温度传感器在集成电路中的应用

基于半导体的温度传感器放置在集成电路(IC)上。这种温度传感器实际上是两个相同的二极管,它们具有对温度敏感的电压对电流特性,可用于监视温度变化。

  温度传感器在许多应用中起着重要的作用。例如,对于用于制造医用药物,加热液体或清洁其他设备的设备,保持特定的温度至关重要。对于此类应用,检测电路的响应性和准确性对于质量控制至关重要。

  然而,更频繁地,温度检测是预防可靠性的一部分。例如,虽然某个设备实际上可能没有执行任何高温活动,但系统本身可能有过热的危险。这种风险是由特定的外部因素(例如恶劣的操作环境)或内部因素(如电子设备的自发热)引起的。通过检测何时发生过热,系统可以采取预防措施。在这些情况下,温度检测电路在应用的预期工作温度范围内必须可靠。

  几十年来,晶体管尺寸的激进缩放和芯片复杂性的提高满足了集成电路性能提高的需求。通过这些方式,可以通过缩小器件尺寸来减小器件的电源电压和电容。然而,小的几何效应在集成电路性能水平的下降中起主要作用。这些影响导致泄漏电流的增加,从而导致静态功耗的增加,集成电路的功耗和相应的芯片温度也不断提高。

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  基于半导体的温度传感器因此应运而生。基于半导体的温度传感器放置在集成电路(IC)上。这种温度传感器实际上是两个相同的二极管,它们具有对温度敏感的电压对电流特性,可用于监视温度变化。它们具有线性响应,但在1 ° C至5 ° C的温度下,其基本传感器类型的精度最低。在最窄的温度范围(-70 ° C至150 ° C )下,它们的响应速度也最慢(5 s至60 s)。

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