子及一控制端子的控制電路，該等電阻之一耦接於連接二極體之BJT之陽極與控制電路的控制端子之間，且另一電阻耦接於連接二極體之BJT之陰極與接地之間。相同電阻可促進建立在陽極及陰極兩者處均可見之相同阻抗，藉此確保由EMI感應之電流不影響越過陽極及陰極而產生之電壓。

在一實施例中，控制電路在控制端子處產生且保持一恆定電壓分量(或偏移電壓)，因此在連接二極體之BJT中產生一電流(二極體電流)，且因此越過連接二極體之BJT之陽極及陰極產生一基極射極電壓(V_{B E} )。經由電壓之重疊，控制電路可在控制端子處保持一控制電壓，其中控制電壓等於偏移電壓與越過連接二極體之BJT之陽極及陰極而產生的V_{B E} 之和。藉由將控制電壓保持為等於偏移電壓與V_{B E} (越過連接二極體之BJT之陽極及陰極而產生)之和，控制電路可確保偏移電壓及兩個相同電阻確定二極體電流之值。

在一實施例中，控制電路可經組態以交替地產生具有不同值之兩個偏移電壓且將其保持一規定量的時間，其中一偏移電壓為另一偏移電壓之整數倍，每一偏移電壓導致一相應V_{B E} 電壓、二極體電流及控制電壓。溫度系統可進一步包括一轉換器電路(例如一德耳塔西格瑪類比至數位轉換器)用於取樣不同V_{B E} 值且基於根據V_{B E} 樣本所獲得之△V_{B E} 產生一對應於連接二極體之BJT之溫度的數位值。

在一組實施例中，兩個電阻中之每一者可經組態為由並聯耦接之電阻器組成之電阻器網路，其中每一電阻器可個別地接通或斷開其個別電阻器網路，藉此提供用於改變個別電阻器網路之電阻的構件。電流傳遞電路可包括耦接於控制電路之控制端子與接地之間的控制電阻器及經組態以向控制電阻器傳遞恆定電流的電流源，藉此在控制端子處產生且保持偏移電壓。在此等實施例中，在確保兩個電阻保持相同的同時改變兩個電阻可改變二極體電流之值，藉此產生所需△V_{B E} 值以產生一數位溫度讀數。相同電阻可再次操作以減小及/或消除EMI對於V_{B E} 之效應。

如本文中所使用，詞"交替地"意謂暗示分別自一狀態、動作或位置至另一狀態、動作或位置來回傳送。舉例而言，"交替地應用第一電流源及第二電流源"將意謂應用第一電流源，接著應用第二電流源，接著應用第一電流源，接著應用第二電流源等等。類似地，"交替地設定為第一值及第二值"將意謂設定為第一值，接著設定為第二值，接著設定為第一值等等。

"二極體接合電壓"(V_{B E} )係指越過一個二極體之接合而量測之電壓，或在二極體接合之陽極處相對於共同接地而量測的電壓與二極體接合之陰極處相對於共同接地而量測的電壓之間的電壓差異。"二極體接合電壓之變化"(△V_{B E} )係指選定二極體之二極體接合電壓在時間上或在不同電路組態上的變化。舉例而言，若在一電路組態中一二極體之V_{B E} ＝700 mV，且在一不同電路組態中相同二極體之V_{B E} ＝655 mV，則當參考兩個不同電路組態時該二極體之△V_{B E} ＝45 mV。類似地，舉例而言，若在時間點t1，二極體之V_{B E} ＝650 mV，且在時間點t2，二極體之V_{B E} ＝702 mV，則當參考時間點t1及t2時二極體之△V_{B E} ＝52 mV。

