随着人们对健康防疫的重视程度不断提高,温度传感器的需求越来越大,产品种类越来越多样。集成温度传感器具有体积小、成本低等特点,受到当今市场的亲睐。作为集成温度传感器的一种,数字传感器因其功耗低、结构简单、集成度高、可靠性高,已成为该领域的研究热点之一。数字传感器通常利用延时单元与温度相关特性测量温度。采用不同结构的温度传感器,其性能也不尽相同。论文主要针对数字温度传感器,分析了常用的结构和类型,讨论了工艺、电源电压等非理想因素对传感器性能影响,介绍了常用的校正算法。由于基于环形振荡器的温度传感器结构简单、面积小等优点,本设计选用环形振荡器结构作为出发点设计温度传感器。在此基础上,论文提出了一种改进型双环形振荡器感温电路,采用工艺电阻和延时单元共同构成感温电路,相比于传统的感温电路,提高了感温电路与温度的线性关系。基于此,论文开展了数字温度传感器的电路设计,最后采用单点校正进一步降低数字温度传感器的误差。本设计采用40nmCMOS工艺完成数字温度传感器的模拟电路和数字电路设计,完成整个电路的版图设计并验证了方案的可行性。在定制方式上,本设计将采取全定制设计模拟电路以及半定制设计数字电路的方案,实现时采用混合两个设计的策略且验证方案的可行性。最终实现的版图面积为0.0201mm~2,电路功耗为104.45μW,精度为0.203°C,测量范围-40°C到120°C时误差为2.9°C。