Transactions on Semiconductor Engineering (반도체공학회 논문지)

The Institute of Semiconductor Engineers (반도체공학회)
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A temperature sensor with low standard deviation with generating reference voltage for use in IoT applications

IoT 어플리케이션에서 활용하는 참조 전압을 같이 생성할 수 있는 표준 편차가 낮은 온도 센서

  • Juwon Oh (Department of Electrical and Computer Engineering, Sungkyunkwan University) ;
  • Younggun Pu (Department of Electrical and Computer Engineering, Sungkyunkwan University) ;
  • Yeonjae Jung (SKAIChips) ;
  • Kangyoon Lee (Department of Electrical and Computer Engineering, Sungkyunkwan University)
  • Received : 2024.04.05
  • Accepted : 2024.04.24
  • Published : 2024.04.30
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Abstract

This paper presents a circuit design aimed at generating the required reference voltage and temperature sensor voltage in conjunction with an ADC, utilizing the current generated by temperature characteristics of BJT components for sensor data conversion. Additionally, two control methods are introduced to reduce the standard deviation of the circuit, resulting in over a ten-fold decrease in standard deviation. The proposed circuit occupies an area of 0.057mm2 and was implemented using 55nm RF process.

본 논문은 BJT 소자의 온도 특성에 의해 생성되는 전류를 활용하여 ADC 와 함께 센서의 정보를 변환하는 과정에서 필요한 참조 전압(Reference Voltage)과 온도센서 전압을 하나의 증폭기에서 생성하고자 하는 목적에 따라 설계하는 회로를 제안한다. 이와 함께 회로의 표준 편차를 줄이기 위한 두개의 컨트롤 방식이 추가되어 10 배 이상의 표준 편차를 감소시키는 결과를 얻게 된다. 제안하는 회로의 면적은 0.057mm2 이며 55nm RF 공정을 활용하였다.

Keywords

Acknowledgement

본 연구는 2024 년도 산업통상자원부 및 산업기술평가관리원(KEIT) 연구비 지원에 의한 연구임(20016266) 그리고 과학기술정보통신부 및 정보통신기획평가원의 ICT 명품인재양성 사업의 연구결과로 수행되었음 (IITP-2024-2020-0-01821)

References

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  2. K. Souri, Y. Chae, F. Thus, and K. Makinwa, "12.7 A 0.85V 600 nW all-CMOS temperature sensor with an inaccuracy of ±0.4 ℃ (3σ) from -40 to 125 ℃," in Proc. IEEE Int. Solid-State Circuits Conf. (ISSCC), Feb. 2014, pp. 222-223.
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