二極體為包含PN接合之裝置(或一類裝置)，可越過該PN接合進行用於獲得V_{B E} 的電壓量測。更一般地，二極體接合亦可意謂PN接合或NP接合，其特徵為經選擇以藉由執行電壓量測而獲得溫度值之接合的物理屬性。各種實施例描述為以一個二極體或多個二極體加以組態。然而，在其他實施例中，可經由存在於除二極體之外之裝置中(例如雙極接合電晶體(BJT))的PN接合(或NP接合)而達成V_{B E} 量測。因此，術語PN接合、NP接合、二極體、二極體接合及V_{B E} 接合可交替地加以使用，且與其相關聯之所有個別術語可相應地加以解釋。

再次參看圖2，可分別使用電流源102及組合電流源102及104，藉由交替地強制低電流(I_{L o W} )及高電流(I_{H I G H} )進入電晶體110之射極而如先前所述跨越遠端電晶體110之端子152及154產生一△V_{B E} 。依據等式(2)，跨越電晶體110之基極射極接合的△V_{B E} 可接著定義為： 應再次注意：I_{H I G H} 可能為I_{L O W} 之整數(N)倍。因此，I_{H I G H} /I_{L O W} 之比率可由整數因子‘N’替代。若△i用於指定在電晶體110中所感應之任何額外電流，如由EMI感應之電流，則△V_{B E} 可經重寫以說明額外感應電流為： △V_{B E} 之誤差部分(意即，△V'_{B E} 與△V_{B E} 之間的差異)可由下式表達： 若△T用於表明歸因於額外感應電流△i之溫度的誤差變化(又稱作溫度誤差)，則△V'_{B E} 與△V_{B E} 之間的差異可另外表達為： 組合等式(5)與(6)，△T可表達為： 在一組實施例中，△i可為假設為一正弦形式之交流(AC)，且可表達為：(8)△i=A*(sin ω)，其中A為感應電流△i之峰值振幅。在一組實施例中，信號之AC分量可經濾出(例如當使用德耳塔西格瑪ADC以執行取樣/AD轉換時)，且溫度誤差可經減小至藉由相對於ω在2π上對等式(7)進行積分而獲得之溫度誤差的平均值， 如等式(9)所指示，對於任何給定溫度，溫度誤差隨著增加感應電流△i之峰值振幅而增加。此外，在較高溫度下，溫度誤差甚至將更高。為減小誤差或可能地消除誤差，可使用在陽極插腳152及陰極插腳154處提供相同電阻之電路向電晶體110提供電流來替代電流源102及104。

圖3展示經組態以向電晶體110傳遞電流I 220之輸入結構201之一實施例。電阻器206及208可具有相同值且可分別經組態於陽極端子152與電壓節點204之間及陰極端子154與接地之間。功能區塊(或電路)202可經組態以分別感測/量測出現於端子152及154處之電壓V1及V2，且產生對應於越過遠端電晶體110之端子152及154之V_BE 的差值電壓V1-V2。偏移電壓可在節點203處藉由使電流源212向電阻器210傳遞電流I 220而產生，其中電阻器210可具有等於電阻器206之值的兩倍之值(且因此亦等於電阻器208之值的兩倍)。因此，節點203處之電壓可具有I*2R之值。功能區 塊(或電路)202可操作以將節點204處之總電壓驅動至等於V_BE 與偏移電壓(I*2R)之和的電壓位準。換言之，節點204處之電壓可經驅動至等於V_BE +(I*2R)之位準，其中I表示I 220，且2*R表示電阻器210之值(其如先前所述等於電阻器206之值的兩倍及電阻器208之值的兩倍)。

在電磁干擾之情形中，分別注入端子152及154之EMI感應電流240及242通常具有相等值。因此，V1及V2兩者均可根據I_EMI *R而上升或下降(R表示電阻器206之值及(同樣地)電阻器208之值)。V1及V2一起改變，與節點204處之電壓組合，該節點204處之電壓經驅動至等於V_BE 與在節點203處產生之偏移電壓之和的位準，經由電晶體110流動之電流I 220將保持相同。根據分別對端子152及154處之潛在感應電流所呈現的相同阻抗，EMI感應電流240及242可能未對越過遠端連接二極體之電晶體110之端子152及154而產生的V_BE 具有效應。

