Time-Domain CMOS Temperature Sensing and Process Variation Compensation
연구 내용
시간영역 지연·주기 신호를 이용해 온도를 추정하는 CMOS 센서를 분류하고, 선형도와 공정 변동 보상을 고려한 구현 구조를 설계하는 연구
변상진 연구실은 전압·전류 대신 주파수, 주기, 지연 시간을 이용해 온도를 추정하는 time domain CMOS 온도 센싱을 다룹니다. 센서의 온도 추정 함수를 두 개의 시간 신호 비로 정의하여, 기존 문헌의 다양한 time domain 센서를 특성 관점에서 체계적으로 분류합니다. 이를 바탕으로 목표 사양에 적합한 구조를 선택할 수 있도록 온도-변환 속도, 다이 면적, 공정 변동 보상, 온도 오차, 전원 전압 민감도를 비교합니다. 또한 poly resistor 기반 time domain 센서의 SAR 및 fine delay line 구성을 통해 분해능과 에너지 효율을 설계 파라미터로 반영하고, current source 기반 구조에서는 단순 아키텍처로 온도 선형도를 개선하며 보정 기반 구현 가능성을 검증합니다.
관련 연구 성과
관련 논문
3편
관련 특허
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관련 프로젝트
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연구 흐름
초기에는 time domain CMOS temperature sensor가 시간 신호의 조합으로 온도를 추정한다는 개념을 정리하고, 온도 추정 함수 정의에 기반한 구조 분류 체계를 제안했습니다. 이후 2020년 동일 연도 내에서 poly resistor 기반 time domain 센서 설계를 구체화하여 9b SAR와 fine delay line을 적용하고, 두 점 캘리브레이션 환경에서 온도 오차와 전원 전압 민감도를 평가했습니다. 다음 단계에서는 단순 current source와 current starved inverter delay cells로 구성된 time domain 온도 센서 구조를 제안하여, 기존 피드백 기반 접근 대비 온도 선형도를 개선하는 방향으로 진행했습니다. 마지막으로 분류·설계 결과를 연결해 요구 사양에 맞는 센서 타입 선택 로직을 강화하는 흐름으로 이어졌습니다.
활용 가능성
활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.
관련 논문
구분
제목
A 0.026 mm2 Time Domain CMOS Temperature Sensor with Simple Current Source
Categorization and Characterization of Time Domain CMOS Temperature Sensors
A Poly Resistor Based Time Domain CMOS Temperature Sensor with 9b SAR and Fine Delay Line