ptat电路

『壹』 芯片厂商的生产线是如何生产和检测工业级芯片的呢

这个在外资叫做测试工程师。下面资料希望对你有所帮助

对温度梯度的现有理解

估计IC芯片结温的一般方法是利用精简封装模型，其中包括给定封装的最大结温、最大环境温度，最大允许功耗以及此封装的热阻(R?JA，junction to ambient)。不同的精简封装模型中可能会有几个热阻，但这类模型的应用都涉及到图1中所示的一个线性方程。

图1 精简模型下的结温

功率源的分布状态会导致结温变化，但精简封装模型无法捕获这种变化所造成的影响。通过使用单一的总功率数字，产生的结温被假定为单个（通常是最坏情况）数字。事实上，功率源是分散的，当考虑它们的综合影响时，会出现以下两个重要问题：

(a)结温变化，这导致电路单元之间产生温度梯度

(b)最大结温会超出精简模型计算得到的数字

图2(a)给出的是，在为实现芯片的某个特定工作模式而选用的模块与器件的实际位置和功率密度条件下，裸片的通道区域内的温度分布。温度分布的不同颜色显示，通道内存在几个温度值。温度的总平均值和基于精简模型计算得到的温度相近。但前者一般更高，因为控制相连热源的公式是非线性的，而精简模型认为是线性。结的最大温度可能会高很多，如图2(a)所示。

不经过热分析，设计师不可能在项目早期就知道真正的结温，这会影响芯片封装和散热方案的选择。了解芯片温度和梯度的情况还可影响电路布局（以确保关键器件的温度相近）和物理尺寸（以保证芯片在实际工作温度下足够可靠）。

应该更好地理解温度梯度对芯片的影响

温度会在不同程度上影响二极管、电阻、电容和晶体管等电子元件。而混合信号设计越来越需要在内部功率密度不均匀的芯片上进行高速、低电压和高复杂性的设计，这会极大增加芯片的温度梯度。因此设计师需要考虑温度梯度对整块芯片造成的影响。

模拟设计对哪怕只有几摄氏度的温差都可能特别敏感。为避免性能降低和参数失效，这类电路的布线必须严格遵守电路的对称特性，这就使了解温度分布情况变得更加重要。由热引起的设计问题包括差分放大器的输入偏移、高分辨率转换器的误差、调节电路的参考电压漂移和运放的直流增益损耗。

热分析的实用性

电压和电流参考源在模拟电路中被广泛使用。仔细研究带隙参考电路的特点就能看出对整块芯片进行热分析作用何在。这种参考源是稳定的直流源，它和工艺参数、轨线电压以及规定温度的改变无关。带隙参考电路是IC设计中应用最广泛的电路之一，在DRAM和 flash存储器、模拟器件中都有应用。

带隙产生的电压应与温度无关，这个电压是通过这样的方式产生的：在一个随温度上升而下降的电压(称作相反于绝对温度，简称CTAT)上加一个随带隙电路元件的温度上升而升高的电压(称作正比于绝对温度，简称PTAT)。CTAT电压是通过对正偏的双极性晶体管的基极－发射极进行分接产生的，而PTAT电压则利用两个双极性晶体管的基极－发射极电压差产生。这两个双极性晶体管虽然流过的总电流相等，但二者的基极－发射极电压大小不同。 这里的一个基本假设是PTAT电路中的器件所在区域是一个等温区。但考虑到整个芯片上复杂的温度变化，这个假设往往不成立。

例如，由于基极－发射极电压与温度的关系是非线性的，因此当两个PTAT晶体管之间存在温度梯度时，带隙电路就无法正确工作。但如果能在设计阶段放置这些器件或者为其在电路中定位之前，就能了解温度特性，那么就可以通过将带隙电路沿等温线布置来防止其出错。下文介绍的温度感知(temperature-aware)功能一个目的就是在模拟电路的设计过程中提供这类信息，以防止带隙电路出错。