應注意在替代實施例中，功能區塊(或電路)202可經組態以感測/量測越過電阻器206及208之個別電壓，且比較彼等兩個電壓之和與節點203處之電壓。根據比較之結果，功能區塊(或電路)202可接著操作以將節點204帶至一電壓位準，使得越過電阻器206之電壓加上越過電阻器208之電壓之和等於越過電阻器210之電壓。熟習此項技術者亦將瞭解電流源212可以多種方式加以實施，在每一情形中經組態以將電流I 220傳遞至電阻器210。

在遠端電晶體110用於執行溫度量測之實施例中，多個 成比率之電流可需要經施加於遠端電晶體110，如與圖3所示之單個電流I 220相對。圖4展示經組態以根據電流I 220將成比率之電流傳遞至遠端連接二極體之電晶體110之輸入結構/電路201的一實施例。在此實施例中，電阻器網路290(對應於自圖3之電阻器206)及電阻器網路292(對應於自圖3之電阻器208)可慮及仍基於電流I 220而改變由遠端電晶體110傳導之電流。電阻器網路290及292中之個別電阻器可經組態，使得一電阻器網路中之每一電阻器具有在其他網路中之一相應電阻器。舉例而言，電阻器250可與電阻器260相同，電阻器252可與電阻器262相同等等。藉由組態相同電阻器網路290及292，基於I 220之不同電流值可經提供至電晶體110，同時分別保持端子152及154處之相同總電阻，藉此確保來自感應EMI電流對於溫度量測之最小或無效應。

產生於電晶體110之端子152處的電壓V1可經施加於緩衝器270之非反相端子，且產生於電晶體110之端子154處的電壓V2可經施加於緩衝器272之非反相端子。緩衝器270及272之個別輸出可經組態以分別耦接至放大器274之一非反相輸入及一反相輸入。在一實施例中，放大器274經組態為一差異放大器，導致放大器274之輸出反映(V1-V2)之值，其對應於越過電晶體110產生之V_BE 電壓。電流源212可應用於使電阻器278及電阻器280耦接至放大器274之非反相端子的端子。若電阻器278具有與電阻器280之值相同的值，則彼等兩個電阻器中之每一者可傳導電流I 220之一半。因此，可在端子205處產生等於(I/2*R)之偏移電壓。

又，‘I’對應於由電流源220供應之電流之值，且‘R’對應於電阻器278、電阻器280、電阻器282及電阻器284中之每一者之值，放大器274之輸出處的一偏移電壓可表達為：(11)Vos＝I*R，應注意，對於由電流源212提供之任何規定值I220，Vos可保持恆定。又，根據等式(11)，考慮由偏移電壓Vos提供之功能性，圖4之節點403可被認作圖3之節點204之等效物。藉由電壓之重疊，節點204處之電壓V0可接著寫作：(12)V0＝V_{B E} ＋(I*R)。

關閉對應於電阻器254及264之個別開關，‘R1’對應於電阻器254之值(且等於電阻器264之值)，經由電晶體110之電流I_{1 1 0} 可寫作： 如等式(13)所指示，電流I_{1 1 0} 並非V_{B E} 之函數，即其獨立於V_{B E} 。關閉電阻器網路290及292中之所有個別開關，其中每一電阻器網路包含‘N’個電阻器，且該等‘N’個電阻器中之每一者具有相同值(即，R1＝R2＝…＝RN)，電流I_{1 1 0} 可寫作： 如等式(14)所指示，I_{1 1 0} 可仍獨立於V_{B E} 加以表達，且進一步表達為由電流源276提供之多個(N)電流I 220。因此，具有不同振幅之至少兩個電流(一振幅為另一者之整數倍)可經施加於電晶體110，電流比率之精度僅受電阻器網路290及292中之個別相應電阻器的匹配精度影響。

