Design of temperature sensing circuit measuring the temperature inside of IC

IC내부 온도 측정이 가능한 온도센서회로 설계

To avoid the damage to circuit and performance degradation by temperature changes, temperature sensing circuit applicable to the IC is proposed in this paper. Temperature sensing is executed by PTAT circuit and power saving mode is activated by internal switch if internal temperature is in high. Also, characteristics of current matching are increased by using current mirror and cascode circuits. From the simulation results, this circuit is operating in action mode if input signal is in low. But it immediately goes into power saving mode if output signal is in high. It shows the output voltage of 1V at $75^{\circ}C$ and 1.75V at $125^{\circ}C$ in action mode and near 0 V(0V~ 7uV) in power saving mode.

본 논문에서는 온도변화에 따른 회로 손상이나 성능 저하를 피하기 위해서 회로 안에 내장할 수 있는 온도 센서 회로를 설계하였다. 일반적인 PTAT회로를 사용하여 온도감지를 하고, 스위치를 내장시켜 회로 동작이 불가능할 정도로 IC 내부 온도가 높을 때는 절전모드로 동작하게 하였다. 또한, 전류미러 및 캐스코드회로를 사용함으로서 전류 정합특성을 향상시켰다. 시뮬레이션 결과 $75^{\circ}C$일 경우 약 1V, $130^{\circ}C$일 경우 1.75V를 출력전압을 발생하였으며, 절전모드의 경우 0V~7uV까지 즉 거의 0V에 가까운 출력전압을 발생함을 확인 할 수 있었다.