隨著IC技術的不斷發(fā)展,芯片集成度不斷提高,會帶來芯片功耗的增大和溫度的積聚。為避免因工作溫度過高造成芯片損壞,確保芯片電路工作的穩(wěn)定性和可靠性,本文設計了一種芯片內部溫度測試電路,為溫度補償模塊提供溫度參量,實現(xiàn)溫度調節(jié),確保芯片在正常溫度范圍內工作。本文基于Global Foundry 55nm CMOS工藝,通過帶隙基準電路實現(xiàn)溫度測量,利用逐次逼近模數(shù)轉換器（SAR ADC）實現(xiàn)信號量化。利用運放結構的帶隙基準實現(xiàn)低溫度系數(shù)基準電壓的設計和溫度測量,并深入探討了帶隙基準電路的參數(shù)設計。論文對不同結構的ADC進行了比較分析,詳細論述了SAR ADC電路的參數(shù)設計。在SAR ADC電路中,采用柵壓自舉開關電路,減小導通電阻的影響。采用3級動態(tài)鎖存比較器實現(xiàn)比較功能,提高速度,減小比較器的功耗。采用分段式電荷再分配DAC實現(xiàn)數(shù)模轉換,節(jié)省面積和功耗。采用D觸發(fā)器構成的移位寄存器和鎖存器設計實現(xiàn)邏輯控制電路。借助Cadence Spectre軟件對主要電路進行仿真,并對仿真結果進行深入分析,驗證了設計參數(shù)的正確性。依據(jù)版圖設計規(guī)則,采用Virtuoso完成電路版圖的設計及驗證。設計電路... 

【文章來源】：沈陽工業(yè)大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

常用溫度采集及轉換電路簡圖

6圖 2.3 改進溫度采集及轉換電路簡圖. 2.3 Improved temperature acquisition and conversion circuit schematic電路理論分析基本理論導體集成電路中，能夠用于溫度檢測的器件主要有集成電OS 管等。集成電阻成本低、穩(wěn)定性好，但線性度差，面積要求[27]。MOS 晶體管則必須保證工作在亞閾值區(qū)，這不僅情況下會產生漏電流，長期穩(wěn)定性也很差。在高性能應用

電流兩種復合成分，而復合電度特性會偏離理想情況。采用雙題。雖然雙極晶體管的發(fā)射極電極形成集電極電流，其余兩 IC-VBE具有更好的電壓-溫度特終選取雙極晶體管作為測溫度有一個穩(wěn)定的參考電壓。帶隙基溫度采集的同時，為后續(xù)電路極電壓（VBE）具有負溫度系數(shù)。通過調節(jié)正負溫度系數(shù)的大圖 2.4 所示。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]應用于10bit 10MSPS SAR ADC的自舉采樣開關的設計[J]. 魏榕山,張澤鵬.  微電子學與計算機. 2014(11)
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[3]一種失調電壓補償電容比例型帶隙基準源設計[J]. 何菁嵐,李強,韓益峰,閔昊.  復旦學報(自然科學版). 2006(01)
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博士論文
[1]納米級CMOS逐次逼近A/D轉換器設計研究與實現(xiàn)[D]. 佟星元.西安電子科技大學 2011

碩士論文
[1]基于65nm CMOS的10位低功耗逐次逼近ADC[D]. 孫甜甜.西安郵電大學 2016
[2]8位低壓低功耗10KSPS SAR ADC設計研究[D]. 姚嬌嬌.西安電子科技大學 2015
[3]單片溫度傳感器的研究與設計[D]. 劉征.北方工業(yè)大學 2015
[4]基于SAR ADC的CMOS溫度傳感器的設計[D]. 方劉祿.復旦大學 2014
[5]基于帶隙電壓的片內溫度傳感器設計[D]. 孟醒.上海交通大學 2013
[6]基準源和溫度檢測模塊設計[D]. 張偉.復旦大學 2012
[7]高精度CMOS溫度傳感器的設計與實現(xiàn)[D]. 孟海濤.山東大學 2009
[8]CMOS線性型、開關型溫度傳感器的設計與研制[D]. 董小英.浙江大學 2008
[9]CMOS模擬集成溫度傳感器的設計[D]. 鐘燦.廈門大學 2006
[10]CMOS帶隙溫度傳感器電路的研究[D]. 祁雪.東南大學 2006



本文編號：2983783