一种高精度CMOS 温度传感器自动校准方法*
2021-05-10毋天峰白忠臣张学恒秦水介
微处理机 2021年2期
毋天峰 ,白忠臣 ,张学恒 ,秦水介
(1.贵州大学大数据与信息工程学院,贵阳550025;2.贵州省光电子技术及应用重点实验室,贵阳550025)
1 引 言
温度作为现实生活中最常用到环境变量之一,与物理学、化学、机械学、生物学等应用领域均有密不可分的相关性,在许多应用中温度的精确测量与控制都是一项至关重要的任务[1]。对于温度传感器来说,最需要关注的指标是精度,它是温度传感器的最基本性能,反映了该传感器输出与实际被测温度间的差距。为实现温度传感芯片的高精度性能,在芯片封装之后进行测试和校准是必不可少的步骤。校准可分为单个校准和成批校准。单个校准将每颗芯片进行单独校准;成批校准则是选取所有芯片中的一部分,用这部分校准的平均值来校准所有芯片。对于CMOS 温度传感器的校准,一般需要多次精细的微调才能获得高精度。因此,单个校准显然具有更高的精度,但其校准过程非常费时,成本过高,并不适用于工业大批量生产的场合。成批校准技术就是为满足工业大批量生产需求而出现的解决方案,但由于工艺偏差是随机误差,每颗芯片均采用同一校准值势必会大幅度降低精度[2-8]。鉴于这一“成本”与“精度”的矛盾,在此提出一种基于逐次逼近算法的电压自动校准方法,以顺应批量生产的自动校准技术需求。为确保此CMOS 温度传感器工作在精确的测试环境中,同时也提出了一种用以营造高精度、高稳定温度测试环境的方法。……
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