Medición de temperatura usando un VCO integrado en silicio

• Autores: E. Montoya-Suárez, Federico Sandoval Ibarra, Susana Ortega Cisneros
• Localización: Revista Mexicana de Física, ISSN-e 0035-001X, Vol. 57, Nº. 6, 2011, págs. 535-540
• Idioma: español
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• Resumen
  • español

    La frecuencia de oscilación f_0 de un VCO current-starved es usada para sensar temperatura en el campo de 20 a 90ºC. Debido a que la frecuencia de f_0 es directamente proporcional a la corriente de cortocircuito de la celda básica de construcción (compuerta NOT), y considerando que esta corriente, I_SHORT, es directamente proporcional a la movilidad de portadores, es posible explicar cómo es que f_0 varía con cambios en la temperatura, T. Eldiseño del oscilador, manufacturado en una tecnología CMOS, pozo N, 0.5 (micro)m, 5V, permite su integración con circuitos digitales de acondicionamiento cuyo principio básico de operación es la medición de la frecuencia en intervalos de 53 ms; esta ventana de tiempo es resultado del ajuste lineal (con un coeficiente de correlación r=0.996) aplicado a la característica f_0 vs. T.

  • English

    The oscillation frequency f_0 of a VCO current-starved has been used for sensing temperature ranging from 20 to 90ºC. Since f_0 is directly proportional to the short-circuit current of the basic cell delay (NOT gate), and taking into account that this current, I_SHORT, is directly proportional to the carrier mobility, it is possible to explain how f_0 changes as temperature, T, changes too. This oscillator that was manufactured in a CMOS standard process, N-well, 0.5 (micro)m, 5 V, facilitates the integration of ciruitry conditioning, which means the feasibility of integrating the whole sensor system in a chip. Digital circuit measures the frequency f_0 each 53 ms because the measure step is deduce from the linear fitting applied to the f_0 vs. T characteristic.