本发明属于电路，涉及温度传感器技术，具体涉及一种高精度温度传感器的前端电路。
背景技术：
1、温度传感器电路作为检测温度的基本工具，其广泛应用于工业控制、医疗设备和汽车工业等行业中。不论是作为一个单独的芯片进行温度检测，还是作为片上系统(soc)中的一个单独子模块承担系统局部测温、温度补偿等功能，温度传感器电路在集成电路中都占据着重要地位，随着社会的发展和科技进步，人们对温度传感器的测温精度提出了更高的要求。
2、传统的温度传感器系统需要模拟前端输出表征温度变化的电压，并由模数转换器对该电压进行量化，模拟前端作为温度传感器中的重要模块，其性能对系统的测温精度起着决定性作用；但是，在实际生产中，由于工艺角偏差造成的直流失调以及器件随机失配造成的分散式误差，直接影响到模拟前端的输出电压，从而降低了温度传感器的测温精度。
3、参考文献【唐中.高性能低成本cmos温度传感器研究[d].浙江大学,2020.doi:10.27461/d.cnki.gzjdx.2020.001177.】中，提供了一种温度传感器的模拟前端设计。由于该设计中产生正温度线性电压δvbe的感温三极管未进行动态匹配，导致三极管失配对电压δvbe带来误差，限制了温度传感器的测温精度。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种高精度温度传感器模拟前端电路，利用斩波与动态匹配技术来降低器件失配的影响，并采用电流修调技术来抵消工艺变化带来的直流失调，以输出表征温度变化的高线性度的电压信号，能够提高温度传感器精度，具有误差小，功耗低，面积小的特点。
2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、一种高精度温度传感器模拟前端电路，包括精确偏置模块1，正温度线性电压模块2，负温度线性电压模块3；
4、所述精确偏置模块1为正温度线性电压模块2和负温度线性电压模块3提供精确的单位偏置电流i；
5、正温度线性电压模块2用于产生与温度呈线性正相关的电压δvbe；
6、负温度线性电压模块3用于产生与温度呈线性负相关的电压vbe。
7、所述精确偏置模块1包括第一三极管qlb、第二三极管qrb、第一电阻rb、第二电阻rβ、第一晶体管m1、第二晶体管m2以及带斩波的运算放大器opa1；
8、第一三极管qlb的集电极和基极接地，发射极与第一电阻rb的一端相连，第一电阻rb的另一端接带斩波的运算放大器opa1的正相输入端vip；
9、第二三极管qrb的集电极接地，基极与第二电阻rβ的一端相连，第二电阻rβ的另一端接地，所述第二电阻rβ的阻值是第一电阻rb的1/p，第二三极管qrb的发射极接带斩波的运算放大器opa1的反相输入端vin，第二三极管qrb和第一三极管qlb的面积相同；
10、带斩波的运算放大器opa1的输出端vout分别接第一晶体管m1和第二晶体管m2的栅级，第一晶体管m1和第二晶体管m2的源极接电源，第一晶体管m1和第二晶体管m2共栅极，第一晶体管m1的漏极接带斩波的运算放大器opa1的正相输入端vip，第一晶体管m1的漏极接带斩波的运算放大器opa1的反相输入端vin，第二晶体管m2的并联数是第一晶体管m1的p倍。
11、所述的正温度线性电压模块2包括第一镜像电流源组、动态匹配模块dem、第三三极管ql和第四三极管qr；
12、所述第一镜像电流源组包括n个单位电流源i，电流源i镜像自精确偏置模块；
13、所述动态匹配模块dem包括电流镜动态匹配模块和三极管动态匹配模块，所述电流镜动态匹配模块采用单刀双掷开关，对第一镜像电流源组的电流进行分配，将其中n-1支单位电流源分配进入第一三极管匹配切换开关的in<0>，将剩余1支单位电流源分配进入第一三极管匹配切换开关的in<1>，第一三极管匹配切换开关的in<0>还与第二三极管匹配切换开关的in2<2>相接，第一三极管匹配切换开关的in<1>还与第二三极管匹配切换开关的in2<3>相接；
