第八届集创赛杯赛题目——芯海杯
芯海杯
一、杯赛题目：高精度温度传感器设计
二、参赛组别：A组、B组
三、赛题任务
设计一款可以用于消费类、工业类和汽车类测量应用的温度传感器，其中包括温度传感器模拟前端和读出电路。该电路可以满足在较宽温度范围下（-40℃~125℃）精确的温度测量。本赛题需要考虑实际量产过程中的问题，例如校正温度不准确、量产测试成本等。
四、设计指标
高精度温度传感器设计
1. 完成温度传感器模拟前端和读出电路，读出电路输出为数字信号
2. 工作温度：-40℃～+125℃
3. 工作电压VDD：3.3V±0.3V
4. 温度传感器误差(3sigma)<1.5℃
5. 测量时间<10ms
6. 功耗<50uA
7. 面积<0.2mm2
8. CMOS工艺：≤0.18 µm
9. 校正温度点温度误差：±0.3℃
校正方式说明，芯片在出厂时会对芯片进行测试，通过控制内部模拟电路开关导通或者断开、或控制数字计算电路中的系数来实现电路的校正。
10.校正方式说明
(1) 不校正；
(2) 仅在单温度点进行corner校正（实际生产中对一个wafer中的几个芯片进行测量得到的校正结果应用于整个wafer的所有芯片，在此题目中先进行单温度点corner仿真得到校正值，再在该corner基础上加入MC仿真得到最终误差结果）；
(3) 仅在单温度点对每一个芯片进行校正；
(4) 仅在两个温度点对每一个芯片进行校正。在实行生产过程中上述校正方式所需要的成本1<2<3<4，所以此题目中相同指标情况下得分1>2>3>4。
特别说明：设计中理想源仅能使用一个理想电源和一个理想时钟。
五、附加题或进阶指标
仅在单温度点进行corner校正
1. 温度传感器误差(3sigma)<1℃
2. 校正温度点温度误差：±0.1℃
六、杯赛阶段及提交内容
1. 中期汇报
2. 初赛和企业技术评分：
技术文档和设计数据，包括：详细设计方案——系统架构分析、关键技术原理分析及电路指标要求；系统Matlab建模文件(如果有建模相关工作，则必选)；仿真验证文件：前仿结果和后仿结果；版图设计；
3. 分赛区决赛提交内容
(1) 汇报PPT：项目介绍、关键技术介绍、性能指标
(2) 技术文档和设计数据：同上
4. 总决赛提交内容
(1) 汇报PPT：项目介绍、关键技术介绍、性能指标
(2) 技术文档和设计数据：同上
七、评分标准
大项 | 内容 | 分值 | 评分要求 |
性能指标 （60分） | 1.电路指标 | 40分 | 1．在成本较低的量产方案下满足温度传感器指标。（极限PVT，至少覆盖以下3种情况：T=125℃、Process=FF、VDD=3.6V；T=-40℃、Process=SS、VDD=3V；T=27℃、Process=TT、VDD=3.3V） |
2.系统建模 | 10分 | 1. Matlab建模，如果设计中建模不是必须的，则将分数移到电路指标中 | |
3.设计完整性 | 10分 | 1. 完整的电路图 | |
2. 完整的设计方案、仿真分析报告 | |||
优化指标 （15分） | 1.优化目标 | 15分 | 创新性：电路架构是否有创新； |
版图设计（DRC/LVS验证）和后仿真报告 | |||
文档与现场表现（25分） | 1.现场答辩和演示 | 15分 | 答辩和问答表现； |
现场演示效果； | |||
2.文档质量 | 10分 | 1. 汇报PPT重点突出、条理清晰 | |
2. 设计方案原理分析合理、逻辑清晰 | |||
3. 仿真验证报告内容详细充分 | |||
附加题 （20分） | 1仅在单温度点进行corner校正 | 20分 | 满足附加题条件下温度传感器指标。（极限PVT，至少覆盖以下3种情况：T=85℃、Process=FF、VDD=3.6V；T=-40℃、Process=SS、VDD=3V；T=27℃、Process=TT、VDD=3.3V） |
八、参考资料：
1. Precision Temperature Sensors in CMOS Technology, Michiel A.P. Pertijs, Johan H. Huijsing
九、其他注意事项：
1. 参加企业命题杯赛的作品，杯赛出题企业有权在同等条件下优先购买参加本企业杯赛及单项奖获奖团队作品的知识产权。
2. 大赛组委会和杯赛企业对参赛作品提交的材料拥有使用权和展示权。
3. 参赛项目可以参考现有公开发表的文献和论文内容，但应当在技术论文和答辩PPT中注明来源，且不能将参考的内容作为自己作品的创新部分。
（请参赛团队务必添加报名杯赛的答疑钉钉群中，以便及时获取杯赛最新通知及进展，群号码及入群方式：点击查看）
