惠斯通电桥温度传感器读出电路的研究与设计

作者：谭荣; 张磊; 张磊; 廖旭阳; 李蓝

来源：中国集成电路, 2020, 29(11): 60-82.

• 惠斯通电桥
• 铂电阻
• 温度传感器
• 开关电容放大器
• Sigma Delta ADC

温度传感器应用非常广泛,从工业生产温度监控到生活家电温度监测处处存在。基于铂电阻的惠斯通电桥温度传感器因其可测范围宽而被广泛应用。由于集成电路系统功能越来越丰富,对于温度传感器的读出电路如果输出数字表征量,系统可以简单读取即可得到被测物品或者环境的温度,大大简化了系统设计。本文利用开关电容放大器,将惠斯通电桥温度传感器输出的弱电压信号放大,然后经过Sigma Delta ADC和数字滤波器转换成数字信号,最后通过I2C输出16 bit的精确表征温度的数字信号。设计时先采用Matlab建模,得到sigma delta ADC的系数,然后采用SMIC 0.18μm工艺实现具体电路,芯片供电电源3.3 V。仿真结果表明,输出的数字信号能精确地表征绝对温度值。

• 单位
  成都嘉纳海威科技有限责任公司