發(fā)布時(shí)間：2021-08-08 20:36

　　溫度和濕度是比較常見(jiàn)的兩個(gè)物理量,它們?cè)诟餍懈鳂I(yè)被廣泛的使用且與人們的日常生活息息相關(guān),要檢測(cè)環(huán)境的溫度與濕度離不開(kāi)傳感器。由于集成溫濕度傳感器體積小、便攜、制備成本低和可植入性高的優(yōu)勢(shì),在不少領(lǐng)域已經(jīng)取代了傳統(tǒng)分立式溫濕度傳感器。近年來(lái)片上系統(tǒng)不斷發(fā)展,對(duì)標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝制成的溫濕度傳感器的需求不斷增加。溫濕度傳感器在要求高精確度的同時(shí),還追求低功耗,低成本,高分辨率等參數(shù)。本文采用UMC 0.28μm標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝,設(shè)計(jì)了具有數(shù)字輸出的溫度傳感器和具有模擬差分輸出的濕度傳感器。雙極性晶體管被證明在已有半導(dǎo)體器件當(dāng)中具有最好的溫度特性,其基極發(fā)射極電壓V_BE是負(fù)溫度系數(shù)變化的。兩個(gè)工作在不同電流密度下的雙極性晶體管基極發(fā)射極電壓差值ΔV_BE具有正溫度系數(shù)。溫度傳感器利用標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝當(dāng)中的襯底PNP雙極性晶體管的V_BE與ΔV_BE電壓參數(shù),產(chǎn)生帶隙基準(zhǔn)。利用ΔV_BE隨絕對(duì)溫度線性變化,受工藝、封裝、電源電壓的影響小等優(yōu)點(diǎn)檢測(cè)溫度。兩級(jí)Δ-ΣADC的使用使整個(gè)芯片對(duì)數(shù)字干擾不... 

【文章來(lái)源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究工作的背景與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究歷史與現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要貢獻(xiàn)與創(chuàng)新
    1.4 本論文的結(jié)構(gòu)安排
第二章 溫濕度傳感器原理
    2.1 溫度傳感器原理
        2.1.1 智能溫度傳感器結(jié)構(gòu)
        2.1.2 BJT帶溫度系數(shù)電壓的產(chǎn)生
        2.1.3 雙極性晶體管的工藝實(shí)現(xiàn)
    2.2 濕度傳感器原理
        2.2.1 智能濕度傳感器結(jié)構(gòu)
        2.2.2 濕度檢測(cè)原理
        2.2.3 濕度傳感器電容結(jié)構(gòu)
        2.2.4 濕度傳感器電容建模
    2.3 本章小結(jié)
第三章 溫度傳感器電路圖與仿真
    3.1 基準(zhǔn)源的設(shè)計(jì)
        3.1.1 基準(zhǔn)電壓源產(chǎn)生原理
        3.1.2 基準(zhǔn)電壓電路原理圖
        3.1.3 基準(zhǔn)模塊修調(diào)
        3.1.4 帶隙基準(zhǔn)仿真
    3.2 可編程放大器
        3.2.1 可編程放大器工作原理
        3.2.2 可編程放大器仿真
        3.2.3 補(bǔ)償原理推導(dǎo)
    3.3 感溫模塊
        3.3.1 開(kāi)關(guān)電流技術(shù)原理
        3.3.2 感溫模塊參數(shù)選取
        3.3.3 感溫模塊失調(diào)
        3.3.4 溫度檢測(cè)模塊原理
        3.3.5 感溫模塊仿真
    3.4 振蕩器的設(shè)計(jì)
        3.4.1 振蕩器原理
        3.4.2 振蕩器電路圖
        3.4.3 仿真結(jié)果
    3.5 上電復(fù)位
        3.5.1 上電復(fù)位原理
        3.5.2 上電復(fù)位電路圖
        3.5.3 上電復(fù)位仿真
    3.6 本章小結(jié)
第四章 濕度傳感器電路圖與仿真
    4.1 感濕模塊工作原理
    4.2 濕度傳感器感濕模塊仿真
    4.3 本章小結(jié)
第五章 芯片版圖與整體仿真
    5.1 版圖設(shè)計(jì)要求
    5.2 芯片的整體前后仿數(shù)據(jù)
    5.3 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]我國(guó)傳感器產(chǎn)業(yè)的技術(shù)和應(yīng)用趨勢(shì)[J]. 王召光.  電子技術(shù)與軟件工程. 2014(04)
[2]傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及前景分析[J]. 劉智勇.  黑龍江科技信息. 2013(24)
[3]CMOS工藝制備聚酰亞胺電容型濕度傳感器及其性能[J]. 崔千紅,楊子健,韋波,楊建紅.  電子元件與材料. 2009(12)
[4]現(xiàn)代傳感器發(fā)展方向[J]. 孫圣和.  電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào). 2009(01)
[5]熱電偶傳感器的教學(xué)探討[J]. 夏敖敖,談增師.  常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2006(01)
[6]幾種常用溫度傳感器的原理及發(fā)展[J]. 馬凈,李曉光,寧偉.  中國(guó)儀器儀表. 2004(06)
[7]智能溫度傳感器DS18B20的原理與應(yīng)用[J]. 趙海蘭,趙祥偉.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2003(14)
[8]智能溫度傳感器的發(fā)展趨勢(shì)[J]. 沙占友.  電子技術(shù)應(yīng)用. 2002(05)
[9]國(guó)外溫度傳感器發(fā)展現(xiàn)狀和市場(chǎng)預(yù)測(cè)[J]. 劉忠玉.  傳感器技術(shù). 1989(05)
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碩士論文
[1]CMOS溫度傳感器的研究與設(shè)計(jì)[D]. 趙萌.東南大學(xué) 2017
[2]MEMS溫濕度傳感器集成系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 趙敏.東南大學(xué) 2016
[3]CMOS工藝聚酰亞胺電容型濕度傳感器的研制[D]. 賈水英.蘭州大學(xué) 2011
[4]高精度CMOS溫度傳感器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 孟海濤.山東大學(xué) 2009
[5]CMOS工藝兼容的單片集成濕度傳感器研究[D]. 彭韶華.東南大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3330641