当带隙电路中晶体管之间的温度差不到几摄氏度时，温度传感器这类电路就不能正常工作，而在一些汽车应用中，裸片上的温度梯度可能超过70到80°C！温度传感器的应用范围很广，例如在便携式设备、计算机以及电池的监控功能部分，在蜂窝电话的振荡器漂移补偿功能部分，还有在工艺控制中都有应用。

如何放置温度传感器才能避免由温度变化造成的故障

随着功率密度增大，温度梯度变得越来越难以预测。通常我们会在一块测试芯片的基片上植入二极管，用以体现晶元的空间稳态温度特性。如果对温度特性事先缺乏了解，就可能导致温度传感器在芯片中的放置位置无法反映出最大温度或最大温度梯度。这可能导致由测试芯片产生的结论不正确，以及将带隙器件放置于存在温度梯度的区域，从而导致带隙电路不能正确工作。

图4

常规的带隙参考电压为1.2V，但随着电源电压下降到1.2V甚至更低，就需要增大温度补偿力度。常规的带隙参考电路只能对温度进行一阶补偿，当参考电压较低时，温度的影响就更大，就需要额外的电路来进行更高阶的温度补偿。于是掌握裸片上的温度分布，并根据温度梯度进行设计，以避免由温度造成的电路故障，就变得日益重要起来。

正如前面提到的，我们需要特别注意模拟电路的布局。集成器件的物理特性和它们与电气特性的关系必须平衡。因此，模拟电路的布局过程就需要一个能够顾及器件失配、串扰、设计规则和温度等约束条件的反馈回路。但不经过详细的热分析，无法得到基片上的等温线，因此在大多数如今的设计中，这个反馈回路在制造和测试之前往往并不闭合。图3说明了在未经热分析的情况下，因为没有正确地估计温度梯度，利用标准公共质心布线法来决定温度传感器的位置会产生怎样的问题。

该例中，对电路进行的稳态温度分析显示了PTAT故障的误差条件。尽管通常设计师都比较关心模拟电路的稳态表现，大部分电路仿真程序仍然将重点放在暂态分析上。有时，集成器件的热时常数(通常在毫秒级)会影响其电行为，因此需要进行暂态热仿真并研究热时常数对器件暂态电行为的影响。然而对整个芯片进行全面热分析(采用直接方法)需要花费长的惊人的时间。进行全芯片级暂态和稳态热效应分析有一种更有效的方法，那就是让一个热分析引擎与一个电路仿真器在某些离散时间点上进行交互。

将热分析集成进设计流程

图4描绘了一个模拟设计的设计环境。温度分析通过标准数据格式集成到设计流程中。设计数据被直接读入热分析引擎，然后象数字电路中常见的一样，从仿真数据或功率分析工具中直接读出功率消耗值。

热分析的输出用来更新单个器件以及连接区域的温度。一旦这些信息更新后，器件的功率和寄生值也就得到了修正。这一步骤牵涉到在网表(仿真格式和/或设计格式)和物理实例之间进行一致的名字映射。这种在电路分析和温度分析之间的电热循环用来捕捉热量对电路行为的影响。稳态和暂态问题都可以利用图4描述的流程加以解决。

集成电路尺寸缩小，集成度增高，而且同一块芯片上混合集成了模拟电路和数字逻辑电路，这一切都使由温度引起的设计问题不断增加。在设计阶段进行片上热分析的需求不断增长，并且这一需求正在得到认可。将热分析(利用热模型和电模型以及芯片的封装特性分析)加入标准设计流程就使设计师能够在设计早期检测并修复与热量相关的问题。热问题一旦检测出来之后，可以通过几种方式解决，例如布图规划调整或改进芯片封装。利用每个器件的温度以及温度梯度信息，设计师就能在流片之前确定其设计的性能和正确性，从而避免出现代价高昂的芯片失效和设计返工。

