应用于智能卡的高精度cmos温度传感器设计与研究

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1、西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。本人签名：日期:西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了

2、解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。（保密的论文在解密后遵守此规定）本学位论文属于保密，在年解密后适用本授权书。本人签名：日期:导师签名：日期:摘要摘要智能卡已广泛进入人们的日常生活，因此对其芯片内部温度和外部环境温度进行实时监控和保

3、护，是智能卡芯片安全功能中一个非常重要的环节。CMOS温度传感器具有低成本、低功耗和便于片上集成的优势，成为当前温度传感器的主流。论文概述了集成温度传感器的发展现状及趋势，介绍了基于CMOS工艺的双极型晶体管的基本特性和工艺实现方式，并分析了限制CMOS温度传感器精度的相关非理想因素，采用了斩波技术来消除运放输入失调来获得高精度的带隙基准源和PTAT电压，并通过单端迟滞比较器进行数字输出，实现了一款高精度的CMOS温度传感器。论文电路采用了SMIC0.18μmEEPROM2P6M工艺实现，并进行了版图设计2和流片。电源电压

4、为1.8V，芯片的有效面积为0.3×0.2mm。流片测试结果验证了斩波技术消除运放直流输入失调的有效性。在-40℃~120℃范围内，带隙基准源的温度系数在32ppm/℃以内，功耗小于0.18mW。在进行片内校准后，芯片的高低温报警精度达到了±2℃，达到了智能卡芯片对温度检测精度的要求。关键词：智能卡芯片CMOS温度传感器斩波技术片内校准AbstractAbstractThesmartcardhasbeenwidelyintopeople'sdailylife,soreal-timemonitoringandprotecti

5、onofitschip’sinternalandexternalambienttemperatureisaveryimportantpartinthesmartcardchipsecurityfeatures.Becauseofitslowcost,lowconsumptionandeasyon-chipintegration,CMOStemperaturesensorshavebeenthecurrentmainstreamoftemperaturesensors.Thisthesisoutlinesthedevelop

6、mentandtrendoftheintegratedtemperaturesensor,describesthebasiccharacteristicsofthebipolartransistorandprocessbasedonCMOStechnology,analyzesthenon-idealfactorsoflimittingtheaccuracyofthetemperaturesensors.WiththechoppingtechniqueeliminatingtheOPAMPinputoffsettoachi

7、evehighprecisionbandgapreferenceandPTATvoltage,ahighprecisionCMOStemperaturesensorwasrealizedthroughthehysteresiscomparatorofsingle-endeddigitaloutput.ThisthesiscircuitadoptedSMIC0.18μmEEPROM2P6Mprocess,realizedloyoutdesignandtapeout.Thepowersupplyvoltageis1.8Vand

8、thechipareais20.3×0.2mm.ThetapeouttestresultsshowthatchoppingtechniquecaneffectivelyeliminatetheOPAMPinputoffset,thetemperaturecoefficientiswithin35ppm/