实用传感器系列(一)——带基准电压的温度传感器MAX6611

MAX661是MAXIM公司今年推出的新器件,是一种带基准电压的温度传感器。该器件主要特点:测温范围-40～ 125℃;灵敏度16mV/℃,工作电压(单电源)4.5～5.5V;低功耗,静态电流典型值150μA;有关闭控制,在关闭状态时耗电小于1μA;在25℃时,测温精度±1℃,在-10～ 55℃范围,测温精度±2.4℃(在4σ范围内),在-40～ 125℃范围内,最大误差±5℃;     

新器件简讯

TMP12 TMP12是一种测量流量及温度的传感器。该传感器内有100Ω的电阻加热器,它提供了器件的仿真;测量温度范围为-40～ 150℃,-40～ 100℃测温范围的精度为±3℃;灵敏度为5mV/℃;可外设电阻设定控制温度的上下限值;上下限温度控制为集电极开路输出,输出电流20mA;热滞后可设定;单电源( 5V)工作,静态电流(加热器不工作)400μA。该传感器主要应用于空气流量检测、过热检测及     

基于BiCMOS工艺可修调的高精度低温度系数带隙基准源设计

设计了一种利用电阻比值校正一阶温度系数带隙基准电路的非线性温度特性来实现低温度系数的高精度低温度系数带隙基准源;同时设置了修调电路提高基准电压的输出精度.该带隙基准源采用0.8μm BiCMOS(Bipolar-CMOS)工艺进行流片,带隙基准电路所占面积大小为0.04 mm2.测试结果表明:在5 V电源电压下,在温度-40℃～125℃范围内,基准电压的温度系数为1.2×10-5/℃,基准电流的温度系数为3.77×10-4/℃;电源电压在4.0 V～7.0 V之间变化时,基准电压的变化量为0.4 mV,电源调整率为0.13 mV/V;基准电流的变化量为变化量约为0.02μA,电源调整率为6.7 nA/V.     

用于温度传感器芯片的高精度低温度系数带隙基准源

为了满足温度传感器芯片对带隙基准源高性能的要求,设计了一种高精度低温度系数带隙基准源。该带隙基准源利用电阻比值校正了一阶温度系数带隙基准电路的非线性温度特性,使得输出的基准电压的精度和温度系数有了很大提高。采用0.8μm BiCMOS（Bipolar-CMOS）工艺进行流片,带隙基准电路所占面积大小为0.04mm???2。测试结果表明：在5V电源电压下,在温度-40~125℃范围内,基准电压的温度系数为1.2×10-5/℃,基准电流的温度系数为3.77×10-4/℃;电源电压在4.0~7.0V之间变化时,基准电压的变化量为0.4 mV,电源调整率为0.13mV/V;基准电流的变化量为变化量约为0.02μA ,电源调整率为6.7nA /V。     

一种低温漂的欠压保护电路的设计

针对DC-DC电源管理系统中所必须的欠压保护功能,提出一种随温度变化很小的欠压保护电路。该电路结构简单,不需要额外的带隙基准电路,同时也省去了电压比较器电路。电路特别考虑了温度特性,减小了温度对阈值电压和迟滞量的影响。采用0.5μm OKI工艺,运用Cadence和Hspice进行仿真。结果表明,当电源电压降低到3.6 V时,输出高电平;当电压重新上升到3.79 V时,输出低电平,迟滞量为0.19 V。温度在-40℃~125℃变化时,翻转阈值电压和迟滞变化范围仅为30 mV和70 mV。在不同模型下,翻转阈值电压和迟滞变化范围均为30 mV,满足电路的设计要求。     

一种结构简单的CMOS带隙基准电压源设计

本文提出了一种结构简单高电源抑制比的CMOS带隙基准电压源,供电电源3.3V.采用CSMC 0.5um CMOS工艺.Spectre仿真结果表明,基准输出电压在温度为-40～+80℃时,温度系数为45.53×10-6/℃,输出电压在电源电压为2～5V范围内变化小.电源抑制比达到-73.3dB.     

