← 返回 JSSC 论文列表JSSC 2020第3期Clocking & PLLs55nmVCO
A 1770- --mu- m2 Leakage-Based Digital Temperature Sensor With Supply Sensitivit
一种基于漏电流的数字温度传感器,具有低电源敏感性和小面积特性。
1770 μm², 0.8-1.3V, ±0.70°C(3σ)
数字温度传感器漏电流电源敏感性施密特触发器片上热管理
▸新型电源敏感性抑制机制:通过创新的电路设计显著降低了电源电压变化对温度传感器精度的影响,实现了2.53–5.22°C/V和2.84–5.76°C/V的电源敏感性指标,提升了传感器在宽电压范围(0.8-1.3V)下的稳定性。
▸可重构施密特触发器延迟单元:采用独特的可重构设计,使单个传感器能够同时支持NMOS和PMOS漏电流模式的温度测量,提高了传感器的灵活性和适用性,同时节省了芯片面积。
▸基于漏电流的环形振荡器温度转换:利用漏电流与温度的指数关系特性,设计了一种新型漏电流主导的环形振荡器(LDRO),实现了高精度的温度-频率转换,测量结果显示在-40°C至125°C范围内精度达到±0.70°C。
▸超小面积设计:通过优化的电路架构和布局,在标准55nm CMOS工艺下实现了仅1770μm²的芯片面积,为片上热管理系统提供了高度集成的解决方案。
Abstract
This article presents a leakage-based digital temper-
ature sensor with reduced supply sensitivity for on-chip thermal
management. The sensor, featured with a novel supply sensitivity
suppression mechanism, performs the temperature-to-frequency
conversion by a leakage-dominated ring oscillator (LDRO) with
exponential temperature dependence. Thanks to the proposed
robust and reconfigurable Schmi tt-trigger-based delay cell, both
NMOS and PMOS leakage-based sensors can be evaluated
in a single desi