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随着物联网和5G通信技术的快速发展,温度传感器在各种日常测温中的应用需求与日俱增,尤其是高性能的数字温度传感器。针对传统数字温度传感器难以同时兼顾精度、速度、测温范围和低成本等性能要求的问题,本文通过采用多种误差消除技术和数字修调方法,基于0.18μm BCD工艺研究并设计了一种适用于高性能数字温度传感器的温度检测电路,主要分为温度感应电路和温度-数字转换电路两个模块。工作原理:以双极型晶体管（BJT）为核心感温元件的温度感应电路可将实际的温度变化转换为一个模拟电压ΔVBE的变化量,然后再通过一个由sigma-delta ADC组成的温度-数字转换电路将ΔVBE的变化转换成数字码输出。文章中分析了BJT的电压-电流温度特性、温度检测电路中主要误差源的产生和相关的误差计算,而为了提高温度传感器的整体精度主要应用的误差消除技术有:电流镜动态器件匹配（DEM）技术、斩波稳定技术、BJT有限电流增益消除技术、曲率补偿技术、两相非交叠时钟、电容DEM和自动校零技术等。与此同时为了验证电路的可靠性,文章中对温度感应电路的上电稳定性问题进行了详细的分析与仿真,并通过设置适当的反馈令其在没有启动电路的情况下仍能稳定工作。此外,文中还对比了两种不同电容接口方式的sigma-delta调制器及其对整体精度的影响;相比于传统的模拟修调方法,本文采用了更为简便的单温度点数字校准方法以降低封装后的修调成本。该温度检测电路使用衬底型的PNP晶体管作为核心感温元件,也可适用于一般的标准CMOS工艺。在正常情况下的后仿结果显示,经过单点数字校准后,带电容DEM的数字温度传感器的精度在-55°C～150°C范围内可达到±0.5°C,在-15°C～100°C范围内可达到±0.2°C。正常情况下蒙特卡洛的后仿结果显示,经过在20°C处做单点数字校准后,在-40°C～150°C范围内带电容DEM的数字温度传感器的温度误差在-0.8°C～1°C（3σ）内浮动。最终流片后的测试结果显示,经过单点数字校准后,带电容DEM的数字温度传感器在-40°C～150°C范围内的精度可达到±1°C,而不带电容DEM的数字温度传感器在-30°C～100°C范围内的精度为±1.2°C,两者的单次转换时间均约为12.3ms,芯片核心面积均约为0.22mm2。