『贰』 在Multisim里IPTAT电流源应该用什么元件

现在做课设设计核脉冲准高斯滤波成形电路，然后在网上搜到《核能谱信号放大器脉冲回成形电路答的设计》，这个题目比较像，里面把探测器输入等效为一个方波电流源，想问问这个电流源应该怎么接入电路啊，还有示波器也应该怎么接入电路啊，multisim仿真出不了结果

『叁』 什么是IC式电子体温计

IC体温计就是一般是指温度传感器采用IC式的体温计。
IC(Integrated Circuit)即芯片也叫集成电路．IC式温专度传感器一般采用硅工属艺生产，其采用PTAT结构，这种半导体结构具有精确的特性，分辨率优于0.005K，相对传统电阻式体温计精度是高一个数量级的产品，多用于高精度、高可靠性温度测量，适合要求更严格的婴幼儿产品使用

『肆』 传感器原理及应用技术的图书目录

绪论
第1章 传感器的特性
1． 传感器的组成与分类
1．1．1 传感器的组成
1．1．2 传感器的分类
1．2 传感器的基本特性
1．2．1 静态特性
1．2．2 动态特性
思考题与习题
第2章 热电传感器
2．1 热电势式测温传感器
2．1．1 工作原理
2．1．2 热电偶中引入第三导体
2．1．3 标准热电极
2．1．4 热电偶冷端温度误差及其补偿
2．1．5 常用热电偶的特性
2．1．6 热电偶的测量电路
2．2 热电阻式温度传感器
2．2．1 金属测温电阻器
2．2．2 半导体热敏电阻器
2．3 PN结型测温传感器
2．3．1 温敏二极管及其应用
2．3．2 温敏晶体管及其应用
2．4 集成电路温度传感器
2．4．1 基本原理及PTAT核心电路
2．4．2 电压输出型
2．4．3 电流输出型
2．4．4 可编程集成数字温度传感器
2．5 热释电式传感器
2．5．1 热释电效应及其机理
2．5．2 热释电红外传感器
2．5．3 热释电探测模块
2．5．4 典型应用
2．6 热电传感器应用实例
思考题与习题
第3章 应变传感器
3．1 电阻应变式传感器
3．1．1 应变片的结构和类型
3．1．2 常用的应变片
3．2 薄膜应变电阻及传感器
3．2．1 薄膜分类
3．2．2 薄膜的工作原理
3．2．3 薄膜应变传感器的特点
3．3 电阻应变传感器使用中应注意的一些问题
思考题与习题
第4章 磁敏传感器
4．1 磁敏传感器的物理基础——霍尔、磁阻、形状效应
4．1．1 基础知识
4．1．2 霍尔效应
4．1．3 磁阻效应
4．1．4 形状效应
4．2 霍尔元件
4．2．1 霍尔元件的工作原理
4．2．2 霍尔元件的结构
4．2．3 基本电路
4．2．4 电磁特性
4．2．5 误差分析及误差补偿
4．3 磁阻元件
4．3．1 长方形磁阻元件
4．3．2 科尔宾元件
4．3．3 平面电极元件
4．3．4 InSb—NiSb共晶磁阻元件
4．3．5 曲折形磁阻元件
4．3．6 磁阻元件的温度补偿
4．4 磁敏二极管
4．4．1 磁敏二极管的结构
4．4．2 磁敏二极管的工作原理
4．4．3 磁敏二极管的特性
