随着工艺制造技术的进步,电路集成密度越来越高,功耗快速增大,对温度进行检测监控以防止电路过热已成为电路设计中必不可少的部分。在高精度要求环境中的设备,温度会带来不可忽视的误差,例如高精度的仪表、时钟等。在医疗领域,人体温度测量仪是应用频率极高的医疗仪器。此外,对于功耗高的温度传感器,温度传感器电路自身发热严重,会导致温度检测器件检测到的温度值相较于实际需要检测的温度值有很大偏差。此外,随着人们对便携式和微型化设备需求的增长,对续航能力要求的不断提高,使得低功耗的研究与设计越来越被重视,低功耗CMOS温度传感器的设计也极为重要。基于130nm CMOS工艺,本文设计了一款低功耗CMOS温度传感器,主要包括感温模块和温度量化模块。感温模块采用工作在亚阈值区MOSFET栅极-源极电压VGS具有负温度系数的温度特性,由于工作在亚阈值区,具有低功耗的优势。本文提出一种感温电路结构,电路结构简单,且可得到一个正温度系数电压和一个负温度系数电压,两个电压的差值作为温度检测电压,相较于单个温度系数电压随温度变化范围增大。温度量化模块采用模拟数字转换器（ADC）,感温模块产生具有温度系数的模拟电压信号,通过ADC转换为具有温度系数的数字信号。本文设计了一个10bits全差分逐次逼近型（SAR）ADC,为了减小功耗,在比较器模块,采用基于压控振荡器（VCO）的时域比较器;在电容开关切换时序模块,通过对ADC中电容阵列以及电容阵列开关切换时序分析,提出基于下极板采样的终端电容复用电容开关时序。电源电压为0.6V,参考电压Vref为0.6V,采样频率为50k Hz,对SAR ADC的整体电路进行仿真,得到有效位数（ENOB）为9.94bit,无杂散动态范围（SFDR）为76.80d B,整个ADC的功耗约为0.64μW。最后将感温模块输出模拟电压信号经温度量化模块量化,得到低功耗CMOS温度传感器在温度范围35℃-42℃内温度误差为?0.1℃,总功耗为0.7μW。