一种应用于MEMS频率基准的CMOS温度传感器

• 作者: 廖轰 马世月 郑慧臻 王科平
• 来源期刊: 传感技术学报
• 学科: 工学
• 关键词: MEMS振荡器温度补偿 CMOS温度传感器 文氏电桥 相位域delta-sigma调制器
• 年，卷（期）: 2021,（11）
• 所属期刊栏目: 传感器研究|Research on Sensors
• 页码范围: 1421-1426
• 页数: 6页
• 分类号: TN432|TN492
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1004-1699.2021.11.001

摘要

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.