4．4．4 磁敏二极管的补偿技术
4．5 磁敏三极管
4．5．1 磁敏三极管的结构
4．5．2 磁敏三极管的工作原理
4．5．3 磁敏三极管的特性
4．5．4 温度补偿技术
4．6 磁敏传感器的应用
4．6．1 霍尔元件的应用
4．6．2 磁阻元件的应用
思考题与习题
第5章 压电传感器
5．1 压电效应
5．1．1 石英晶体的压电效应
5．1．2 压电常数
5．1 _3压电陶瓷的压电效应
5．2 压电材料
5．2．1 压电晶体
5．2．2 压电陶瓷
5．2．3 新型压电材料
5．3 等效电路与测量电路
5．3．1 等效电路
5．3．2 测量电路
5．4 压电传感器及其应用
5．4．1 压电传感器中压电片的连接
5．4．2 压电式力传感器
5．4．3 压电式压力传感器
5．4．4 压电式加速度传感器
5．4．5 应用实例
思考题与习题
第6章 光纤传感器
6．1 基础知识
6．1．1 光纤的结构
6．1．2 光纤的种类
6．1．3 光纤的传光原理
6．1．4 光纤的特性
6．1．5 光纤的耦合
6．2 光纤传感器的分类及构成
6．2．1 分类
6．2．2 构成部件
6．3 功能型光纤传感器举例
6．3．1 相位调制型光纤传感器
6．3．2 光强调制型光纤传感器
6．3．3 偏振态调制型光纤传感器
6．4 非功能型光纤传感器举例
6．4．1 传输光强调制型光纤传感器
6．4．2 反射光强调制型光纤传感器
6．4．3 频率调制型光纤传感器
6．4．4 光纤液位传感器
思考题与习题
第7章 光栅传感器
7．1 光栅基础
7．1．1 光栅的分类及结构
7．1．2 莫尔条纹的原理
7．1．3 莫尔条纹的特点
7．2 光栅传感器的工作原理
7．2．1 光电转换原理
7．2．2 莫尔条纹测量位移的原理
7．2．3 辨向原理
7．3 莫尔条纹细分技术
7．3．1 细分方法
7．3．2 光电元件直接细分
7．3．3 CCD直接细分
7．3．4 光栅传感器的误差
7．4 常用光学系统
7．4．1 透射直读式光路
7．4．2 反射直读式光路
7．4．3 反射积分式光路
思考题与习题
第8章 光电传感器
8．1 光电传感器的基本效应
8．1．1 生导体的粒子特性
8．1．2 光电效应
8．2 外光电效应光电元件
8．2．1 光电管
8．2．2 光电倍增管
8．3 光电导效应及光电元件
8．3．1 光敏电阻的结构及原理
8．3．2 光敏电阻的特性
8．4 光电伏特效应及光电元件
8．4．1 光电导结型光电元件
8．4．2 光电伏特型光电元件
8．5 CCD图像传感器
8．6 应用光路
8．6．1 反射式
8．6．2 透射式
8．6．3 线纹瞄准用光电传感器
8．6．4 脉冲式光电传感器
思考题与习题
第9章 气、湿敏传感器
9．1 气敏传感器
9．1．1 半导体气敏元件的分类及必备条件
9．1．2 表面控制型电阻式半导体气敏元件
……
第10章 智能传感器
第11章 传感器应用技术
第12章 传感器的选择与使用
附录 国际单位制（SI）的主要单位及其换算
参考文献
……

