عنوان مقاله :
طراحي حسگر دماي كم توان مبتني بر عملكرد زيرآستانه ترانزيستورهاي نانولوله كربني با خطاي يك و نيم درجه سانتيگراد درمحدوده 30- تا 125 درجه سانتيگراد
عنوان به زبان ديگر :
Design of a low power temperature sensor based on sub-threshold performance of carbon nanotube transistors with an inaccuracy of 1.5 ºC for the range of -30 to 125 ºC
پديد آورندگان :
زنجاني، محمدعلي دانشگاه آزاد اسلامي واحد نجف آباد - مركز تحقيقات ريز شبكه هاي هوشمند، نجف آباد، ايران , عالي پور، معصومه دانشگاه آزاد اسلامي واحد نجف‌آباد - دانشكده مهندسي برق، نجف‌آباد، ايران , پرويزي، مصطفي دانشگاه آزاد اسلامي واحد نجف‌آباد - دانشكده مهندسي برق، نجف‌آباد، ايران
كليدواژه :
حسگر دما , ترانزيستور اثر ميدان نانولوله كربني , كم توان , زير آستانه
چكيده فارسي :
در اين مقاله، يك حسگر دماي جديد مبتني بر عملكرد ترانزيستورهاي نانو لوله كربني در ناحيه زيرآستانه طراحي و شبيه سازي شده است كه باعث كاهش چشمگير توان مصرفي مي شود. در خروجي از يك تقويت كننده تفاضلي استفاده شده و جهت ثابت ماندن مقادير بهره و سطح مد مشترك در اثر تغييرات دما، روشي پيشنهادي مي تواند به جبران سازي اين تغييرات ناشي از تغييرات دمايي در محدوده 30- الي 125+ درجه سانتي گراد پاسخ دهد. حسگر دمايي به همراه تقويت كننده آن مي تواند به صورت يك سيستم بر روي سطح تراشه براي مانيتورينگ و كنترل دما استفاده گردد. همچنين در فناوري ترانزيستور اثر ميدان نانو لوله كربني (CNTFET) با ولتاژ تغذيه 0/5 ولت در ناحيه زيرآستانه توسط نرم افزار HSPICE توسط مدل نانوكربني (CNT) 32 نانومتر شبيه سازي شده است. نتايج شبيه‌سازي نشان مي دهد كه در دماهاي 30- تا 125 درجه سانتي گراد به صورت خطي و با حساسيت يك ميليولت بر درجه، دما را اندازه گيري مي كند و در دماي اتاق تنها 123 نانو وات توان مصرف مي نمايد. همچنين خطاي اندازه گيري شده در دماي 125 درجه سانتيگراد حدود 2/5 ميلي-ولت است كه به معني خطاي 1/25 درجه سانتي گراد در اين دما است.
چكيده لاتين :
In this paper, a new temperature sensor based on the performance of carbon nanotube transistors in the subthreshold region is designed and simulated which leads to reduction of power consumption. Also, a differential amplifier is used in the output of the sensor. in order to keep the values of gain and common mode level voltage due to temperature changes, a method has been proposed that can compensate for these parameters variation due to temperature variation in the range of -30 ºC to +125 ºC. The proposed temperature sensor with its amplifier can be used as a system on the chip surface for temperature monitoring and control. The proposed temperature sensor in the CNTFET carbon nanotube field effect transistor technology with a supply voltage of 0.5 V in the sub-threshold area is simulated by HSPICE software with a 32nm CNT model. The simulation results show that at proposed circuits can measure the temperature in range of -30 ºC to +125 ºC linearly with a sensitivity of 1 mV/ ºC and consumes only 123 nW at room temperature. Also, the error measured at 125 ºC is about 2.5 mV, which means an error of 1.25 ºC at this temperature.
عنوان نشريه :
روشهاي هوشمند در صنعت برق
