随着IC技术的不断发展,芯片集成度不断提高,会带来芯片功耗的增大和温度的积聚。为避免因工作温度过高造成芯片损坏,确保芯片电路工作的稳定性和可靠性,本文设计了一种芯片内部温度测试电路,为温度补偿模块提供温度参量,实现温度调节,确保芯片在正常温度范围内工作。本文基于Global Foundry 55nm CMOS工艺,通过带隙基准电路实现温度测量,利用逐次逼近模数转换器（SAR ADC）实现信号量化。利用运放结构的带隙基准实现低温度系数基准电压的设计和温度测量,并深入探讨了带隙基准电路的参数设计。论文对不同结构的ADC进行了比较分析,详细论述了SAR ADC电路的参数设计。在SAR ADC电路中,采用栅压自举开关电路,减小导通电阻的影响。采用3级动态锁存比较器实现比较功能,提高速度,减小比较器的功耗。采用分段式电荷再分配DAC实现数模转换,节省面积和功耗。采用D触发器构成的移位寄存器和锁存器设计实现逻辑控制电路。借助Cadence Spectre软件对主要电路进行仿真,并对仿真结果进行深入分析,验证了设计参数的正确性。依据版图设计规则,采用Virtuoso完成电路版图的设计及验证。设计电路的温度测试范围在-40℃¹25℃之间,测量精度小于±1℃,模数转换电路的分辨率为8bit。仿真结果表明,带隙基准电压温度系数为12.037ppm/℃,V_BE与温度的线性关系为（-3.7157T+2489）mV。当温度为27℃、输入频率为3.83MHz时,在tt工艺角下,通过噪声分析,得到SNDR为49.3dB,ENOB为7.9,SFDR为64dBc。同样条件下,瞬态分析测得转换时间为2.6ns。无缓冲时功耗为500μW。核心电路版图面积为232.15μm×120.75μm。