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2-Stage Vernier Type Time-to-Digital 변환기를 이용한 Time-domain 온도센서

A Time-domain Temperature Sensor using 2-Stage Vernier Type Time-to-Digital Converter

초록/요약

A time-domain temperature sensor using two stage vernier type time-to-digital converter is proposed. A time-domain temperature sensor of low power, and low area is designed for mobile applications. The temperature sensor is composed of a pulse generator and a time-to-digital converter. The temperature sensor generates a pulse width proportional to the temperature by using a temperature dependent delay line and a temperature insensitive delay line. Then, time-to-digital converter(TDC) is used to convert the pulse width to a corresponding digital code. To enhance the resolution for temperature sensor two stage vernier type TDC is proposed. The time-domain temperature sensor is designed using a 0.18 μm CMOS process. The temperature range is -10 ℃ to 80 ℃. The resolution is better than 0.07 ℃.

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초록/요약

본 논문은 두 단의 버니어 구조 Time-to-digital 변환기를 이용한 Time-domain 형 온도센서를 제안하였다. Time-domain 형 온도센서는 적은 전력소모, 그리고 적은 면적으로의 설계로 모바일 응용에 적합하도록 설계되었다. 이 온도센서는 펄스 생성기와 Time-to-digital 변환기의 두 가지로 구성되어 있다. 온도 센서는 온도에 비례하여 지연 시간을 갖는 라인과 온도에 무관한 지연 시간을 갖는 라인을 이용하여 온도에 비례하는 펄스폭을 생성하게 된다. 이후 Time-to-digital 변환기 (TDC) 는 생성된 펄스폭에 따라 디지털 코드로 변환 시키는데 사용되었다. 해상도를 증가시키기 위해 두 단 버니어 구조의 TDC를 사용한 온도센서가 제안되었다. Time-domain 형 온도센서는 0.18 μm CMOS 공정을 사용하여 설계되었으며, 온도 센서의 온도 범위는 -10℃ ~ 80℃이고 해상력은 0.07℃ 보다 작다.

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