随着科技树不停的生长,人类探索宇宙的意愿也随之强烈起来,各类传感器在航空航天领域的应用也越来越广泛。太空中环境温度随着时间的推移剧烈变化,而温度会对传感器产生的强烈影响就不可避免的发生了,例如加速度传感器的温度漂移现象,如果不加以修正则会引起整个传感器系统的严重失真。此外,如果检测环境温度的传感器自身功耗较大,则不可避免的会产生自发热现象,从而导致检测到的温度值相较于实际值会有很大的偏差。因此本研究中设计了片上集成温度传感器和高精度模拟数字变换器,其具有低功耗的特点,最终可通过数字算法来修正传感器温度变化产生的误差。基于SMIC18BCD的CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor,互补金属氧化物半导体）工艺,设计并流片了一款基于Sigma Delta ADC的温度补偿电路,其中包括用于感应外部温度的改进型带隙基准电路、用于量化温度信号的14 bits Sigma Delta ADC模块以及用于存储数据的寄存器模块。其中温度感应电路摒弃了传统的温度敏感结构,充分利用了芯片中现有电路感受温度变化。本文通过自行设计的改进型带隙基准电路来感受温度信号的变化,产生与温度相关的电压信号ΔVBE以及与温度无关的基准电压VREF。其中与温度相关的电压信号ΔVBE进入Sigma Delta ADC进行最终的数字量化,与温度无关的基准电压VREF则为Sigma Delta ADC提供其所需的偏置电压。该结构大幅降低了整体电路的系统功耗,具有低功耗、集成度高以及版图空间利用率高的优势。最终该温度补偿电路的模拟部分功耗为592.2μW,温度测量范围为-40℃到120℃,温度灵敏度为3.81m V/℃,在电源电压为5V的情况下,温度系数误差控制在±0.35℃以内。同时依靠Sigma Delta ADC可以在较低功耗的情况下获得14bits的有效精度,充分保证了温度补偿电路的温度分辨能力。