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A Fully-Integrated 71 nW CMOS Temperature Sensor for Low Power Wireless...

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标签: CMOS

CMOS是Complementary Metal Oxide Semiconductor(互补金属氧化物半导体)的缩写。它是指制造大规模集成电路芯片用的一种技术或用这种技术制造出来的芯片。是电脑主板上的一块可读写的RAM芯片。因为可读写的特性,所以在电脑主板上用来保存BIOS设置完电脑硬件参数后的数据,这个芯片仅仅是用来存放数据的。另外,CMOS同时可指互补式金氧半元件及制程。因此时至今日,虽然因为工艺原因,都叫做CMOS,但是CMOS在三个应用领域,呈现出迥然不同的外观特征:一是用于计算机信息保存,CMOS作为可擦写芯片使用,在这个领域,用户通常不会关心CMOS的硬件问题,而只关心写在CMOS上的信息,也就是BIOS的设置问题,其中提到最多的就是系统故障时拿掉主板上的电池,进行CMOS放电操作,从而还原BIOS设置。二是在数字影像领域,CMOS作为一种低成本的感光元件技术被发展出来,市面上常见的数码产品,其感光元件主要就是CCD或者CMOS,尤其是低端摄像头产品,而通常高端摄像头都是CCD感光元件。三是在更加专业的集成电路设计与制造领域。

温度传感器

  温度传感器(temperature transducer)是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器是温度测量仪表的核心部分,品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类,按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。

低功耗

随着计算机技术和微电子技术的迅速发展,嵌入式系统应用领域越来越广泛。节能是全球化的热潮,如计算机里的许多芯片过去用5V供电,现在用3.3V、1.8V,并提出了绿色系统的概念。很多厂商很注重微控制器的低功耗问题。电路与系统的低功耗设计一直都是电子工程技术人员设计时需要考虑的重要因素。

无线

无线英文:wireless。一般来说,“无线”指的是无线电或无线电波,通信领域范畴。例如:无线网络 (如“无线网桥、无线AP”)、电视广播有限公司 (又称“无线电视台”)

A  Fully-Integrated  71  nW  CMOS  Temperature  Sensor  for  Low  Power  Wireless  Sensor  Nodes

作者:Seokhyeon  Jeong,  Zhiyoong  Foo,  Yoonmyung  Lee,  Jae-Yoon  Sim,  David  Blaauw,  Dennis  Sylvester

摘要:We  propose  a  fully-integrated  temperature  sensor  for  battery-operated,  ultra-low  power  microsystems.  Sensor  operation  is  based  on  temperature  independent/dependent  current  sources  that  are  used  with  oscillators  and  counters  to  generate  a  digital  temperature  code.  A  conventional  approach  to  generate  these  currents  is  to  drop  a  temperature  sensitive  voltage  across  a  resistor.  Since  a  large  resistance  is  required  to  achieve  nWs  of  power  consumption  with  typical  voltage  levels  (100  s  of  mV  to  1  V),  we  introduce  a  new  sensing  element  that  outputs  only  75  mV  to  save  both  power  and  area.  The  sensor  is  implemented  in  0.18  μm  CMOS  and  occupies  0.09  mm²  while  consuming  71  nW.  After  2-point  calibration,  an  inaccuracy  of  +1.5℃/-1.4℃  is  achieved  across  0℃  to  100°C.  With  a  conversion  time  of  30  ms,  0.3  °C  (rms)  resolution  is  achieved.  The  sensor  does  not  require  any  external  references  and  consumes  2.2  nJ  per  conversion.  The  sensor  is  integrated  into  a  wireless  sensor  node  to  demonstrate  its  operation  at  a  system  level.

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