一种面向无源RFID的新型高精度温度传感器

针对目前超低功耗温度传感器误差大的问题,运用由精确比例电流源偏置的寄生衬底PNP晶体管,采用0.18 μm混合信号工艺设计了一种可集成于无源RFID标签的新型高精度温度传感器。传感器核心电路产生与绝对温度成正比的电压信号,通过新型开关电容积分器进行放大,并由改进的12位超低功耗逐次逼近模数转换器完成数字量化。仿真结果表明,单次温度转换时间为4.25 ms；在1.8 V工作电压下,平均电流为17.5 μA；在－37 ℃~91 ℃范围内,温度误差为 －0.1 ℃~0.43 ℃。     

一种温度电容混合传感器的接口电路

基于NXP 0.16 μm CMOS工艺,设计并实现了一种温度、电容混合传感器的接口电路。温度传感器的前端基于双极型晶体管的温度依赖特性,将温度信息转换为与温度有关的电压信息;电容传感器的前端基于开关电容电路,将电容值转换为与电容有关的电荷。两个传感器共用一个2阶Δ-Σ模数转换器,以减小芯片面积。测试结果表明,在-55 ℃~125 ℃范围内,温度传感器的准确度达到0.2 ℃(3σ);在0~3.8 pF的范围内,电容传感器每一次测量的FOM值可达0.76 pJ。整个芯片面积为0.2 mm²,供电电压为1.8 V,电流为4.6 μA。     

面向植入式射频识别的超低功耗温度传感器

针对应用于动物体温检测的植入式射频识别标签(RFID),设计了一种超低功耗的温度传感器。采用差分延时线结构和差分型电压电流转换器,增大了时间随温度的变化率,提高了温度传感器的分辨率和精度。基于SMIC 0.18 μm CMOS工艺,采用Cadence SpectreVerilog进行仿真。结果表明,在TT、FF和SS工艺角下,当温度范围为35 ℃~45 ℃时,温度传感器的分辨率为0.03 ℃/LSB,误差为±0.2 ℃,功耗为600 nW,测温时间为1 ms。该温度传感器满足应用于动物体温检测的植入式RFID的要求。     

一种适用于无线供电的温度传感器

提出了一种适用于无线供电的温度传感器。采用基于压控振荡器的反馈环路,优化信号精度。利用压控振荡器和电流源反馈方法,设计了温度传感环路,无需内部稳压器就可达到较好的电源抑制效果。采用0.18 μm标准CMOS工艺进行仿真设计。结果表明,在1 V电源电压下,传感器的功耗在室温下仅为3.5 μW。在-20 ℃~100 ℃范围内,温度误差范围为-0.119 7 ℃~0.117 6 ℃。在直流频率下,系统的电源抑制比为-29~-40 dB。     

无源温度标签中的超低功耗CMOS温度传感器设计

设计了一种适用于无源超高频(UHF)温度标签的超低功耗CMOS温度传感器电路.该电路利用衬底pnp晶体管产生随温度变化的电压信号,同时采用了逐次逼近寄存器(SAR)转换和∑-△调制相结合的模拟数字转换方式.为了降低电源电压波动以及采样电容电荷泄漏对传感器测温精度的不利影响,提出了一种具有漏电保护机制的采样电路.基于0.18 μm CMOS工艺设计实现了该传感器的电路和版图,其中版图面积为550 μm×450 μm,并利用Cadence Spectre仿真工具对电路进行了仿真.仿真结果表明,在-40～ 125℃,传感器的系统误差为-1.4～2.0℃,测温分辨率达到0.02℃;在1.2～2.6 V电源电压内,传感器输出温度波动小于0.3℃;在1.2V电源电压下传感器电路(不合控制逻辑及数字滤波器)的功耗仅为2.4μW.     

开关式低压CMOS温度传感器的设计与实现

介绍了一种基于0.18μm CMOS工艺,具有开关功能的低压集成温度传感器。该温度传感器利用半导体pn结的电流电压与温度有关的特性,获取双极晶体管基极-发射极电压差值ΔVBE,采用仪表放大器进行后级放大。仪表放大器由两个采用折叠式共源共栅结构,带有PD开关信号的运算放大器作为反馈系统,放大倍数为7。用ADE工具,对整个电路在工作电压1.8 V、偏置电流20μA下进行仿真,得到其精度为1.58 mV/℃,再在不同工艺角下进行仿真验证。版图总面积为320μm×280μm。该设计已经在一款数字视频芯片中得到实现,用于实时检测芯片温度。实际测试结果与模拟仿真结果基本相同。     

基于阈值电压的电压基准源设计

提出一种新的电压基准结构。利用工作在亚阈值区的MOS管,产生与T2相关的电流进行温度补偿。采用电压预调节结构,改善PSRR。设计了一种低温漂、高PSRR的基于阈值电压的电压基准源。采用SMIC 0.18 μm 1P6M工艺对电路进行设计,最小输入电源电压为1.8 V,输出基准电压为0.835 V。仿真结果表明,在0℃～125℃范围内,温度系数为4.49×10-5/℃,PSRR在低频时为92 dB,在1 MHz时为86.7 dB,静态电流为11.8 μA。     

基于新型延迟电路的CMOS片上温度传感器

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 μm CMOS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2.48 μA,功耗为3.8 μW。 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）     

一种低温度系数高驱动能力的带隙基准电路

基于Grace 0.18μm标准CMOS工艺,设计了一种带低压差线性稳压器的低温度系数带隙基准源.仿真结果表明,在1.8V供电下,带隙基准电路从电源电压上抽取约340 μA电流,在-40℃～85℃温度范围内,输出电压为900.24 mV±0.222 mV,温度系数达到5×10-6/℃,在1kHz频率下,电源抑制比约为5...     

