CMOS溫度傳感器的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、溫度傳感器在醫(yī)療設(shè)備、消費(fèi)性電子和工業(yè)控制等領(lǐng)域都不可或缺。相比于傳統(tǒng)的溫度傳感器，集成的CMOS溫度傳感器體積更小、功耗更低、易于集成且可以直接與數(shù)字系統(tǒng)相連，其應(yīng)用前景將更加廣泛。
　　本文設(shè)計(jì)的CMOS溫度傳感器采用TSMC65nm LP CMOS工藝，基于偏置在不同電流密度下的兩個(gè)雙極型晶體管的基極-射極電壓差△VBE與絕對(duì)溫度成正比的特性，利用模數(shù)轉(zhuǎn)換器將該電壓差進(jìn)行精確量化，最終得到溫度的數(shù)字輸出。
　　本文分析

2、了CMOS工藝下寄生雙極型晶體管的溫度特性，并對(duì)溫度傳感器中的各種非理想因素造成的誤差進(jìn)行了詳細(xì)的討論，其中包括|VBE|的非線性、有限電流增益β和各種失調(diào)（包括運(yùn)放的失調(diào)、電流鏡的失配等）等所引起的誤差，并給出了相應(yīng)的解決方案。針對(duì)有限電流增益β采用了電流偏置電路，針對(duì)運(yùn)放的失調(diào)采用了斬波技術(shù)，針對(duì)電流鏡的失配采用了動(dòng)態(tài)匹配技術(shù)等。由于在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)溫度測(cè)量的速度要求較低，而對(duì)精度要求較高，本文采用12位一階∑-Δ ADC來進(jìn)行量化