一种低压高精度CMOS带隙基准

设计了一种改进的带隙基准电压源,通过采用分段电流补偿的方法,实现了低压高精度供电。研究基于TSMC 0.35μm CMOS 3V工艺基础,重点考虑主要工作温度区域输出电压随温度变化的精度问题。仿真结果表明,该电路可提供低至500mV的低压,实现了高阶电流补偿,在-40℃～+100℃温度范围内其温漂系数仅为3.7ppm/℃,在芯片主要工作温度范围内,输出基准电压最大偏差小于8μV,低频时电源抑制比为-70dB。     

一种二阶曲率补偿带隙基准的设计

针对高压电源芯片的需要,提出了一种二次曲率补偿的带隙基准源.该电路在传统带隙基准结构的基础上,利用Bipolar管的电流增益随温度呈指数变化的规律,对带隙基准进行高阶温度补偿.该电路具有温度补偿精度高、电路结构简单且能输出高电位电压基准等优点.采用40VBiCMOS高压工艺流片,仿真用Cadence软件中的spectre工具,流片后测试结果为,工作电源电压±12V,输出电压为-10.78V,在-55℃～125℃范围内,温度漂移系数为2.5ppm/℃,在20kHz时基准源输出电源抑制比为100dB.     

一种带隙基准源分段线性补偿的改进方法

为了减小带隙基准源的温度系数和提高温度补偿的灵活性,设计了一种改进型分段线性补偿方法。利用双极型晶体管的温度非线性在整个温度区域内产生7段不同斜率的补偿电流,通过电流模形式对基准电压的高阶温度分量进行叠加,进而对带隙基准电压实现精确温度补偿。基于0.25μm BCD工艺设计了一款低温漂高精度的带隙基准源。HSPICE仿真结果表明,在5 V电源电压下,在-40℃~125℃温度范围内,基准电压的温度系数为0.37×10-6/℃,低频时电路的电源抑制比为-85 dB。电源电压在2 V~5 V范围内,基准电压的线性调整率为0.09 mV/V。     

一种高精度高电源抑制的CMOS带隙基准

本文介绍了一种高精度高电源抑制的CMOS带隙电压基准,电源电压3V.该电路的实现是基于0.6um 5V的CMOS工艺.为了达到较高的精度和电源抑制比,电路中采用了一个PMOS电流源做调整管,以保证基准核的电流恒定.仿真结果表明,该基准电路在低频下的电源抑制比可达到-88dB,温度变化范围从-40℃至120℃.时,温度系数只有3.5ppm,输出电压误差为0.65mV.     

一种低压低功耗的亚阈型CMOS基准电压源

介绍一种低压、低功耗和低温度系数CMOS基准电压源,该基准电压源的核心MOSFET工作在亚阈值区,采用亚阈值型MOSFET低于某个特定偏置点时,具有负温度系数的特点.电路用标准的0.35 μm CMOS工艺设计,在-40℃～+110℃范围的温度系数为262.6 ppm/ ℃时,基准的输出电压为345.36 mV.本文也...     

高精度低温度系数带隙基准电压源的设计

基于0.5μm双层多晶双层铝CMOS工艺,采用共源共栅电流镜结构和基极电流补偿方法,设计了一种新颖的高性能带隙电压基准.结果表明,在温度-25℃～125℃范围,基准电压温度系数为15.3×10-6V/℃,低频时,电源抑制比可达-80db.该电路可做为A/D和D/A转换器中的基准电压源.     

一种全CMOS低功耗基准电压源的设计

基于MOSFET亚阈值的特性,通过两个MOSFET阈值电压差与热电压VT相互补偿的原理,提出了一种全CMOS基准电压源电路。与传统带隙基准电路相比,该电路采用全CMOS器件,无需电阻和传统分立电容,具有电路结构简单、功耗低、温度系数小和面积小的特点。通过对电路的理论分析,采用SMIC 0.18μm CMOS工艺模型,利用Cadence工具对电路进行仿真验证,在电源电压为1.8 V的条件下,输出电压为364.3 mV(T=27℃),温度系数为6.7 ppm/℃(-40℃~+125℃),电源抑制比达到-68 dB@10 kHz,功耗为1.3μW。     

一种新颖的低电压CMOS带隙基准源设计

设计一种新颖的低电压CMOS带隙基准电压源电路.电路采用了适合低电源电压工作的nMOS输入对管折叠共源共栅运算放大器,并提出一种新颖的启动电路.基于SMICO.35μm标准CMOS工艺,Cadence Spectre仿真结果表明:在低于1-V的电源电压下,所设计的电路能稳定工作,输出稳定的基准电压为622mV,最低电源电压为760mV.不高于100KHz的频率范围内,电源噪声抑制比为-75dB.在-20℃到100℃范围内,温度系数20ppm/℃.     