14、所述第三三极管ql和第四三极管qr的基极和集电极接地，第三三极管ql的发射极接第一三极管匹配切换开关的out<0>，第四三极管qr的发射极接第一三极管匹配切换开关的out<1>。
15、所述负温度线性电压模块3包括第二镜像电流源组、电流修调开关trimming以及第五三极管q；
16、所述第二镜像电流源组包括共k+1路电流，最大电流为单位电流i的n倍，最小电流为最大电流的1/2^k，相邻支路之间的电流大小为2倍递减关系；
17、所述k+1路电流分别接入k+1路电流修调开关trimming的输入端，k+1路电流修调开关trimming共输出端且与第五三极管q的发射极相接，所述第五三极管q的基极和集电极接地。
18、所述带斩波的运算放大器opa1包括第一斩波切换开关、第十一晶体管m11、第十二晶体管m12、第十三晶体管m13、第十四晶体管m14、第十五晶体管m15、第一开关管s1、第二开关管s1_n、第三开关管s2、第四开关管s2_n、第一偏置电流源ibias1、第二偏置电流源ibias2以及米勒补偿电容cc；
19、其中，第十一晶体管m11、第十二晶体管m12共源极，且与第一偏置电流源ibias1尾端相接，第十一晶体管m11栅极接第一斩波切换开关的von，第十二晶体管m12栅极接第一斩波切换开关的vop，第十一晶体管m11的漏极接第十三晶体管m13的漏极，第十二晶体管m12的漏极接第十四晶体管m14的漏极，第十三晶体管m13与第十四晶体管m14共栅极，第十三晶体管m13与第十四晶体管m14源极均接地；
20、第一开关管s1的输入端与第十一晶体管m11m11的漏极以及第十三晶体管m11m13的漏极相接，第一开关管s1的输出端与第二开关管s1_n的输入端以及第十三晶体管m13的栅极相接，第二开关管s1_n的输出端与第十二晶体管m12的漏极以及第十四晶体管m14的漏极相接，所述第三开关管s2的输入端与第十二晶体管m12的漏极相接，第四开关管s2_n的输入端与第十一晶体管m11的漏极相接，第三开关管s2和第四开关管s2_n共输出端，均与第十五晶体管m15的栅极相接，第一开关管s1和第三开关管s2的开启受正相时钟输入信号chopper_phase的控制，第二开关管s1_n和第四开关管s2_n的开启受反相时钟输入信号chopper_phase_n的控制；
21、第十五晶体管m15的源极接地，第十五晶体管m15的漏极与第二偏置电流源ibias2尾端相接，并作为带斩波的运算放大器opa1的输出端口vout，所述米勒补偿电容cc并联在第十五晶体管m15的栅极和第十五晶体管m15的漏极之间。
22、所述第一三极管匹配切换开关包括第三晶体管m3、第四晶体管m4、第五晶体管m5、第六晶体管m6；
23、其中，第三晶体管m3的源极和第五晶体管m5的漏极接在一起作为第一三极管匹配切换开关的输入端in<0>，第四晶体管m4的源极和第六晶体管m6的源极接在一起作为第一三极管匹配切换开关的输入端in<1>，第三晶体管m3的漏极和第六晶体管m6的漏极接在一起作为第一三极管匹配切换开关的输出端out<0>，第五晶体管m5的源极和第四晶体管m4的漏极接在一起作为第一三极管匹配切换开关输出端out<1>，第三晶体管m3和第四晶体管m4的栅极接在一起作为正相时钟输入端dem_phase，第五晶体管m5和第六晶体管m6的栅极接在一起作为反相时钟输入端dem_phase_n。
24、所述第二三极管匹配切换开关包括第七晶体管m7、第八晶体管m8、第九晶体管m9、第十晶体管m10；
