集成濕度傳感器溫漂檢測控制電路.pdf

1、隨著MEMS技術(shù)不斷的深入到傳感器領(lǐng)域,其靈活的結(jié)構(gòu)和微小的體積為多種行業(yè)提供了特殊的應(yīng)用。但是與此同時(shí),微傳感器存在著兩個(gè)重要問題:1)MEMS制造技術(shù)與CMOS標(biāo)準(zhǔn)工藝的兼容性。極大的限制了集成微傳感器靈活的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及批量生產(chǎn)的可能性,從而阻礙了微傳感器的進(jìn)一步蓬勃發(fā)展；2)MEMS傳感器的電信號十分微弱,這一方面對檢測電路的精度提出了很高的要求,在另一方面,誤差控制技術(shù)也顯得尤為重要。
　　 本文旨在為本實(shí)驗(yàn)室研制的集成聚

2、酰亞胺電容式濕度傳感器提供溫度補(bǔ)償,實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)是在補(bǔ)償輸出頻率溫漂的同時(shí),實(shí)現(xiàn)單片集成。在雙傳感器檢測電路的基礎(chǔ)上,選用了帶隙基準(zhǔn)電路,利用其溫度系數(shù)可調(diào)的特性,在為電容提供充放電的同時(shí),引入溫漂,對兩個(gè)電容輸出頻率進(jìn)行分別調(diào)整,優(yōu)化頻率溫度特性線性度的同時(shí),將兩者溫度系數(shù)調(diào)至基本相等,再通過差分電路,將溫漂更有效的消除。
　　 通過對本實(shí)驗(yàn)室的聚酰亞胺傳感器及其檢測電路的溫度特性進(jìn)行研究,確定解決方案和需要補(bǔ)償?shù)臏囟认禂?shù)。根據(jù)

3、分析所得的補(bǔ)償要求,選定帶隙基準(zhǔn)作為帶有溫漂的電流源。利用Cadence軟件對電路進(jìn)行設(shè)計(jì)與模擬,包括帶隙核心、運(yùn)放、偏置以及啟動(dòng)電路。調(diào)整參數(shù),直到將差頻輸出的溫度系數(shù)調(diào)至最小。通過模擬得到,補(bǔ)償之后差頻輸出的溫漂控制在271ppm／℃以內(nèi),相對于補(bǔ)償前,優(yōu)化了92％以上。在確定管子尺寸之后,按照24所提供的版圖設(shè)計(jì)規(guī)則,利用Cadence Virtuso版圖設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行了版圖設(shè)計(jì),并提取參數(shù)后仿真,流片測試結(jié)果表明,初步實(shí)現(xiàn)了對后續(xù)