一种应用于MEMS频率基准的CMOS温度传感器

本文提出了一种应用于MEMS频率基准温度补偿的CMOS温度传感器。该温度传感器基于文氏电桥(Wien-Bridge,WB)带通滤波器。当使用频率为带通滤波器截止频率的互补方波信号驱动电桥时,其输出电流会产生与温度相关的相位偏移。该相位偏移可以通过相位域delta-sigma调制器数字化。输出比特流的平均值表示温度信息。该芯片使用标准0.18μm CMOS工艺设计。所设计温度传感器在1.8 V电源电压下消耗电流为150μA,其中文氏电桥占10μA。在-40℃~85℃的民用电子产品温度范围内,实现了0.001℃的分辨率和±0.5℃的精度。该模拟测温前端工作原理同样适用于分立式温度传感器。