Abstract
隨著半導體產業蓬勃發展,溫度感測器亦由傳統的白金測溫電阻、熱敏電阻等大測溫元件邁入了積體電路的世界。在IC式溫度感測器的架構中,輸入端通常需要一個穩定不隨溫度改變的參考電壓與一個正比絕對溫度PTAT(Proportional to absolute temperature)電壓,之後接上類比數位轉換器ADC轉成數位訊號,再進行數位訊號處理做各種不同的應用。本論文使用雙載子電晶體(bipolar transistor)做為溫度感測的單元,以一個極簡單的電路即可同時實現一穩定的參考電壓與一高溫度敏感度PTAT電壓訊號,如此一來後方ADC對解析度(resolution)的要求將不那麼嚴苛。本晶片透過國家晶片設計中心,以TSMC 2P4M 0.35μm CMOS標準製程來實現,並針對-20℃~125℃進行實際晶片量測,功能正常,PTAT電壓之平均溫度敏感度可達6.67 mV/℃,參考電壓斜率變化為 -0.13 mV/℃,整體電路操作在3.3 V,消耗功率169 μW,核心晶片面積為290 X 220 μm2。