向遠端電晶體110提供不同電流之替代方式可能未分別改變電阻器網路290及292中之總電阻，但可使用適當電流比率改變由電流源212供應之電流。舉例而言，若由電流源212提供之第一(較低)電流經指定為具有為‘I’之值，且僅使用電阻器250及260，則I_{1 1 0} 可寫作： 大體上導致與等式(13)之結果相同的結果。若隨後由電流源212提供之第二(較大)電流經指定為具有為‘N*I’之值，又僅使用電阻器250及260，則I_{1 1 0} 可表達為： 實質上導致與等式(14)之結果相同的結果。應注意當分別改變電阻器網路290及292之總電阻同時保持由電流源212供應之電流之量值恆定時，節點204處之電壓V0僅可根據經供應至電晶體110之不同值電流之V_{B E} 的值而改變。另一方面，在改變由電流源276供應之電流的同時保持電阻器網路290及292中的總電阻，節點204處之電壓V0亦可另外根據由電流源212供應之電流的值而改變。

如圖4所示，對於陽極端子152及陰極端子154的接地阻抗可能相同。當相同電流(在此情形中為EMI感應電流)同時施加於陽極端子152及陰極端子154時(其通常為對於諸如圖2所示之彼等緊耦接之雙絞線之情形)，電路201可操作以消除流動通過遠端連接二極體之電晶體110之EMI感應電流。因此，成適當比率之電流可在排斥EMI感應電流的同時供應至遠端電晶體110。由於跨越遠端電晶體110之端子無需分流電容器，故可在獲得高精確溫度量測讀數的同時保持較快取樣速率。

圖5說明溫度量測電路之一實施例，該溫度量測電路利用內部ADC以產生可為連接二極體之遠端電晶體110的耦接PN接合之溫度的一數值(意即，數位)讀數。ADC 510可作為一轉換器電路操作，該轉換器電路可操作以取樣V_BE 之值，且產生對應於遠端電晶體110之溫度的數位輸出。如圖5所示，電晶體110之基極射極接合可耦接至ADC 510，該ADC 510可包含放大器512、量化器514及提供最終數位溫度讀數(其可為N位元二進位數)之降低取樣濾波器516。雖然出於說明目的展示ADC 510之某些組件，但ADC 510不限於所示之實施例。熟習此項技術者將瞭解ADC 510之多個替代實施為可能的，且雖然該等替代實施未經展示，但其為經預期的。

電流傳遞電路201如先前所述可用於將電流傳遞入電晶體110之射極，藉此跨越電晶體110之基極射極接合產生V_BE 值。在一實施例中，電流傳遞電路201經組態以提供具有變化值之電流，如圖4之實施例所示。因此，向電晶體110之基極射極接合施加一序列之不同離散電流可導致一△V_{B E} 值，該△V_{B E} 值可用於產生所要溫度讀數。如亦在圖5中所說明，EMI雜訊耦接至陽極端子152及陰極端子154，其對於越過端子152及154之V_{B E} 值的效應可作為如先前所示之電流傳遞電路201之組態的結果而經最小化及/或消除。

雖然已相當詳細地描述以上實施例，但是其他型式係可能的。一旦完全瞭解以上揭示，熟習此項技術者將易於瞭解數值變化及修正。以下申請專利範圍意欲經解釋為包含所有該等變化及修正。注意到本文中所使用之段落標題僅用於組織目的且並非意謂限制本文中提供之描述或附著至其之申請專利範圍。

