| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 第一章 引言 | 第6-11页 |
| 1.1 研究背景和意义 | 第6-7页 |
| 1.2 CMOS温度传感器概述 | 第7-10页 |
| 1.3 本论文的组织结构 | 第10-11页 |
| 第二章 CMOS工艺下双极型晶体管的温度特性 | 第11-20页 |
| 2.1 CMOS工艺下双极型晶体管的实现 | 第11-13页 |
| 2.1.1 横向寄生双极型晶体管 | 第11-12页 |
| 2.1.2 纵向寄生双极型晶体管 | 第12-13页 |
| 2.2 双极性晶体管的温度特性 | 第13-15页 |
| 2.2.1 VBE的负温度特性 | 第13-15页 |
| 2.2.2 △VBE的正温度特性 | 第15页 |
| 2.3 △VBE的误差分析 | 第15-18页 |
| 2.3.1 工艺失配引起的△VBE的误差 | 第16-17页 |
| 2.3.2 寄生串联欧姆电子引起的△VBE的偏差 | 第17-18页 |
| 2.4 芯片自热对测温精度的影响 | 第18-19页 |
| 2.5 本章小结 | 第19-20页 |
| 第三章 感温电路的设计 | 第20-34页 |
| 3.1 感温核电路的设计 | 第21-23页 |
| 3.2 使用动态匹配技术消除失配造成的△VBE误差 | 第23-24页 |
| 3.3 共模电平选择及△VBE调节电路电路的设计 | 第24-27页 |
| 3.4 温度放大器的设计 | 第27-31页 |
| 3.5 时序电路的设计 | 第31-32页 |
| 3.6 感温电路整体仿真 | 第32页 |
| 3.7 本章小论 | 第32-34页 |
| 第四章 12位SAR ADC的设计 | 第34-71页 |
| 4.1 ADC转换器简介 | 第34-38页 |
| 4.1.1 ADC转换器的工作原理 | 第34-35页 |
| 4.1.2 ADC转换器的主要性能参数 | 第35-38页 |
| 4.1.3 各种结构ADC转换器比较 | 第38页 |
| 4.2 ADC转换器结构的确定 | 第38-41页 |
| 4.2.1 ADC转换器顶层电气规范 | 第38-39页 |
| 4.2.2 SAR ADC转换器的工作原理 | 第39-41页 |
| 4.3 采样保持电路的设计 | 第41-48页 |
| 4.3.1 电容下极板采样技术 | 第41-43页 |
| 4.3.2 采样率、采样电容和采样开关的确定 | 第43-45页 |
| 4.3.3 采样、保持及转换过程 | 第45-47页 |
| 4.3.4 采样保持电路的仿真 | 第47-48页 |
| 4.4 DAC转换电路的设计 | 第48-56页 |
| 4.4.1 DAC的结构选择 | 第49-50页 |
| 4.4.2 单位电容和单位电阻的确定 | 第50-52页 |
| 4.4.3 DAC的译码器设计 | 第52-55页 |
| 4.4.4 DAC的仿真 | 第55-56页 |
| 4.5 比较器的设计 | 第56-64页 |
| 4.5.1 比较器的失调消除 | 第57-60页 |
| 4.5.2 比较器中前置放大器的设计 | 第60-62页 |
| 4.5.3 锁存器的设计 | 第62-63页 |
| 4.5.4 比较器的仿真 | 第63-64页 |
| 4.6 数字控制逻辑电路的设计 | 第64-68页 |
| 4.6.1 启动电路和控制逻辑的设计 | 第64-65页 |
| 4.6.2 状态机和逐次逼近寄存器的设计 | 第65-67页 |
| 4.6.3 输出逻辑的设计 | 第67-68页 |
| 4.7 SAR ADC的整体仿真 | 第68-70页 |
| 4.7.1 SAR ADC的功能仿真 | 第68页 |
| 4.7.2 SAR ADC的动态参数仿真 | 第68-70页 |
| 4.8 本章小结 | 第70-71页 |
| 第五章 CMOS温度传感器的系统实现 | 第71-75页 |
| 5.1 感温电路与SAR ADC的接口设计 | 第71-72页 |
| 5.2 温度传感的输出编码设计 | 第72-73页 |
| 5.3 温度传感器系统的整体仿真 | 第73-74页 |
| 5.4 本章小结 | 第74-75页 |
| 第六章 主要模块的版图设计 | 第75-81页 |
| 6.1 感温电路的版图设计 | 第75-77页 |
| 6.2 DAC转换器的版图设计 | 第77-79页 |
| 6.3 比较器版图的设计 | 第79页 |
| 6.4 整体版图的布局 | 第79-80页 |
| 6.5 本章小结 | 第80-81页 |
| 第七章 芯片测试 | 第81-91页 |
| 7.1 测试环境的建立 | 第81-82页 |
| 7.2 SAR ADC的静态参数测试 | 第82-84页 |
| 7.3 SAR ADC的动态参数测试 | 第84-87页 |
| 7.4 感温电路的测试 | 第87-88页 |
| 7.5 温度传感器系统的测试 | 第88-89页 |
| 7.6 温度传感器系统的功耗测试 | 第89-90页 |
| 7.7 本章小结 | 第90-91页 |
| 第八章 总结和展望 | 第91-93页 |
| 8.1 论文总结 | 第91页 |
| 8.2 未来工作展望 | 第91-93页 |
| 参考文献 | 第93-96页 |
| 致谢 | 第96-97页 |
| 附录A 计算DNL INL的Matlab程序 | 第97-100页 |
| 附录B 计算THD SNR SNDR ENOB的Matlab程序 | 第100-103页 |