介绍了一款基于0.4μm Bi CMOS工艺应用于温度补偿晶体振荡器的高性能温度传感器的设计。该温度传感器利用基极-发射极电压(VBE)减去与绝对温度成正比(PTAT)电流在电阻上的压降的原理,产生了与温度成线性的输出电压。采用包含两个串联...介绍了一款基于0.4μm Bi CMOS工艺应用于温度补偿晶体振荡器的高性能温度传感器的设计。该温度传感器利用基极-发射极电压(VBE)减去与绝对温度成正比(PTAT)电流在电阻上的压降的原理,产生了与温度成线性的输出电压。采用包含两个串联发射结电压和低失调运算放大器的PTAT电流产生器,实现了高精度的PTAT电流;采用具有负温度系数的电阻,补偿了VBE的高阶温度特性;采用共源共栅结构,提高了输出电压的电源抑制。后仿真结果表明,当电源电压为3.3 V,温度范围为-40~85℃时,温度传感器的输出电压范围为0.964~1.490V,输出电压的斜率范围为-4.245×10-3^-4.160×10-3,斜率变化范围为8.5×10-5,表明该温度传感器具有非常高的线性度。展开更多
为降低温度传感器的功耗,提出一种结构简单的片上温度-频率转换器电路。该转换器能够根据与绝对温度成比例PTAT(Proportional To Absolute Temperature)的电流检测出温度,利用源极耦合多谐振荡器电路,将温度等效PTAT电流转换成频率。提...为降低温度传感器的功耗,提出一种结构简单的片上温度-频率转换器电路。该转换器能够根据与绝对温度成比例PTAT(Proportional To Absolute Temperature)的电流检测出温度,利用源极耦合多谐振荡器电路,将温度等效PTAT电流转换成频率。提出的电路采用标准180 nm CMOS技术设计,面积约为0.061 mm^2。通过多次实际测量,结果显示:当电源电压为0.8 V±10%时,该温度传感器能够在-43℃^+85℃的温度范围内良好工作,并且经过单点校正之后,最大温度误差小于±1℃。当电源电压为0.8 V时,+85℃条件下的平均功率损耗仅为500 n W。展开更多
文摘介绍了一款基于0.4μm Bi CMOS工艺应用于温度补偿晶体振荡器的高性能温度传感器的设计。该温度传感器利用基极-发射极电压(VBE)减去与绝对温度成正比(PTAT)电流在电阻上的压降的原理,产生了与温度成线性的输出电压。采用包含两个串联发射结电压和低失调运算放大器的PTAT电流产生器,实现了高精度的PTAT电流;采用具有负温度系数的电阻,补偿了VBE的高阶温度特性;采用共源共栅结构,提高了输出电压的电源抑制。后仿真结果表明,当电源电压为3.3 V,温度范围为-40~85℃时,温度传感器的输出电压范围为0.964~1.490V,输出电压的斜率范围为-4.245×10-3^-4.160×10-3,斜率变化范围为8.5×10-5,表明该温度传感器具有非常高的线性度。