一种高精度低功耗数字温度传感器

提出了一种高精度低功耗数字温度传感器。采用内部寄生PNP管进行感温。设计了一种14位高精度Σ-Δ ADC,将前端感温单元输入的与温度相关的电压信号转换为数字信号,在数字域尺度变换,并最终输出。与使用传统逐次逼近型SAR ADC内核的温度传感器相比,提出的数字温度传感器具有更低的功耗。该传感器采用0.18 μm CMOS工艺设计并流片。测试结果表明,测温精度为±0.7 ℃(-55 ℃~125 ℃),芯片面积为1.2 mm²。     

实时测温系统波长带宽的优化设计

本文在着重讨论系统的测温不确定度及温度分辨力的基础上 ,对其工作波长的带宽进行了优化设计。实验表明 ,采用优化设计的波长带宽之后 ,在测温范围 40 0～ 12 0 0℃内 ,测温不确定度及系统的温度分辨力均符合设计要求。证明了系统波长带宽设计的正确性     

高山无人值守机房温控系统改造方案

主要阐述一套高山无人值守广播电视发射机房温控系统的改造方案。方案根据海拔高度与温度变化的关系及高山上昼夜温差大、阴晴天气温度变化大等特点,采用3个温控器分别检测机房内外温度的变化,通过设置合适的上下限温度阈值和温度回差,精准控制空调、排风系统和电热器的开或停,使无人值守机房的温度始终保持在设置的范围内,既提高了设备安全运行的可靠性,又降低了运维成本。     

提高霍尔传感器测量精度的方法研究

为了解决霍尔传感器精确测量问题,必须克服温度漂移和零位误差,而这些误差是半导体材料自身特性决定的。针对霍尔传感器固有特性,对误差产生的原因、机理及影响进行了系统分类和逐一分析,表明这些误差是其自身所不能克服的,只有对其影响实施有效遏制才能保证测试的精度。通过对各类误差特点的全面剖析,依据各自的成因和影响,制定了相应的应对措施,针对不同类型的误差类型,提出了具体的电路补偿方案。各种补偿手段简单实用,易于实施,有效控制了温度漂移和零位误差对测试结果的影响,保证了霍尔传感器在较高测试精度要求下仍然能够正常工作,提高了霍尔传感器的环境适应能力。     

由DS1820构成的单线多点温度测量系统

介绍新型的单线数字温度计ＤＳ１８２０的特点及其工作原理，给出了它用ＤＳ１８２０构成的单线多点温度测量系统的硬件和软件。在－５５－＋１２５℃测温范围内，与其它各种通用的现场总线分布式测量系统比较，该系统具有很大优势。     

基于比率测量的CMOS高温温度传感器设计

针对在高温环境下温度传感器的测量性能降低问题,提出了一种在能够25℃~ 225℃的温度范围内运行,基于比率测量的高性能带隙温度传感器。该温度传感器使用简单的时域体系结构,将自动调零的偏移消除与偏移消除进行合并提高性能,然后通过在数字处理模块实现的映射函数,将得到的比率转换成比率输出,从而消除对带隙基准（BGR）的需要,提高了高温条件下的精确性。传感器使用CMOS工艺组装而成,芯片面积为0.41 mm2。在室温下使用现场可编程门阵列(FPGA)进行实验测试,结果显示该传感器在最差情况下的错误仅为+1.6 ℃/?1.5 ℃,并且当电源为4.5V时,传感器仅消耗20μA的电流。     

High Temperature Superconductivity in the Past Twenty Years Part 1——Discovery, Material, and Theory

Twenty years after the discovery of hightemperature superconductors （HTSs）, the HTS materials now have been well developed. Meanwhile the mechanism of superconductivity is still one of the topical interests in physics. The achievements made on HTS materials and theories during the last twenty years are reviewed comprehensively in this paper.     

基于叠加型的温度补偿电流源的设计

提出了一个新型电流叠加型的温度补偿电流源的设计,通过新增加一条电流支路,对温度特性进行优化,使用简单的结构,达到了很好的温度特性和电源电压调整率。使用XFAB公司的0.6μm CMOS工艺模型,Cadence模拟验证结果表明,在-40~135℃范围内,温度系数为16ppm/℃;电源电压抑制比为77.2dB。该方案已经应用于AC/DC转换器芯片。     

基于单片机和DS18B20的温度采集和分析系统

介绍了一种温度采集、分析系统,实现了对所测温度采样,存储于数据库并进行相关分析的功能。通过80C51单片机和DS18B20温度传感器,以PC端的SQL Server 2008作为数据库,Matlab作为分析工具,利用串口、ADO组件、MATALB引擎完成相关功能。经测试,该系统可完成从温度采集到分析的一系列活动,可用于一般场合对温度的采集、分析工作。     

智能调味紫菜干湿温度控制装置

针对调味紫菜生产过程中烤箱干、湿温度的测量和控制问题,研制了以单片机为核心的智能干、湿温度控制装置,实现了干、湿温度的自动控制.重点介绍了控制系统的硬件组成和软件设计,给出了系统结构原理框图.     

高精度低温面源黑体的研究

随着红外探测技术的快速发展,高精度面源黑体辐射源作为辐射计量的校准装置,近年来其需求越来越广泛,对黑体辐射源的温度精度,温度稳定性,温度均匀性和可靠性要求也越来越高。本文从黑体辐射源的理论依据、工作原理以及研制过程和影响因素作了详细阐述,通过样机的研制和试验积累了丰富的经验,达到了技术参数的规定和要求,优化了设计。