智能温度传感器是一种能够集成在芯片内部并具有数字输出的温度传感器,具有易与芯片集成,无需外置以转换数字信号因而成本相对低的特点,被广泛应用在各种高集成度电子设备中。但是,由于芯片工艺存在一定的误差,这会使智能温度传感器具有一定的测量偏差,降低温度检测精度,限制了其应用范围。为此许多学者提出了多种提高智能温度传感器的精度的技术,比如提高模数转换精度、斩波技术、动态器件匹配技术等。但这些技术的主要思想都是以转换时间换取最终的输出温度精度,一般需要毫秒级的转换时间。而日益提高的芯片性能要求芯片对温度做出更快的响应,因此需要研究一种能够快速输出精确温度的智能温度传感器架构。本文首先介绍了智能温度传感器的基本原理,然后对其中的误差进行了详细的分析,传感器的主要误差来源于和管的工艺失配和的有限有效位数。然后根据其误差原理推导了计算最佳参数的方法,以及提出了一种创新改良的自动归零技术,以取代普遍使用的斩波和动态器件匹配技术,在不额外增加转换时间的情况下减小失配带来的误差。前端感温电路利用中与的温度相关特性将温度信号转换为电压信号,再输入到后端中转换为数字信号输出。不同于普遍采用的,本文采用作为后端以进一步缩短转换时间,而且采用可变的带隙结构以提升输入信号的有效量程,有效减小转换时间并改善低分辨率精度。这样可以将传感器从启动到输出的时间减小到8μs以内,而温度误差不超过1.3℃。最后对电路进行了前仿真、版图设计以及后仿真,仿真结果表明在-40～120℃的温度范围内前仿可以达到0.8℃内的精度,后仿可以达到1.3℃内的精度。芯片工作时最大功耗不超过1.5mW,面积仅有0.28mm~2。得益于电源电压的降低和芯片工艺的提升,相对于主要参考文献功耗与版图面积减小许多,而且输出速度有明显提升。