"高精度BJT温度传感器设计与噪声抑制研究"

在集成微系统中，准确的温度感知是支撑系统实现高性能工作的必要条件。高精度的温度传感器正在越来越广泛的被集成于片上系统（System-on-Chip，SoC）、射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）标签和电源管理单元（Power Management Unit，PMU）等，通过对芯片工作温度的准确感知，调节系统的工作参数，使得系统达到最佳的工作性能。不同结构的片上温度传感器是近年来研究的重点和热点，而基于电阻、MOS 管和双极晶体管（BJT）的温度传感器应用最为广泛。基于电阻和基于 MOS 管的温度传感器虽有较小的面积和功耗，但线性度较差，需要复杂的补偿电路实现较高的精度，即便在校准后，也只能实现±1℃上下的温度误差。而基于 BJT 的温度传感器无需复杂的偏置电路，且有较好的线性度，可以在仅需单点校准的情况下，实现±0.3℃以内的转换精度，满足大多数集成系统的温度测量需求。 为了提升温度传感器的整体精度，减少模拟前端和模数转换器信号通路上的噪声，同时不增加额外的功耗，研究者们一直在努力探索新的设计方案。本文提出了一种高精度BJT温度传感器的设计方案，通过优化电路结构和噪声消除技术，实现了在保持低功耗的前提下，提高了传感器的温度测量精度。该设计方案可以广泛应用于集成系统中，为系统提供准确的温度感知，并调节系统工作参数，使系统达到最佳性能。 在本设计中，采用了BJT作为传感器的敏感元件，利用其特性来实现精确的温度测量。通过合理的电路设计和参数选择，可以实现较高的线性度和转换精度，从而满足实际应用中对温度测量精度的要求。此外，还采用了一些噪声消除技术，例如滤波器和放大器，来减少信号通路中的噪声，提升系统的整体精度。 值得一提的是，本设计还考虑了功耗的问题。在保持高精度的同时，通过优化电路结构和采用低功耗元件，实现了在较低功耗下达到较高的测量精度。这对于一些对功耗要求较高的集成系统来说，是非常有意义的。通过本设计方案，可以在不增加额外功耗的情况下，提高系统的温度测量精度，并实现更好的工作性能。 总的来说，本文提出的高精度BJT温度传感器设计方案，在提高温度测量精度的同时，还考虑了功耗和噪声消除等问题。通过合理的电路设计和技术应用，实现了在保持低功耗的前提下，提高传感器的整体精度。这对于集成系统中的温度感知和系统性能调节具有重要意义，可以为系统的稳定运行和高性能提供有力支持。