应用于RFID的超低功耗CMOS温度传感器设计*

吴　翔， 邓芳明,， 何怡刚， 丁青锋

(1.华东交通大学 电气与电子工程学院，江西 南昌 330013；2.合肥工业大学 电气与自动化学院，安徽 合肥 230009)



应用于RFID的超低功耗CMOS温度传感器设计*

吴翔1， 邓芳明1,2， 何怡刚2， 丁青锋1

(1.华东交通大学 电气与电子工程学院，江西 南昌 330013；2.合肥工业大学 电气与自动化学院，安徽 合肥 230009)

摘要:针对融合射频识别(RFID)的无线温度传感器节点设计的需求，采用0.18 μm 1P6M台积电CMOS工艺，设计了一种低功耗集成温度传感器。该温度传感器首先将温度信号转换为电压信号，然后通过经压控振荡器将电压信号转换为受温度控制的频率信号，再通过计数器，将频率信号转换为数字信号。传感器电路利用MOS管工作在亚阈值区，并采用动态阈值技术获得超低功耗。测试结果显示：所设计的温度传感器仅占用0.051 mm2，功耗仅为101 nW，在0～100 ℃范围内误差为-1.5～1.2 ℃。

关键词：温度传感器； 射频识别技术； 互补金属氧化物半导体工艺

0引言

射频识别(RFID)技术是物联网发展的关键技术,是一种非接触的自动识别技术，通过射频信号自动识别目标对象获取数据。RFID标签按照工作方式可以分为有源标签、半有源标签和无源标签三类，其中,无源RFID标签由于无需内置电池、成本低且使用周期长，更加广泛地被应用于实际生产生活中[1]。无源RFID标签利用标签天线接收RFID阅读器发送的无线信号，并经标签内部的整流器和稳压电路转换为直流电压为后续电路供电。因此，功耗是无源RFID标签最关键的性能指标，它决定了RFID标签的最大工作距离。……