102．．．電流源

104．．．電流源

106．．．開關

108．．．電晶體

110．．．電晶體

120．．．EMI信號

130．．．感應電流

132．．．感應電流

140．．．雙絞線

142．．．陽極線

144．．．陰極線

152．．．端子

154．．．端子

201．．．電流傳遞電路

202．．．功能區塊/電路

203．．．節點

204．．．節點

205．．．端子

206．．．電阻器

208．．．電阻器

210．．．電阻器

212．．．電流源

220．．．電流

240．．．感應電流

242．．．感應電流

250．．．電阻器

252．．．電阻器

254．．．電阻器

260．．．電阻器

262．．．電阻器

264．．．電阻器

270．．．緩衝器

272．．．緩衝器

274．．．放大器

278．．．電阻器

280．．．電阻器

282．．．電阻器

284．．．電阻器

290．．．電阻器網路

292．．．電阻器網路

403．．．節點

510．．．ADC

512．．．放大器

514．．．量化器

516．．．降低取樣濾波器

圖1展示用於向經組態以獲得溫度量測之半導體裝置傳遞至少兩個不同電流的典型電流切換電路；圖2展示類似於圖1中之電路的典型電流切換電路，半導體裝置經遠端定位且使用雙絞線耦接至電流源；圖3展示經組態以向一半導體裝置傳遞電流以獲得溫度量測的電流傳遞電路之一實施例；圖4展示電流傳遞電路之一更詳細實施例；及圖5展示利用一內部ADC以產生一數位溫度讀數的溫度量測電路之一實施例。

雖然本發明容許各種修正及替代形式，但其特殊實施例藉由圖式中之實例加以展示且將在本文中加以詳細描述。然而，應瞭解該等圖式及對其之詳細描述不欲將本發明限制於所揭示之特定形式，而相反地，意圖為涵蓋位於藉由附加申請專利範圍所定義之本發明之精神及範疇內的所有修正、等效物及替代實施例。注意，標題僅出於組織目的且並不意謂用於限制或解釋描述或申請專利範圍。此外，注意詞"可"以一許可意義(意即具有可能、能夠)而非一強制意義(意即必須)貫穿本申請案加以使用。術語"包括"及其衍生詞意謂"包括，但不限於"。術語"耦接"意謂"經直接或間接連接"。

110．．．電晶體

152．．．端子

154．．．端子

201．．．電流傳遞電路

202．．．功能區塊/電路

203．．．節點

204．．．節點

206．．．電阻器

208．．．電阻器

210．．．電阻器

212．．．電流源

220．．．電流

240．．．感應電流

242．．．感應電流

Claims (26)

