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학술저널
저자정보
Jun-Seok Na (Hanyang University) Woosul Shin (Hanyang University) Bong-Choon Kwak (Hanyang University) Seong-Kwan Hong (Hanyang University) Oh-Kyong Kwon (Hanyang University)
저널정보
대한전자공학회 JOURNAL OF SEMICONDUCTOR TECHNOLOGY AND SCIENCE Journal of Semiconductor Technology and Science Vol.17 No.1
발행연도
2017.2
수록면
29 - 34 (6page)

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A CMOS-based temperature sensor is proposed for low-voltage and low-power on-chip thermal monitoring applications. The proposed temperature sensor converts a proportional to absolute temperature (PTAT) current to a PTAT frequency using an integrator and hysteresis comparator. In addition, it operates in the subthreshold region, allowing reduced power consumption. The proposed temperature sensor was fabricated in a standard 90 nm CMOS technology. Measurement results of the proposed temperature sensor show a temperature error of between −0.81 and +0.94°C in the temperature range of 0 to 70°C after one-point calibration at 30°C, with a temperature coefficient of 218 Hz/°C. Moreover, the measured energy of the proposed temperature sensor is 36 pJ per conversion, the lowest compared to prior works.
#Temperature sensor #low-voltage lowpower #subthreshold current #PTAT #temperature-to-frequency converter

목차

Abstract
Ⅰ. INTRODUCTION
Ⅱ. OPERATION PRINCIPLE OF THE PROPOSED TEMPERATURE SENSOR
Ⅲ. CIRCUIT IMPLEMENTATION
Ⅳ. MEASUREMENT RESULTS
Ⅴ. CONCLUSIONS
REFERENCES

참고문헌 (16)

참고문헌 신청
J. Long, S. O. Memik, G. Memik, and R. Mukherjee, “Thermal monitoring mechanisms for chip multiprocessors,” ACM Trans. Archit. Code Optim., vol. 5, no. 2, pp. 1?33, Aug. 2008. C.-C. Chung and C.-R. Yang, “An autocalibrated all-digital temperature sensor for on-chip thermal monitoring,” IEEE Trans. Circuits Syst. II, Exp. Briefs, vol. 58, no. 2, pp. 105?109, Feb. 2011. H. Lakdawala, Y. W. Li, A. Raychowdhury, G. Taylor, and K. Soumyanath, “A 1.05 V 1.6 mW, 0.45°C 3σ resolution ΣΔ based temperature sensor with parasitic resistance compensation in 32 nm digital CMOS process,” IEEE J. Solid-State Circuits, vol. 44, no. 12, pp. 3621?3630, Dec. 2009. M. Sasaki, M. Ikeda, and K. Asada, “A temperature sensor with an inaccuracy of ?1/+0.8 °C using 90- nm 1-V CMOS for online thermal monitoring of VLSI circuits,” IEEE Trans. Semicond. Manuf., vol. 21, no. 2, pp. 201?208, May 2008. L. Lu, S. Block, D. E. Duarte, and C. Li, “A 0.45-V MOSFETs-based temperature sensor front-end in 90 nm CMOS with a noncalibrated ±3.5°C 3σ relative inaccuracy from ?55°C to 105°C,” IEEE Trans. Circuits Syst. II, Exp. Briefs, vol. 60, no. 11, pp. 771?775, Nov. 2013.

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