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基于新型延迟电路的CMOS片上温度传感器 - 电子器件
第39卷 第4期 电 子 器 件 Vol39 No.4
2016年8月 ChineseJournalofElectronDevices Aug. 2016
CMOSon-ChipTemperatureSensorBasedonaNovelDelayCircuit*
LIShuoming*
(SchoolofInformationEngineering,ZhongshanPolytechnic,ZhongshanGuangdong528404,China)
Abstract:Inordertorealizehighprecisionon-chiptemperaturedetection,aCMOStimedomaintemperaturesen⁃
sorbasedonnoveldelaycircuitisproposed.Thesensorisbasedonanoveldelaycircuit,thePWMsignalisgenerat⁃
edbythediodeconnectedbipolarjunctiontransistor(BJT),andthePWMsignalisgeneratedbyasinglebiascur⁃
rentandacomparator.Asimpledigitalcountercanbeusedtodeterminethedutycycle,andthedutycyclecanbe
convertedintoadigitalvalue.Thesensorisdesignedwith 0.18CMOSMtechnology.Thetestresultsshowthatthe
accuracyoftheproposedsensorishigherthanthatofothersimilarsensorsinawidetemperaturerange.Afteradigi⁃
talcalibrationattwotemperaturepoints,thesensorisaccurateto±0.1℃from0℃to125℃.Itdrawsonly2.48 μA
froma 1.5Vsupply,correspondingtoapowerdissipationof3.8μW.
Keywords:timedomaintemperaturesensor;delaycircuit;lowvoltageandlowpower;timetodigitalconverter(TDC)
EEACC:7230;7320R doi:10.3969/j.issn.1005-9490.2016.04.007
基于新型延迟电路的CMOS片上温度传感器*
李硕明*
(中山职业技术学院信息工程学院,广东 中山528404)
摘 要:为在较大温度范围内实现高精度的片上温度检测,提出一种基于新型延迟电路的CMOS时域温度传感器。该传感器以
新型延迟电路为基础,利用二极管连接的双极结型晶体管(BJT)生成PWM信号,相较于其它时域温度传感器,仅需要单一偏置电
流以及比较器就可生成PWM信号;利用简易的数字计数器可确定占空比,且占空比会被转换成数字值;传感器设计采用了0.18
μmCMOS技术。实际测试结果显示,相较于其它类似传感器,提出的传感器在较宽的温度范围内精确度较高;在两个温度点上
进行数字校准之后,在0~125℃范围内的精确度为±0.1℃;电源为1.5V时,此传感器仅消耗了2.48μA,功耗为3.8μW。
关键词:时域温度传感器;延迟电路;低电压低功率;时间数字转换器(TDC)
中图分类号:TP212.11 文献标识码:A 文章编号:1005-9490(2016)04-0785-05
CMOS片上温度传感器已经广泛应用于硅集成 (2)频率温度传感器 该类传感器的结构与之
电路应用中,主要用于实现高度精确、节能、低成本 前提及的温度传感器相似,随着温度变化,传感器
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