Nesta dissertação o objectivo passa pela construção de um sensor de temperatura para as gamas de temperatura de -50 ºC a 80ºC que será implementado usando a tecnologia CMOS 130nm por esta apresentar maior robustez à radiação comparando com outras até então estudadas e utilizadas pelo CERN, para além de ser possível de beneficiar da implementação de circuitos em baixa potência, alto rendimento e com baixo custo.
Dos blocos principais do sensor de temperatura se destacam:
Circuito de polarização;
Fonte de Bandgap;
Fonte PTAT;
Topologia:
Alguns estudos realizados ao longo de primeiro semestre, no âmbito da unidade curricular de preparação dissertação levaram à escolha das seguintes topologias. Das topologias apresentadas na tabela abaixo ficamos com uma ideia geral de como deverá ser composto a nosso sensor de temperatura. Devido às características que este deverá de ser, tolerante a radiação e operar para a gama de temperaturas de -50 a 100ºC, ficamos com algumas dúvidas sobre algumas das topologias estudas especialmente entre o estudo [13] e [15] presentes em referências. O primeiro para além de ser de fácil implementação apresenta boa gama de operação de temperatura e boa precisão niveis de tensao de operação por volta dos 1,6 V. O segundo, que foi implementado para a tecnologia 130nm, apresenta por sua vez uma boa capacidade de tolerância de radiação no entanto como gama de operação de temperatura algo longe do que precisamos. Contudo preve-se que o primeiro estudo usando técnicas de layout ELT, e visto que as suas tensões de alimentação podem ser aumentadas (diminuindo efeito de radiação/correntes de fuga) poderá ter um comportamento interessante no entanto o segundo estudo poderá ser alvo de um estudo aprofundado e numca descartado. Como topologia geral do nosso sensor da temperatura propõem-se a utilização de um circuito de detecção de variação de temperatura dos dois estudos anteirormente referido. O nosso sensor de temperatura tambem será composto um um circuito de polarização.Após testes reslizados e melhor conhecimento da performance do trabalho dependendo dos resultados obtidos prevê-se o uso de técnicas de calibração de offset, neste caso trimming por ser mais fácil implementação e porque embora o custo de área de chip possa aumentar em relação a outras técnicas essa não é a mais relevante neste projecto. Deste modo aumentamos a precisão das medidas e portanto levando custos de operação e implementação menores para as cadeias seguintes de processamento digital.