1. 一種溫度量測系統，其包含：一控制電路，其具有一第一端子、一第二端子及一控制端子，其中該第一端子經組態以耦接至一半導體裝置之一輸入端子且該第二端子經組態以耦接至該半導體裝置之一輸出端子，其中該控制電路可操作以在該控制端子處產生一恆定電壓分量，藉此在該半導體裝置中產生一第一裝置電流；一第一電阻，其具有一經規定值且經組態以耦接於該第一端子與該控制端子之間；及一第二電阻，其具有該經規定值且經組態以耦接於該第二端子與接地之間；其中該控制電路可操作以保持該控制端子處之一第一控制電壓，其中該第一控制電壓等於該恆定電壓分量加上回應於該第一裝置電流而跨越該半導體裝置之該輸入端子及該輸出端子所產生之一第一裝置電壓的一和；及其中根據該經保持之第一控制電壓，該第一裝置電流由該恆定電壓分量、該第一電阻及該第二電阻所確定。
2. 如請求項1之系統，其中根據該具有一經規定值且經組態以耦接於該第一端子與該控制端子之間的第一電阻及該具有該經規定值且經組態以耦接於該第二端子與接地之間的第二電阻，該第一裝置電壓保持不受電磁干擾(EMI)之影響。
3. 如請求項1之系統，其中該半導體裝置具有一隨溫度變 化之經規定、非線性輸入輸出特性。
4. 如請求項3之系統，其進一步包含：一第三電阻，其經組態以耦接至該控制端子；及一電流源，其可操作以向該第三電阻提供一第一電流以產生且保持該恆定電壓分量，其中該恆定電壓分量等於該第一電流與該第三電阻之一乘積。
5. 如請求項4之系統，其中該電流源可操作以向該第三電阻交替地提供該第一電流及至少一為該第一電流之一倍數的第二電流，其中在提供該第二電流之同時，該電流源可操作以改變該恆定電壓分量且保持該經改變之恆定電壓分量，藉此在該半導體裝置中產生一第二裝置電流，其中該經改變之恆定電壓分量等於該第二電流與該第三電阻之一乘積；其中在該電流源向該第三電阻器提供該第二電流的同時，該控制電路可操作以保持該控制端子處之一第二控制電壓，其中該第二控制電壓等於該經改變之恆定電壓分量加上回應於該第二裝置電流而跨越該半導體裝置之該輸入端子及該輸出端子所產生之一第二裝置電壓之一和；及其中根據該經保持之第二控制電壓，該第二裝置電流由該經改變之恆定電壓分量、該第一電阻及該第二電阻所確定。
6. 如請求項5之系統，其進一步包含一轉換器電路，該轉換器電路可操作以取樣該第一裝置電壓及該第二裝置電 壓，且根據該第一裝置電壓與該第二裝置電壓之間的一差異產生一數值，其中該數值對應於該半導體裝置之一溫度。
7. 如請求項6之系統，其中該第一電阻及該第二電阻各經組態為可變的，該經規定值係可選擇的。
8. 如請求項7之系統，其中該第一電阻包含一第一複數個之電阻器且該第二電阻包含一第二複數個之電阻器；其中該第一複數個之電阻器中之每一者係個別可切換以與該第一複數個之電阻器中之其他任何一者並聯耦接；其中該第二複數個之電阻器中之每一者係個別可切換以與該第二複數個之電阻器中之其他任何一者並聯耦接；其中該經規定值藉由切換該第一複數個之電阻器之所選者以彼此並聯耦接，且藉由切換該第二複數個之電阻器之所選者以彼此並聯耦接而確定。
9. 如請求項8之系統，其中該第一複數個之電阻器中之每一者及該第二複數個之電阻器中之每一者具有一相同值。
10. 如請求項7之系統，其中該第一裝置電流、該第一裝置電壓及該第一控制電壓對應於一第一值，其經選擇為經規定值，其中對於一第二值，其經選擇為經規定值：藉由產生該恆定電壓分量，該控制電路可操作以在該半導體裝置中產生一第二裝置電流；及 該控制電路可操作以保持該控制端子處之一第二控制電壓，其中該第二控制電壓等於該恆定電壓分量加上回應於該第二裝置電流而跨越該半導體裝置之該輸入端子及該輸出端子所產生之一第二裝置電壓之一和；及其中根據該經保持之第二控制電壓，該第二裝置電流係由該恆定電壓分量、該第一電阻及該第二電阻所確定。
11. 如請求項10之系統，其進一步包含一轉換器電路，其可操作以取樣該第一裝置電壓及該第二裝置電壓，且根據該第一裝置電壓與該第二裝置電壓之間的一差異產生一數值，其中該數值對應於該半導體裝置之一溫度。
