Остання редакція: 2025-10-28
Анотація
У роботі досліджено вплив технологічних варіацій на стабільність частотних сенсорів температури, виготовлених за CMOS технологією. Розглянуто основні фактори, що спричиняють зміни характеристик сенсорів, зокрема варіації порогових напруг транзисторів, геометричних параметрів та паразитних ємностей. Проаналізовано методи компенсації впливу варіацій, серед яких диференційні схеми, цифрове калібрування та використання технології глибокої ізоляції підкладки. Результати моделювання показали, що застосування схем компенсації дозволяє підвищити стабільність частоти генерації до рівня ±0.25 % у робочому діапазоні температур. Розглянуто перспективи використання таких сенсорів у системах моніторингу температури промислового та медичного призначення.
Ключові слова
Посилання
El-Zarif N., Rizk M., Nawaf F. Calibration of ring oscillator-based integrated temperature sensors for power management systems. Sensors. – 2024. – Vol. 24, No. 2. – P. 440. DOI: https://doi.org/10.3390/s24020440.
Rinaldi, N. et al. A 4H-SiC CMOS Oscillator-Based Temperature Sensor Operating from 298 K up to 573 K. Sensors, 2023, 23(24), 9653. .DOI: https://doi.org/10.3390/s23249653
Xu, Z. et al. A Temperature-to-Frequency Converter-Based On-Chip Temperature Sensor with an Inaccuracy of +0.65 °C/-0.49 °C. Micromachines, 2023. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10255605/
Meng, T., Xu, C. A Cross-Coupled-Structure-Based Temperature Sensor with Reduced Process Variation Sensitivity. Journal of Semiconductors, 2009, 30(4), 045002. DOI: https://doi.org/10.1088/1674-4926/30/4/045002
Lau, Y.Y. et al. A Trimming-Free, Sub-1 μW CMOS Smart Temperature Sensor for IoT Applications. IEEE Sensors Journal, 2022. DOI: https://doi.org/10.1109/JSEN.2022.3225870