CMOS集成温度传感器的外围数字电路设计

针对CMOS温度传感器对低功耗、高集成和灵活性的要求,介绍了一个CMOS集成温度传感器的外围数字电路框架,针对框架内不同的模块电路进行设计并仿真,最后下载到FPGA上并借助Signal TapⅡ工具实现硬件分析。在功能和时序方面验证了该设计的正确性。     

基于pH-ISFET片上系统的研究

采用标准CMOS工艺实现了基于pH-ISFET微传感器与读出电路的单芯片集成,该芯片包括差分结构ISFET/REFET传感器、金属准参比电极、恒流源和前级读出电路.芯片采用商用0.35μm,4-金属和2-多晶硅标准CMOS工艺流片,整个芯片面积2mm×2.5mm,工作电压3.3V.在标准CMOS工艺代工的基础上,设计并实现了合理的后续工艺流程.微传感系统获得53.65mV/pH的灵敏度和很好的线性度.由此说明,把ISFET微传感阵列与集成电路集成在单个芯片上构建智能型片上系统(SOC)是完全可能的,应用前景良好.     

基于脉冲调制技术的RFID标签集成温度传感器

设计了一种集成于无源超高频射频识别(UHF RFID)标签的温度传感器。针对标签功耗受限、芯片面积小的特点,利用MOS管电子迁移率随温度变化的规律,设计双偏置电流源的温度转换电路,产生宽度受温度调制的脉冲,实现温度的采集,提高传感器精度。并且设计以异步计数器为基础温度转换电路替代模数转换电路(ADC)实现温度到数字输出之间的转换。采用SMIC 0.18 CMOS工艺对温度传感器电路进行仿真,仿真结果表明,温度传感器感应温度范围为-20~60℃时,分辨率为1℃/LSB,电源电压为1.8 V时,室温下传感器芯片总的工作电流为400 n A。     

智能CMOS集成温度传感器设计

基于标准0．18μm CMOS工艺和低功耗设计方法设计了集成温度传感器所需的3个重要电流产生电路，即与温度成正比的电流，与温度成反比的电流和稳定的、不随温度及电源电压变化的电流产生电路。采用低功耗设计方法解决了自然效应对温度传感器的影响。采用TSMC所提供的BSIM3V3模型进行仿真，电路在-40～120℃具有高线性度、高稳定度。同时电路具有低压、低功耗的优点，并且有良好的移植性，可使用于更多更广泛的吻合。     

CMOS集成电容湿度传感器

CMOS集成湿度传感器是利用MEMS技术基于CMOS工艺的新型传感器，将传感器结构与接口电路集成在同一块片子上，具有体积小，价廉、可靠性高等优点，利于批量生产和系统集成。主要介绍了湿度传感器的工作原理和一些常用感湿介质，如多孔硅、聚酰亚胺、空气的感湿特性，比较了几种流行的湿度传感器结构以及接口信号处理电路像开关电容电路、多谐振荡电路之间的优缺点。最后给出了微系统集成的概念，并对CMOS集成湿度传感器的应用前景进行了展望。     

CMOS集成压力传感器

日本电气中央研究所研制出一种高灵敏度、抗温度干扰性强的硅集成压力传感器,并同时在基片上集成改进的CMOS(互补型金属氧化物半导体)型外围电路,成功地改善了压力传感器的温度特性,提高了灵敏     

CMOS电路与大量程流量计的单片集成

在CMOS标准工艺和压阻器件经典工艺的基础上,通过两者合理的工艺组合,将以大量程流量计为代表的压阻器件与相关的调理电路集成在一个硅片上.测试结果表明,在集成工艺流程下,CMOS的单管特性和放大电路的闭环特性均正常工作.     

英飞凌携手IMEC合作开发汽车79GHz CMOS雷达传感器芯片

正全球领先的微电子研究中心IMEC与半导体制造商英飞凌科技股份公司近日宣布,双方正合作开发CMOS传感器芯片。根据在布鲁塞尔举行的年度IMEC技术论坛(ITF Brussels 2016)上公布的协议,英飞凌与IMEC将携手开发针对汽车雷达应用的高度集成型CMOS工艺79 GHz传感器芯片。在这一合作中,双方将结合IMEC面向雷达应用的高频系统、电路和天线设计等方面的先进专业技术,以及英     

一种升压型白光LED驱动控制芯片的设计

针对高亮度白光LED的驱动要求,提出了一种适用于升压型LED驱动电路控制器的设计方案.针对LED的电气特性,芯片控制策略采用峰值电流模式控制并建立了小信号模型进行系统环路补偿设计;针对LED的背光应用要求,在控制器中集成了模拟与数字调光功能,具体介绍了数字调光模式的功能电路,其最大的调光比可以达到3 000∶1.为了满足更高的效率要求,设计了无采样电阻的控制电路,减少了外围的器件并提高了系统的效率.芯片在1.5 μm BCD工艺下设计并流片,最后进行了各种工作模式下的测试.测试结果显示,该芯片基本满足设计要求.     

