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針對自行設計的一種低功耗CMOS溫度校準算法
    摘要:理想的溫度輸出曲線與溫度有嚴格的線性關系。實際上,由于制造過程隨溫度變化等非理想因素的影響,輸出與溫度之間具有非線性關系,為了滿足低成本的要求,在高精度應用中需要進行數字標定,使得標定輸出與溫度之間具有線性關系。e.該算法的核心是根據標定前溫度與溫度的函數關系構造標定函數,通過分析標定前的精度指標、數據計算量和系統資源等因素,采用中值濾波和均值濾波的分段擬合標定方法對t.根據原始數據,在計算量的約束下求出最佳分段值,經過實際測試和標定,溫度精度提高了0.3℃,在-20~120℃的工業溫度范圍內精度達到0.35℃。
   
    溫度是日常生產、生活和科學實驗中非常重要的物理量指標,溫度測量主要是在早期模擬的,如熱敏電阻、鉑電阻等,但很難集成,為了實現大規模集成,CMOS溫度越來越受到重視。CMOS溫度傳感器電路是基于襯底寄生PNP晶體管特性的。它具有線性度好、功耗低、易于實現大規模集成等優點,具有廣闊的應用前景。
   
    針對自行設計的一種低功耗CMOS溫度校準算法,根據實際工業應用場景的高精度要求,提出了一種高精度校準算法,該算法通過中值濾波和平均濾波對CMOS溫度的數字輸出值進行濾波,然后通過分段擬合對濾波結果進行處理。測試結果表明,該算法提高了CMOS溫度計的精度,達到了0.35℃,達到了0.5℃的預期目標。
   
    CMOS溫度測量原理及實現方案
   
    CMOS溫度總體結構
   
    CMOS溫度以CMOS縱向寄生雙極晶體管為核心溫度傳感器,通過雙極晶體管可以產生溫度比例PTAT電壓和溫度無關的參考電壓。將兩個信號作為兩個信號輸入ADC進行轉換,實現溫度的數字顯示,如圖1所示。根據溫度計精度的目標要求,ADC輸出為12位,采用并行輸出方式進行片外數字采集和校準。
   
 
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