バルクダイオードをセンサー要素として使用した16nm FinFETにおけるノートリム、スケーリングフレンドリーな熱センサー

高価なキャリブレーションを必要とせずに正確な温度センシングを実現するためのシンプルでありながら堅牢なアーキテクチャを提示します。これまでにないことに、標準CMOSプロセスのアクティブバルクダイオードをBJTデバイスの代わりに利用します。2つのダイオードはチャージポンプによって前向きにバイアスされ、定期的に2つのサンプリングコンデンサーがダイオードにわたって放電されます。サンプリングされた電圧は組み合わされてPTATおよびCTAT信号を生成します。受動的なチャージバランシングスキームがデジタル出力を生成し、比較器、8ビットキャパシティブ分圧器およびSARロジックのみを必要とします。16-nm FinFETで2500 μm²のアクティブ面積を占有し、センサーは0.85 Vまで動作し、内在的な電源のロバスト性を特徴とします。消費者温度範囲で未キャリブレーションの精度+1.5/-2.0 °C（最小/最大）を達成し、12.8 μsの変換時間で230 pJを消費します。このコンセプトのシンプルさと低アナログ内容により、将来のスケーリングに対して鈍感であり、SoC内の複数の場所での使用に適しています。