本文研究并设计了一款数字输出的CMOS全集成温度传感器,其相比于传统的热敏电阻传感器,具有精度高,体积小,功耗低,易于集成等优点,且在配置数字接口的前提下,能够很好的与其他系统兼容。论文在介绍PN结的温度特性后,利用不同电流密度下的双极性晶体管的基极-射极电压差△Vbe来作为测温的基本物理量,该物理量与绝对温度成正比,且与工艺的相关性较小,线性度高。之后通过∑△调制器将其转化为数字量,并进行降频滤波处理之后减少量化噪声,得到高分辨率的数字量。论文中分析了能够影响温度精度的非理想因素,利用动态匹配技术来提高电流镜和电容的匹配精度；利用斩波技术来消除运放的失调电压；利用互补开关加虚拟开关技术来消除开关的电荷注入效应。由于温度信息是自然界中变化非常缓慢的物理量,在本论文中认为温度的频率信息为2Hz。因此在25kHz的采样频率下,,采用14位∑△ADC进行转换,为消除噪声和工艺误差带来的影响,最终取10位有效位作为输出。本文采用3.3V的电源电压,利用Cadence软件进行仿真设计,并通过流片测试,最终芯片总体功耗小于0.7mW,测温精度在-5～55℃温度范围内达到±0.5℃,在-25～85℃温度范围内达到±1℃。