Desenvolvimento de um sensor de temperatura com transmissão sem fio em tecnologia CMOS de 130 nanômetros para IOT

Abstract

Sensores de temperatura estão presentes em diversas aplicações dentro do contexto da internet das coisas, tais como monitoramento de pessoas, equipamentos, residências, indústrias, entre outros. Esses dispositivos precisam ter baixo consumo de energia, ser compactos e possuir uma faixa de linearidade adequada para sua aplicação. Portanto, este trabalho propõe um sensor de temperatura sem fio desenvolvido em tecnologia CMOS de 130 nanômetros, projetado para operar na banda ISM de 2,4 GHz. O sensor sem fio foi desenvolvido utilizando exclusivamente ferramentas EDA de código aberto e o Skywater 130 nm openPDK. A linearidade do dispositivo foi avaliada entre -50 °C a 200 °C, demonstrando uma precisão máxima de 0,001 °C em uma faixa de 30,5 °C a 70,9 °C, enquanto consome apenas 1,6 mW e ocupa uma área de 0,028 mm², incluindo o bloco de RF. Além disso, este trabalho foi comparado com sensores relatados no estado da arte e, embora seu consumo de energia fosse superior à maioria dos outros, sua área e seu erro máximo mostraram-se menores.