12. 如請求項1之系統，其中該控制電路包含：一第一放大器，其具有一第一輸出、一經組態為該第一端子之非反相輸入端子及一經組態以耦接至該第一輸出之反相輸入端子；一第二放大器，其具有一第二輸出、一經組態為該第二端子之非反相端子及一經組態以耦接至該第二輸出之反相端子；及一第三放大器，其具有一經組態以耦接至該第一輸出之非反相輸入、一經組態以耦接至該第二輸出之反相輸入及一經組態為該控制端子之第三輸出。
13. 如請求項12之系統，其進一步包含：一第三電阻，其經組態以耦接於該第三放大器之該非反相輸入與接地之間； 一第四電阻，其經組態以耦接於該第三放大器之該非反相輸入與該第一輸出之間；及一電流源，其經組態以耦接至該第三放大器之該非反相輸入，其中該電流源可操作以向該第三電阻提供該第一電流之一部分且向該第四電阻提供該第一電流之一剩餘部分以產生且保持該恆定電壓分量，其中該恆定電壓分量等於該第一電流與該第三電阻之一乘積。
14. 如請求項13之系統，其中該半導體裝置包含以下其中之一：一二極體；及一連接二極體之雙極接合電晶體；其中該裝置電壓包含一基極射極電壓(VBE)。
15. 一種溫度量測方法，其包含：在一半導體裝置之一輸入端子及該半導體裝置之一輸出端子處個別建立相同之阻抗；在一經組態以耦接至該半導體裝置之該輸入端子的控制端子處產生一恆定電壓分量；該半導體裝置回應於該產生該恆定電壓分量而傳導一第一裝置電流；保持該控制端子處之一第一控制電壓，其中該第一控制電壓等於該恆定電壓分量加上回應於該第一裝置電流而跨越該半導體裝置之該輸入端子及該輸出端子所產生之一第一裝置電壓之一和；其中根據該保持該第一控制電壓，該第一裝置電流係 由該恆定電壓分量及該等相同阻抗之個別歐姆分量所確定。
16. 如請求項15之方法，其中根據該等相同阻抗，該第一裝置電壓保持不受電磁干擾(EMI)之影響。
17. 如請求項15之方法，其中該半導體裝置具有一隨溫度變化之經規定、非線性輸入輸出特性。
18. 如請求項17之方法，其進一步包含：改變該恆定電壓分量，且保持該經改變之恆定電壓分量；該半導體裝置回應於該改變該恆定電壓分量而傳導一第二裝置電流，且保持該經改變之恆定電壓分量；保持該控制端子處之一第二控制電壓，其中該第二控制電壓等於該經改變之恆定電壓分量加上回應於該第二裝置電流而跨越該半導體裝置之該輸入端子及該輸出端子所產生之一第二裝置電壓之一和；其中根據該保持該第二控制電壓，該第二裝置電流係由該改變之恆定電壓分量及該等相同阻抗之個別歐姆分量所確定。
19. 如請求項18之方法，其進一步包含：取樣該第一裝置電壓及該第二裝置電壓；根據該第一裝置電壓與該第二裝置電壓之間的一差異產生一數值；其中該數值對應於該半導體裝置之一溫度。
20. 如請求項15之方法，其中該產生該恆定電壓分量包含： 產生一第一電流且向一經組態以耦接至該控制端子之電阻提供該第一電流；其中該恆定電壓分量等於該第一電流與該電阻之一乘積。
21. 如請求項20之方法，其進一步包含：產生及提供一第二電流至該電阻；該恆定電壓分量回應於該產生及提供該第二電流而改變；保持該經改變之恆定電壓分量；該半導體裝置回應於該保持該經改變之恆定電壓分量而傳導一第二裝置電流；及保持該控制端子處之一第二控制電壓，其中該第二控制電壓等於該經改變之恆定電壓分量加上回應於該第二裝置電流而跨越該半導體裝置之該輸入端子及該輸出端子所產生之一第二裝置電壓之一和；其中根據該保持該第二控制電壓，該第二裝置電流係由該改變之恆定電壓分量及該等相同阻抗之個別歐姆分量所確定。
22. 如請求項21之方法，其進一步包含：取樣該第一裝置電壓及該第二裝置電壓；根據該第一裝置電壓與該第二裝置電壓之間的一差異產生一數值；其中該數值對應於該半導體裝置之一溫度。
23. 如請求項22之方法，其進一步包含： 複數次執行該產生及提供該第一電流、該產生及保持該恆定電壓分量、該保持該第一控制電壓、該產生及提供該第二電流、該保持該經改變之恆定電壓分量、該保持該第二控制電壓、該取樣及該產生該數值。
