【摘 要】
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温度传感器是将温度信号转换为电信号的元件,其利用晶体管与温度的特性曲线来测量温度,并将温度转换为电信号输出。温度传感器在生活中的利用范围非常广,传统温度传感器,例如
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温度传感器是将温度信号转换为电信号的元件,其利用晶体管与温度的特性曲线来测量温度,并将温度转换为电信号输出。温度传感器在生活中的利用范围非常广,传统温度传感器,例如热敏电阻或铂电阻,已在很早之前就被运用在了很多电子领域和控制系统中。相比较而言,在互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺下,设计于集成电路中的温度传感器有着面积小、成本低的独特优势,而此类温度传感器在精度和温度测量范围这两个重要指标上存在不足。针对精度和温度测量范围这两个重要指标,本文在TSMC90nm工艺下,设计了一个工作范围为-45℃-125℃,测量精度为±0.4℃的CMOS温度传感器。该温度传感器的设计主要包括温度传感电路部分,以及其后端sigma-delta模数转换器(ΣΔADC)部分,本文详细介绍了这两部分电路的理论基础,以及电路设计方案。为了达到该温度传感器的精度指标,本文在电路设计中针对不同的误差来源,采用了多重误差校正方法,其中包括曲率校正,动态匹配,电阻校准,电流增益消除技术,以及针对版图设计及流片工艺造成的不匹配而设计的解决方法等等。
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