본 논문에서는 무선으로 전력과 데이터를 받는 온서 센서 태그 칩을 $0.18-{mu}m$ CMOS공정으로 제작하였다. 태그 칩 구동에 필요한 전력은 쇼트키 다이오드로 구성된 전압체배기를 이용하여 리더로부터 받는 UHF 대역 (900 MHz) RF 신호를 이용하여 발생시킨다. 태그 칩이 위치한 부분의 온도는 sub-threshold 모드에서 동작하는 새로운 저전력 온도-전압 변환기를 이용하여 측정되고, 이 아날로그 전압은 8-bit 아날로그-디지털 변환기를 통해 디지털 데이터로 표시된다. ASK 복조기와 간단한 디지털 회로로 구성된 회로 블록을 이용해 여러 태그 칩 중에 단일 칩을 선택할 수 있는 식별자 정보를 인식할 수 있다. 제작된 온도 센서는 주변 환경 온도 $20^{circ}C$ to $100^{circ}C$ 사이의 온도를 측정한 결과, $0.64^{circ}C/LSB$의 해상도를 나타내었다. 온도 센서 구동에 필요한 입력 전력은 -11 dBm이었고, 온도 오차는 최대 $0.5^{circ}C$, 칩 면적은 $1.1{ imes}0.34mm^2$, 동작주파수는 100 kHz, 전력소모는 64 ${mu}W$, 변환율은 12.5 k-samples/sec을 가진다.
We investigated the design of an RF-powered, wireless temperature sensor tag chip using $0.18-{mu}m$ CMOS technology. The transponder generates its own power supply from small incident RF signal using Schottky diodes in voltage multiplier. Ambient temperature is measured using a new low-power temperature-to-voltage converter, and an 8-bit single-slope ADC converts the measured voltage to digital data. ASK demodulator and digital control are combined to identify unique transponder (ID) sent by base station for multi-transponder applications. The measurement of the temperature sensor tag chip showed a resolution of $0.64^{circ}C/LSB$ in the range from $20^{circ}C$ to $100^{circ}C$, which is suitable for environmental temperature monitoring. The chip size is $1.1{ imes}0.34mm^2$, and operates at clock frequency of 100 kHz while consuming $64{mu}W$ power. The temperature sensor required a -11 dBm RF input power, supported a conversion rate of 12.5 k-samples/sec, and a maximum error of $0.5^{circ}C$.
