نام پژوهشگر: مطهره عبداله پور

طراحی سنسور هوشمند دما در تکنولوژی cmos 0.18?m با توان مصرفی حدود 0.1mw
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه گیلان - دانشکده فنی 1393
  مطهره عبداله پور   علی حیدری

دما یکی از کمیاتی است که نقش مهمی در تصمیم گیری دارد. بنابرین لازم است این کمیت با دقت کافی اندازه¬گیری شود. امروزه، سنسورهای دمایی نظیر مقاومت پلاتینیوم و ترموکوپل که سنسورهای دقیقی هستند، جای خود را به سنسورهای دمای طراحی شده در تکنولوژی cmos، با دقت بالا، داده¬اند. در این پایان نامه به شرح نحوه¬ی طراحی حسگر هوشمند دمایی که در تکنولوژی 0.18?m طراحی شده است پرداخته می¬شود. این حسگر دمای ?c ??- تا?c 130 را با خطای کم تر از c? ? اندازه می-گیرد. حد تفکیک این مدار کم¬تر از mk10 در زمان اندازه گیری ms10 می¬باشد. توان مصرفی سنسور نیز با منبع ولتاژ v2 کم¬تر ازmw 1/0 می¬باشد. عنصر اصلی سنجش در حسگر هوشمند ترانزیستور دوقطبی از نوع pnp عمودی است که در تکنولوژی cmos عنصر پارازیتی به حساب می¬آید. ضمنا سیگنال خروجی این حسگر یک موج مربعی است کهduty cycle آن متناسب با دما می¬باشد و رابطه ای خطی با دما دارد. در مرحله¬ی اول، سنسور در سطح سیستمی طراحی شد. همچنین دریافتیم به کارگیری تکنیک هایی نظیر dem و chopping برای رساندن خطا به مقدار کم¬تر از c? ? ضروری است. در طراحی در سطح مدار نیز با توجه به مقادیری که در طراحی در سطح سیستم برای رسیدن به خطای کم ¬تر از یک درجه سانتیگراد به دست آمد، اجزای مدار طراحی شد. سپس سیستم کلی در سطح ترانزیستور شبیه سازی شد و دقت مدار به مقداری بهتر از c? ? رسید. سپس نویز کل مدار محاسبه شد تا حد تفکیک مدار به دست بیاید. همچنین، مدار طراحی شده با ویژگی های ذکر شده و با منبع تغذیه¬ی یک ولت طراحی شد. طراحی با چنین ولتاژ پایینی، یک طراحی چالش انگیز است. برای غلبه بر چالش های آن از یک تقویت کننده¬ی rail-to-rail و یک تقسیم کننده¬ی ولتاژ خازنی همچنین یک اشمیت تریگر متفاوت بهره گرفتیم.