24. 如請求項22之方法，其中該取樣及該產生該數值係由一德耳塔西格瑪類比至數位轉換器所執行。
25. 一種溫度量測系統，其包含：一半導體裝置，其具有一輸入端子、一輸出端子及一隨溫度變化之經規定、非線性輸入輸出特性；一控制電路，其具有一第一端子、一第二端子及一控制端子，其中該第一端子經組態以耦接至該半導體裝置之該輸入端子且該第二端子經組態以耦接至該半導體裝置之該輸出端子；一第一電阻，其經組態以耦接至該控制端子；一第二電阻，其具有一經規定值且經組態以耦接於該第一端子與該控制端子之間；一第三電阻，其具有該經規定值且經組態以耦接於該第二端子與接地之間；及一電流源，其經組態以交替地向該第一電阻提供：一第一電流，其用於產生該控制端子處之一相應第一恆定電壓分量及該半導體裝置中之一相應第一裝置電流；及一第二電流，其用於產生該控制端子處之一相應第二恆定電壓分量及該半導體裝置中之一相應第二裝置電 流；其中該第一恆定電壓分量等於該第一電流與該第一電阻之一乘積，且該第二恆定電壓分量等於該第二電流與該第一電阻之一乘積；一轉換器電路，其可操作以取樣一回應於該第一裝置電流而跨越該半導體裝置之該輸入端子及該輸出端子產生的第一裝置電壓及一回應於該第二裝置電流而跨越該半導體裝置之該輸入端子及該輸出端子產生的第二裝置電壓，及根據該第一裝置電壓與該第二裝置電壓之間的一差異產生一數值，其中該數值對應於該半導體裝置之一溫度；其中該控制電路可操作以在該控制端子處交替地保持一第一控制電壓及一第二控制電壓，其中該第一控制電壓等於該第一恆定電壓分量加上該第一裝置電壓之一和，且該第二控制電壓等於該第二恆定電壓分量加上該第二裝置電壓之一和；及其中根據該保持之第一控制電壓，該第一裝置電流係由該第一恆定電壓分量、該第二電阻及該第三電阻所確定，且根據該保持之第二控制電壓，該第二裝置電流係由該第二恆定電壓分量、該第二電阻及該第三電阻所確定。
26. 一種溫度量測系統，其包含：一半導體裝置，其具有一輸入端子、一輸出端子及一隨溫度變化之經規定、非線性輸入輸出特性； 一第一電阻器網路，其具有兩個終端，且經組態以具有一可設定電阻，且進一步經組態以使其兩個終端其中之一耦接至該半導體裝置之該輸入端子；一第二電阻器網路，其具有兩個終端，且經組態以具有一可設定電阻，且進一步經組態以使其兩個終端其中之一耦接至該半導體裝置之該輸出且使其兩個終端中之另一者耦接至接地；一控制電路，其具有一第一端子、一第二端子及一控制端子，其中該第一端子經組態以耦接至該半導體裝置之該輸入端子，該第二端子經組態以耦接至該半導體裝置之該輸出端子，且該控制端子經組態以耦接至該第一電阻器網路之該兩個終端中之另一者，其中該控制電路可操作以：同時將該第一電阻器網路及該第二電阻器網路兩者交替地設定為一第一電阻及一第二電阻；當該第一電阻器網路及該第二電阻器網路經設定為該第一電阻時，在該控制端子處產生且保持一恆定電壓分量以產生該半導體裝置中之一第一裝置電流，且在該控制端子處保持一第一控制電壓，其中該第一控制電壓等於該恆定電壓分量加上一回應於該第一裝置電流而跨越該半導體裝置之該輸入端子及該輸出端子產生的第一裝置電壓之一和；當該第一電阻器網路及該第二電阻器網路經設定為該第二電阻時，在該控制端子處產生且保持該恆定電壓 分量以產生該半導體裝置中之一第二裝置電流，且在該控制端子處保持一第二控制電壓，其中該第二控制電壓等於該恆定電壓分量加上一回應於該第二裝置電流而跨越該半導體裝置之該輸入端子及該輸出端子產生的第二裝置電壓之一和；及一轉換器電路，其可操作以取樣該第一裝置電壓及該第二裝置電壓，且根據該第一裝置電壓與該第二裝置電壓之間的一差異產生一數值，其中該數值對應於該半導體裝置之一溫度；其中根據該保持之第一控制電壓，該第一裝置電流係由該恆定電壓分量、該第二電阻及該第三電阻所確定，且根據該保持之第二控制電壓，該第二裝置電流係由該恆定電壓分量、該第二電阻及該第三電阻所確定。