¿Qué técnica se utiliza para los termistores integrados en un circuito integrado y en qué debo pensar al medirlos?

Cuando crea una "resistencia térmica", generalmente solo ejecuta una tira de polisilicio a lo largo de la matriz. No puedo hablar por el 68060; sin embargo, cuando diseño semiconductores, tengo un área que parece un + en el medio del circuito integrado para la distribución de energía, el árbol H del reloj. Por lo general, solo ejecuto una tira de polietileno o M1 con buenos lazos en este mismo espacio. Depende del proceso y las reglas.

Adjunto una foto de un IC que hice que era de 6 mm x 4 mm. Hay una resistencia que se encuentra en M1 que era de 1K que debería cambiar 5ohm/degC. Una cosa a mencionar es que este 1K es nominal, como su número de 780 ohmios. La resistencia puede variar un poco con el grabado entre ejecuciones.

Si busca en la web, MOSIS solía publicar los resultados de las pruebas que le dan ohm/cuadrado para M1, poli, etc. Puede usar eso para determinar qué sería lo mejor para una aplicación específica.

No está claro cómo se fabrica el termistor, pero eso es bastante irrelevante. De todos modos, la cita que ha enumerado establece casi todo lo que necesita saber.

El circuito más simple asume que tiene una referencia de voltaje estable conveniente. Entonces puedes hacer

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Usted elige el rango de voltaje sobre la temperatura seleccionando el voltaje de referencia y el valor de R1. Para un valor dado Rt del termistor, el voltaje de salida

Ese circuito tiene una pequeña dificultad: el voltaje que produce no es lineal con respecto a la temperatura, aunque esto no es necesariamente un problema, ya que puedes calcular los resultados esperados de antemano y luego encontrar la temperatura que corresponde a tu medida.

Un circuito algo "mejor", o al menos uno más fácil de interpretar, usa un amplificador operacional (o dos) y parece

^{simular este circuito}

En este circuito, R1 y VREF producen una corriente constante que, cuando pasa por el termistor, produce un voltaje. Sin embargo, este voltaje es negativo, por lo que necesitará un V- para los amplificadores operacionales. El segundo op anp invierte la señal para que sea positiva, mientras que la proporción de R2 y R3 agrega una ganancia adicional. Finalmente, R4 produce una compensación para que el circuito pueda ajustarse para producir 0 voltios para cualquier temperatura deseada.

Lo único desconocido en estos circuitos es qué corriente puede manejar el termistor. Recomendaría alrededor de 1 mA como objetivo. Ajuste las resistencias en consecuencia.

Probablemente sea alguna capa específica en el chip que tiene una resistencia variable con la temperatura. Tenga en cuenta que a 25 C, probablemente los chips diferentes también tendrán resistencias diferentes, por lo que tendrá que calibrar su sistema.

La forma más fácil de medir es usar un R fijo (1k debe ser un buen punto de partida) entre el suministro y uno de estos R, y conectar el otro extremo a GND. Mida el divisor de resistencia resultante con un ADC. Tendrás que calcular las ecuaciones para ADC -> Temperatura.