基 于 模糊PID控制 的半导体激 光器温度 控制系统设计

为实现某半导体激光器特殊应用场合对使用温度的要求,采用DSP数字信号处理芯片配合温度传感器铂热电阻Pt100和陶瓷加热片等设计了一个半导体温度控制系统。介绍了系统的硬件电路、软件控制流程模糊PID控制算法原理,建立了系统的数学模型,并利用MATLAB中的Simulink仿真环境对系统进行了仿真。最后搭建了系统测试平台,验证了系统的可靠性。     

集成生物微环境测量CMOS传感芯片研究

基于标准0.6 μm CMOS工艺设计实现了单片集成可用于细胞外微环境溶液pH值和温度同时检测的混合信号生物传感芯片.利用多层浮栅结构场效应管作为pH值传感单元,在恒流恒压电路控制下得到与pH值成反比的电压输出.pH敏感器件与参比器件的差模输出方式有效减小了电路和溶液的噪声.pH值在1～13范围内,传感器平均灵敏度为35.5 mV/pH,线性度优于3.2%.芯片上还集成了与绝对温度成正比的温度传感器,可实时检测生物微环境溶液的温度变化,在25～100℃范围内,输出线性度优于1.7%,平均灵敏度为8.8 mV/℃.此外,构建了传感芯片的原型应用电路,对传感器的输出电压进行软件修正后以温度和pH值形式进行显示,以实现两个参数的实时监测.在25~70 ℃温度范围内,温度测量偏差在-0.6～+1.1 ℃以内,pH值的测量偏差≤±0.3 pH.该芯片具有一定的可重用性,既可用来研究温度变化对细胞微环境溶液pH值的影响,又可作为IP核兼容集成于相同工艺的其他传感器电路中.     

半导体制冷型高帧频CMOS数字摄像机研究与成像噪声分析

为了提高高速CMOS图像传感器的成像质量,降低图像传感器暗电流和随机噪声,文章中介绍了采用半导体制冷的方法来设计高帧频CMOS数字摄像机成像系统,针对该相机系统设计出结构一体化的多级半导体制冷制冷器,实现制冷量可控。图像传感器制冷后的温度与环境温度的温差最大可达40度,暗电流固定模式噪声降低50%,瞬态随机噪声减少90%,图像信噪比提高6dB。该相机系统具有集成度高,结构紧凑,高分辨率高帧频,高信噪比,宽动态范围,成像质量好的特点。     

基于深亚微米工艺的ESD保护器件优化设计

集成电路工艺目前已经发展到超深亚微米水平,静电放电危害变得更加突出。针对这一问题,首先介绍了基于CMOS工艺的静电放电保护电路结构及性能,并在此基础上讨论ESD电路的设计、仿真方法。这里以常用保护器件栅极接地NMOS(GGNMOS)为例,分析了尺寸参数对ESD保护性能的影响;同时给出了一个符合ESD保护性能要求的优化设计方案。器件采用TCAD软件Sentaurus进行工艺仿真和物理特性模拟,对设计给予了验证,结果显示在0.18μm工艺下本设计达到ESD防护指标。     

测试105g微阵列式加速度传感器

研究测试10^5g微阵列式加速度传感器的设计与制造。该传感器应用微加工技术制成，具有测试加速度值大、响应速度快等特点。应用非线性回归理论及正交试验分析方法，解决传感阵列的布阵设计；根据理论分析和试验研究，提出了8个传感器位于睛平面内同一圆周上8等分处的布阵，给出了8点图形传感阵列的设计版图；并制造出微阵列式加速度传感器的样品，经测试满足设计要求。     

集成温度传感器多点温度检测系统的设计

采用集成温度传感器，设计了多点温度检测系统。其特点是电路设计新颖、测温精度高、实用性强。     

CMOS数字成像技术在电力系统图像监控中的应用

图像传感器是图像监控系统中的关键部件，提出了采用,CMOS数字彩色/黑白传感器与数字信号处理芯片结合构成最小系统的数字摄像机替代模拟摄像机进行图像信息采集的思想，详细介绍了基于CMOS数字传感器的数字成像技术的构成及原理，且结合电力系统的工程实际，阐述了数字成像技术在图像监控中的应用以及今后的发展前景。     

基于DS18B20的煤井多点温度测量系统研究

详细介绍了DALLAS公司生产的单总线数字温度传感器DS18820器件的内部结构、控制指令和工作时序,着重讨论了芯片的各种工作时序,结合单片机给出了煤矿井下多点温度测量系统的硬件接口电路及软件设计方法。     

基于Bluetooth技术的无线数字传感器

文中提出基于Bluetooth技术的分布式无线网络测控系统的体系结构，并设计了系统的前、后端硬件构成。由此得出Bluetooth传感器的工作原理与功能，重点对Bluetooth传感器的电路结构和软件功能及其应用进行了研究。Bluetooth传感器由单片机80C51、通用数字传感器接口ADIB60和Bluetooth模块BlueCore01B等组成，通过对BlueCore01B和ADIB60的结构特性的分析，对80C51与BlueCore和ADIB60之间接口和通信的软、硬件进行了设计。Bluetooth传感器可实现测控微微网和互联网，扩大和增强了测控应用领域和功能。     

双限温度控制器的设计与EWB仿真

介绍一种采用集成温度传感器AD590设计的双限温度控制器,温度超过上限,启动制冷;温度低于下限,启动加热.温度超出设定的范围,启动报警.EWB仿真结果表明该电路达到了设计要求,具有一定的实用价值.