|
|
|
|
طراحی حسگر دمای کم توان مبتنی بر عملکرد زیرآستانه ترانزیستورهای نانولوله کربنی با خطای یک و نیم درجه سانتی‌گراد درمحدوده 30 تا 125 درجه سانتی‌گراد
|
|
|
|
|
|
|
|
نویسنده
|
زنجانی محمد علی ,عالی پور معصومه ,پرویزی مصطفی
|
|
منبع
|
روش هاي هوشمند در صنعت برق - 1401 - دوره : 13 - شماره : 50 - صفحه:115 -127
|
|
چکیده
|
در این مقاله، یک حس گر دمای جدید مبتنی بر عملکرد ترانزیستورهای نانو لوله کربنی در ناحیه زیرآستانه طراحی و شبیه سازی شده است که باعث کاهش چشم گیر توان مصرفی می شود. در خروجی از یک تقویت کننده تفاضلی استفاده شده و جهت ثابت ماندن مقادیر بهره و سطح مد مشترک در اثر تغییرات دما، روشی پیشنهادی می تواند به جبران سازی این تغییرات ناشی از تغییرات دمایی در محدوده 30 الی 125+ درجه سانتی گراد پاسخ دهد. حس گر دمایی به همراه تقویت کننده آن می تواند به صورت یک سیستم بر روی سطح تراشه برای مانیتورینگ و کنترل دما استفاده گردد. همچنین در فناوری ترانزیستور اثر میدان نانو لوله کربنی (cntfet) با ولتاژ تغذیه 0.5 ولت در ناحیه زیرآستانه توسط نرم افزار hspice توسط مدل نانوکربنی (cnt) 32 نانومتر شبیه سازی شده است. نتایج شبیه‌سازی نشان می دهد که در دماهای 30 تا 125 درجه سانتی گراد به صورت خطی و با حساسیت یک میلی ولت بر درجه، دما را اندازه گیری می کند و در دمای اتاق تنها 123 نانو وات توان مصرف می نماید. همچنین خطای اندازه گیری شده در دمای 125 درجه سانتی گراد حدود 2.5 میلیولت است که به معنی خطای 1.25 درجه سانتی گراد در این دما است.
|
|
کلیدواژه
|
حس گر دما، ترانزیستور اثر میدان نانولوله کربنی، کم توان، زیر آستانه
|
|
آدرس
|
دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف آباد, دانشکده مهندسی برق, مرکز تحقیقات ریز شبکه های هوشمند, ایران, دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف آباد, دانشکده مهندسی برق, مرکز تحقیقات ریز شبکه های هوشمند, ایران, دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف آباد, دانشکده مهندسی برق, مرکز تحقیقات ریز شبکه های هوشمند, ایران
|
|
پست الکترونیکی
|
mostafa_parvizi@sel.iaun.ac.ir
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Design of a low power temperature sensor based on subthreshold performance of carbon nanotube transistors with an inaccuracy of 1.5 ºC for the range of 30 to 125 ºC
|
|
|
|
|
Authors
|
Zanjani Sayed Mohammad Ali ,Aalipour Masoumeh ,Parvizi Mostafa
|
|
Abstract
|
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 subthreshold 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.
|
|
Keywords
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|