高精度低功耗巴魯夫位移傳感器的設(shè)計
重點研究了巴魯夫位移傳感器設(shè)計技術(shù)。首先概述了溫度傳感器和巴魯夫位移傳感器的現(xiàn)狀和趨勢,。闡述了巴魯夫位移傳感器的優(yōu)勢和特點,，指出了本課題的研究意義。接著分析了CMOS工藝下的寄生PNP晶體管的溫度特性,，討論了高精度巴魯夫位移傳感器的校準(zhǔn)方法,，給出了巴魯夫位移傳感器中的各種非理想因素的消除辦法，設(shè)計了適用于高精度溫度傳感器的高精度溫度感應(yīng)電路,、低速高精度Σ-Δ ADC以及高精度的校準(zhǔn)電路,，實現(xiàn)了精度為±0.42℃的巴魯夫位移傳感器。

高精度低功耗巴魯夫位移傳感器的設(shè)計
光纖巴魯夫位移傳感器包括:輻射位移計,、半導(dǎo)體吸收式巴魯夫位移傳感器,、熒光位移計、液體巴魯夫位移傳感器,、熱色巴魯夫位移傳感器,、偏振巴魯夫位移傳感器、外差干涉巴魯夫位移傳感器,、干涉型巴魯夫位移傳感器和分布式巴魯夫位移傳感器。分別介紹了這些巴魯夫位移傳感器的基本原理和優(yōu)缺點,并在zui后進(jìn)行了總結(jié)與展望,。高精度溫度感應(yīng)電路充分利用CMOS工藝下寄生的PNP晶體管的VBE以及ΔVBE的溫度特性,，采用斬波穩(wěn)零、動態(tài)匹配,、二階曲率補(bǔ)償以及有限電流增益消除等技術(shù)消除非理想因素的影響,。低速高精度Σ-Δ ADC由Σ-Δ調(diào)制器和抽樣濾波器構(gòu)成，采用一階Σ-Δ調(diào)制器進(jìn)行噪聲整形,，以滿足功耗和精度的折衷,。高精度校準(zhǔn)電路充分利用VBE的工藝偏差具有與溫度成正比的特性，通過在PNP晶體管的發(fā)射極串聯(lián)一個可編程電阻,，并給該電阻注入一個與溫度成正比的電流來實現(xiàn),。選擇SMIC的0.18μm1P6M的工藝庫，利用Cadence Spectre仿真工具對整個巴魯夫位移傳感器電路進(jìn)行了仿真,。結(jié)果顯示,，在135種PV(工藝角和電源電壓)組合下，所設(shè)計溫度傳感器經(jīng)過校準(zhǔn)之后,，在-40℃到125℃的溫度范圍內(nèi)的能夠達(dá)到±0.42℃的精度,。在3.3V的電源電壓，60SPS的轉(zhuǎn)換速度的情況下，功耗為0.69mW,。  高精度低功耗巴魯夫位移傳感器的設(shè)計