电池监测芯片中稳压模块的设计

设计了一款应用于电池监测芯片内的稳压模块,为芯片内部电路提供模拟电源电压与数字电源电压。通过带隙电路产生稳定的模拟电源电压,数字电源电压则通过栅源电压差叠加的方式获得。采用XFAB 0.35μm工艺模型仿真表明,在负载电流4 mA,外界电池电压10 V~60 V的宽输入电压范围内,模拟电源电压变化12 mV;在负载电流4 mA,-40℃~125℃的温度范围内,模拟电源电压变化6 mV,温漂系数为7.8 ppm/℃;数字电源电压分别变化0.12 V、0.76 V,均满足实际应用所需要的稳压要求。模块提供可靠的上电复位信号,并加入了过流保护和过温保护功能。     

绝压式BESOI负压传感器研制

采取BESOI技术形成带真空腔的绝压式结构,利用凸型梁使形变膜的应力放大,研制出在电源电压5V时,具有输出灵敏度为257.4mV/10~5Pa的绝压式负压传感器芯片.其非线性度约0.1%,未加负压时,输出电压的温漂约400×10~(-6)/℃(FS).     

一种BiCMOS能隙基准电压电路

设计了一种采用BiCMOS工艺的高精度能隙基准电压电路，该基准电压源主要用于线性稳压器。在CSMC0．6um工艺条件下，使用CADAENCE SPECTRE仿真工具进行仿真可得温度在20℃～80℃变化时，其输出电压变化率为0．25mV／℃；电源电压在4V～8V变化时，其输出电压变化率为6．25mV／V。     

低功耗带隙基准电压源电路设计

文章提出一种三层self-cascode管子工作在亚阈值区的低功耗带隙基准电压源电路。该电路具有电路结构简单、功耗低、温度系数小、线性度小和面积小等特点。采用CSMC 0.18μm的标准CMOS工艺,华大九天Aether软件验证平台进行仿真。仿真结果表明,在tt工艺角下电路的启动时间为6.64μs,稳定输出的基准电压V_(ref)为567 m V;当温度在-40℃~125℃范围内时,tt工艺角下基准电压V_(ref)的温度系数TC为18.8 ppm/℃;电源电压在1.2 V~1.8 V范围内时,tt工艺角下基准电压V_(ref)的线性度为2 620 ppm/V;在10 Hz~1 k Hz带宽范围内,tt工艺角下基准电压V_(ref)的电源抑制比(PSRR)为51 d B;版图核心面积为0.001 95 mm~2。     

基于InSb-In磁敏电阻器的双限温度开关的设计

介绍一种用InSb—In共晶体薄膜磁敏电阻器（MR）制成的双限温度开关的温控机理和特性。实验表明：由InSb—In磁敏电阻器和信号处理电路两部分组成的温度开关,具有灵敏度高、控温范围宽的优点,在低温区,其灵敏度可以高达30mV／℃以上,常温下也可达到23mV／℃左右;其上下限温度调整范围为-40～120℃,测温精度可达到±0．1℃。     

新颖温度测量控制仪制作

本文介绍一种适用于工农业自动控制用的温度测量、控制仪(简称测控仪)。特点是电路简单,无需进行温度测试及标定,制作方便。该测控仪测量、控制温度为2～100℃ ,精度可达±3℃以内。温度传感器LM35D简介 LM35D是一种输出与摄氏温度成比例的温度传感器,其灵敏度为10mv/℃;工作温度范围0～100℃(在100℃时输出为1.0V);工作电压范围宽:4～30V;精度±1℃;线性度好(最大非线性误差为±0.5C);静态电流小(典型值为80μA);输出阻抗低;在1mA负载时为0.1Ω。另外,它最大的特点是无外围元件,也无需校正。该器件为TO-92封装,其外形、管脚功能及典型应用电路如图1所示。