面向超高频植入式RFID芯片的温度传感器研制

王俊杰１，肖宛昂２，３，吴静珠１（１．北京工商大学计算机与人工智能学院；２．中国科学院半导体研究所人工智能与高速电路实验室；３．中国科学院大学集成电路学院）

摘要：基于0.18μｍ工艺设计并实现了一款用于超高频植入式RFID芯片的温度传感器。该温度传感器将MOS管作为感温元件，采用基于亚阈值MOS管的低功耗感温核心。传感器利用PTAT和CTAT两种电压延时器构成脉宽产生电路，从而生成脉宽信号，并与时间数字转换器（TDC）一起构成温度量化电路。核心电路的版图面积为298μｍ×261μｍ，测温范围为35～45℃。流片测试结果表明，三颗芯片在两点校准后的测温最大误差为±0.4℃，关键温区的最大误差为±0.2℃，实测功耗为623ｎＷ。基于流片实测结果，发现了当前芯片的局限性，并提出了未来芯片结构的改进方向。

关键词：RFID芯片；温度传感器；TDC；亚阈值