高精度溫度傳感器研究和設(shè)計(jì).pdf

1、本文研究并設(shè)計(jì)了一款數(shù)字輸出的CMOS全集成溫度傳感器，其相比于傳統(tǒng)的熱敏電阻傳感器，具有精度高，體積小，功耗低，易于集成等優(yōu)點(diǎn)，且在配置數(shù)字接口的前提下，能夠很好的與其他系統(tǒng)兼容。
　　論文在介紹PN結(jié)的溫度特性后，利用不同電流密度下的雙極性晶體管的基極-射極電壓差△Vbe來(lái)作為測(cè)溫的基本物理量，該物理量與絕對(duì)溫度成正比，且與工藝的相關(guān)性較小，線性度高。之后通過(guò)∑△調(diào)制器將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，并進(jìn)行降頻濾波處理之后減少量化噪聲，得到

2、高分辨率的數(shù)字量。論文中分析了能夠影響溫度精度的非理想因素，利用動(dòng)態(tài)匹配技術(shù)來(lái)提高電流鏡和電容的匹配精度;利用斬波技術(shù)來(lái)消除運(yùn)放的失調(diào)電壓;利用互補(bǔ)開(kāi)關(guān)加虛擬開(kāi)關(guān)技術(shù)來(lái)消除開(kāi)關(guān)的電荷注入效應(yīng)。由于溫度信息是自然界中變化非常緩慢的物理量，在本論文中認(rèn)為溫度的頻率信息為2Hz。因此在25kHz的采樣頻率下，，采用14位∑△ADC進(jìn)行轉(zhuǎn)換，為消除噪聲和工藝誤差帶來(lái)的影響，最終取10位有效位作為輸出。
　　本文采用3.3V的電源電壓，利用