25、其中，第七晶体管m7的源极和第九晶体管m9的漏极接在一起作为第一三极管匹配切换开关的输入端in<2>，第八晶体管m8的源极和第十晶体管m10的源极接在一起作为第一三极管匹配切换开关的输入端in<3>，第七晶体管m7的漏极和第十晶体管m10的漏极接在一起作为第一三极管匹配切换开关的输出端out<2>，第九晶体管m9的源极和第八晶体管m8的漏极接在一起作为第一三极管匹配切换开关输出端out<3>，第七晶体管m7和第八晶体管m8的栅极接在一起作为正相时钟输入端dem_phase，第九晶体管m9和第十晶体管m10的栅极接在一起作为反相时钟输入端dem_phase_n。
26、所述第一斩波切换开关包括第十六晶体管m16、第十七晶体管m17、第十八晶体管m18、第十九晶体管m19；
27、其中，第十六晶体管m16的源极和第十八晶体管m18的漏极接在一起作为第一斩波切换开关的输入端vin，第十七晶体管m17的源极和第十九晶体管m19的源极接在一起作为第一斩波切换开关的输入端vip，第十六晶体管m16的漏极和第十九晶体管m19的漏极接在一起作为第一斩波切换开关的输出端von，第十八晶体管m18的源极和第十七晶体管m17的漏极接在一起作为第一斩波切换开关输出端vop，第十六晶体管m16和第十七晶体管m17的栅极接在一起作为正相时钟输入端chopper_phase，第十八晶体管m18和第十九晶体管m19的栅极接在一起作为反相时钟输入端chopper_phase_n。
28、相对于现有技术，本发明的有益效果在于：
29、1.在精确偏置模块中第二三极管qrb的基区引入三极管集电极串联电阻rβ，可降低三极管电流增益的温度特性对负温度线性电压vbe带来的非线性影响，提高vbe的温度线性。
30、2.在精确偏置模块中采用斩波技术，同时在正温度线性电压模块中采用动态匹配技术，可将低频噪声以及由电流镜和三极管失配造成的误差调制到高频，保留有用的直流信号，减少了器件随机失配造成的分散式误差。
31、3.在负温度线性电压模块中采用电流修调校正技术，来抵消工艺变化对负温度线性电压vbe带来的线性偏差，使vbe电压具有更好的温度特性，能够有效提高温度传感器的精度。
32、综上所述，本发明具有能够在工艺环境发生变化的情况下，能够以较小的面积和功耗开销以及较小的量产成本代价，实现输出高温度线性的电压的优点。
1.一种高精度温度传感器模拟前端电路，其特征在于，包括精确偏置模块(1)，正温度线性电压模块(2)和负温度线性电压模块(3)；
2.根据权利要求1所述的一种高精度温度传感器模拟前端电路，其特征在于，所述精确偏置模块(1)包括第一三极管qlb、第二三极管qrb、第一电阻rb、第二电阻rβ、第一晶体管m1、第二晶体管m2以及带斩波的运算放大器opa1；
3.根据权利要求1所述的一种高精度温度传感器模拟前端电路，其特征在于，所述的正温度线性电压模块(2)包括第一镜像电流源组、动态匹配模块dem、第三三极管ql和第四三极管qr；
4.根据权利要求1所述的一种高精度温度传感器模拟前端电路，其特征在于，所述负温度线性电压模块(3)包括第二镜像电流源组、电流修调开关trimming以及第五三极管q；
5.根据权利要求2所述的一种高精度温度传感器模拟前端电路，其特征在于，所述带斩波的运算放大器opa1包括第一斩波切换开关、第十一晶体管m11、第十二晶体管m12、第十三晶体管m13、第十四晶体管m14、第十五晶体管m15、第一开关管s1、第二开关管s1_n、第三开关管s2、第四开关管s2_n、第一偏置电流源ibias1、第二偏置电流源ibias2以及米勒补偿电容cc；
6.根据权利要求3所述的一种高精度温度传感器模拟前端电路，其特征在于，所述第一三极管匹配切换开关包括第三晶体管m3、第四晶体管m4、第五晶体管m5、第六晶体管m6；
7.根据权利要求3所述的一种高精度温度传感器模拟前端电路，其特征在于，所述第二三极管匹配切换开关包括第七晶体管m7、第八晶体管m8、第九晶体管m9、第十晶体管m10；
8.根据权利要求5所述的一种高精度温度传感器模拟前端电路，其特征在于，所述第一斩波切换开关包括第十六晶体管m16、第十七晶体管m17、第十八晶体管m18、第十九晶体管m19；