『伍』 如何制作一个小型冰箱需要什么元件 元件价位大约多少 制作方法详细说下。。

我们在提供解决方案的时候,选择合适的产品是很重要的一个环节,就传感器而言,种类就有很多,一旦选的不好,就会给后期工作带来很多的麻烦,下面总结几种选择传感器的简单方法.

1、根据测量对象与测量环境确定传感器的类型

要进行—个具体的测量工作，首先要考虑采用何种原理的传感器，这需要分析多方面的因素之后才能确定。因为，即使是测量同一物理量，也有多种原理的传感器可供选用，哪一种原理的传感器更为合适，则需要根据被测量的特点和传感器的使用条件考虑以下一些具体问题：量程的大小；被测位置对传感器体积的要求；测量方式为接触式还是非接触式；信号的引出方法，有线或是非接触测量.在考虑上述问题之后就能确定选用何种类型的传感器，然后再考虑传感器的具体性能指标。

2、灵敏度的选择

通常，在传感器的线性范围内，希望传感器的灵敏度越高越好。因为只有灵敏度高时，与被测量变化对应的输出信号的值才比较大，有利于信号处理。但要注意的是，传感器的灵敏度高，与被测量无关的外界噪声也容易混入，也会被放大系统放大，影响测量精度。

3、频率响应特性

传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围，必须在允许频率范围内保持不失真的测量条件，实际上传感器的响应总有—定延迟，希望延迟时间越短越好。传感器的频率响应高，可测的信号频率范围就宽，而由于受到结构特性的影响，机械系统的惯性较大，因有频率低的传感器可测信号的频率较低。在动态测量中，应根据信号的特点(稳态、瞬态、随机等)响应特性，以免产生过火的误差。

4、线性范围

传感器的线形范围是指输出与输入成正比的范围。以理论上讲，在此范围内，灵敏度保持定值。传感器的线性范围越宽，则其量程越大，并且能保证一定的测量精度。在选择传感器时，当传感器的种类确定以后首先要看其量程是否满足要求。但实际上，任何传感器都不能保证绝对的线性，其线性度也是相对的。当所要求测量精度比较低时，在一定的范围内，可将非线性误差较小的传感器近似看作线性的，这会给测量带来极大的方便。

5、稳定性

传感器使用一段时间后，其性能保持不变化的能力称为稳定性。影响传感器长期稳定性的因素除传感器本身结构外，主要是传感器的使用环境。因此，要使传感器具有良好的稳定性，传感器必须要有较强的环境适应能力。在选择传感器之前，应对其使用环境进行调查，并根据具体的使用环境选择合适的传感器，或采取适当的措施，减小环境的影响。传感器的稳定性有定量指标，在超过使用期后，在使用前应重新进行标定，以确定传感器的性能是否发生变化。在某些要求传感器能长期使用而又不能轻易更换或标定的场合，所选用的传感器稳定性要求更严格，要能够经受住长时间的考验。

6、精度

精度是传感器的一个重要的性能指标，它是关系到整个测量系统测量精度的一个重要环节。传感器的精度越高，其价格越昂贵，因此，传感器的精度只要满足整个测量系统的精度要求就可以，不必选得过高。这样就可以在满足同一测量目的的诸多传感器中选择比较便宜和简单的传感器。如果测量目的是定性分析的，选用重复精度高的传感器即可，不宜选用绝对量值精度高的；如果是为了定量分析，必须获得精确的测量值，就需选用精度等级能满足要求的传感器。对某些特殊使用场合，无法选到合适的传感器，则需自行设计制造传感器。自制传感器的性能应满足使用要求。

在一般情况下,如果考虑到了上面几点,就可以选择到合适的传感器了.

传感器应用 -> 数字温度传感器的系统总线选择参考 -> Go to message

由于有助于获得精确的热管理并且具有免校准特性，数字温度传感器将继续受到人们的欢迎。为满足需多个主器件共存的高可靠性和系统冗余的要求，并且同时还能轻松添加新的温度传感器，I2C总线或SMBus将继续保持其作为温度传感器系统接口主要选择的地位。

热敏电阻、热电偶、模拟硅温度传感器和镍/铂电阻式温度检测器（RTD），需要进行校准以达到所需的温度精度。作为混合信号器件的数字温度传感器则不需要进行校准，它们具有集成数字逻辑，工作温度范围为-55℃到50℃，采用绝对温度比例（PTAT）电路，通过检测二极管的基极-发射极电压（VBE）的变化来测量本地/远程温度。它具有简单的集成硬件来保存温度值并对温度设定点、器件工作模式、睡眠模式以及快/慢转换速率进行编程设定。数据通过IC间总线（I2C总线）、系统管理总线（SMBus）或串行外围接口（SPI）来通信。实际上，每个器件在生产时均会进行调整，温度检测精度达到±0.5℃以内或者更高，性价比和可靠性均很高。这些优点使得数字温度传感器在几乎任何可以想象到的应用中都受到欢迎，包括PC、通信设备、手持设备和工业控制设备等。

『陆』 什么是CMOS PTAT

正比于绝对温度，在过温保护电路中经常用到PTAT电流