应用于TCXO的高性能温度传感器设计

摘要

介绍了一款基于0.4μm Bi CMOS工艺应用于温度补偿晶体振荡器的高性能温度传感器的设计。该温度传感器利用基极-发射极电压(VBE)减去与绝对温度成正比(PTAT)电流在电阻上的压降的原理,产生了与温度成线性的输出电压。采用包含两个串联发射结电压和低失调运算放大器的PTAT电流产生器,实现了高精度的PTAT电流;采用具有负温度系数的电阻,补偿了VBE的高阶温度特性;采用共源共栅结构,提高了输出电压的电源抑制。后仿真结果表明,当电源电压为3.3 V,温度范围为-40~85℃时,温度传感器的输出电压范围为0.964~1.490V,输出电压的斜率范围为-4.245×10-3^-4.160×10-3,斜率变化范围为8.5×10-5,表明该温度传感器具有非常高的线性度。