高精度溫度傳感器研究和設計.pdf

1、本文研究并設計了一款數(shù)字輸出的CMOS全集成溫度傳感器，其相比于傳統(tǒng)的熱敏電阻傳感器，具有精度高，體積小，功耗低，易于集成等優(yōu)點，且在配置數(shù)字接口的前提下，能夠很好的與其他系統(tǒng)兼容。
　　論文在介紹PN結(jié)的溫度特性后，利用不同電流密度下的雙極性晶體管的基極-射極電壓差△Vbe來作為測溫的基本物理量，該物理量與絕對溫度成正比，且與工藝的相關(guān)性較小，線性度高。之后通過∑△調(diào)制器將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，并進行降頻濾波處理之后減少量化噪聲，得到

2、高分辨率的數(shù)字量。論文中分析了能夠影響溫度精度的非理想因素，利用動態(tài)匹配技術(shù)來提高電流鏡和電容的匹配精度;利用斬波技術(shù)來消除運放的失調(diào)電壓;利用互補開關(guān)加虛擬開關(guān)技術(shù)來消除開關(guān)的電荷注入效應。由于溫度信息是自然界中變化非常緩慢的物理量，在本論文中認為溫度的頻率信息為2Hz。因此在25kHz的采樣頻率下，，采用14位∑△ADC進行轉(zhuǎn)換，為消除噪聲和工藝誤差帶來的影響，最終取10位有效位作為輸出。
　　本文采用3.3V的電源電壓，利用