具體來說，數字溫度傳感器的主要構成是包括一個雙電流源、一個Δ-ΣA/D轉換器、數字邏輯還有一個通向數字器件（比如跟一個微處理器或者微控制器連接）的串行接口（如I2C總線、SMBus或SPI）。數字溫度傳感器分為兩種：本地或者遠程溫度傳感器，它們都采用的是某種方法強制兩個成比例的電流通過一個連接成二極管形式的NPN或PNP晶體管，均用于測量所要導致的VBE變化，使用Δ-ΣA/D轉換器對于電壓采樣并將數值轉換成數字格式。強制電流一般采用大約是10:1的比例。通過強制施加比例電流和測量兩個VBE的差值，可消除二極管上IS這一與工藝相關參數的一階效應。
每一個溫度傳感器在生產過程中都會進行調整，以便與要使用的二極管的理想參數來匹配。遠程二極管的特性是取自2N3904/6。由于本地溫度傳感器在硅襯底上面只是一個簡單的NPN或PNP結構，遠程溫度傳感器幾乎總是集成一個本地溫度傳感器。因此，遠程傳感器的作用總是像兩個傳感器一樣。本地溫度傳感器在同一封裝集成了一個熱二極管。對于本地傳感器，根據封裝還有位于IC襯底上的本地二極管，熱時間常數（就可以達到zui終溫度的63.2%所需的時間）為幾分鐘。總線負載過重或者轉換過快會造成器件自加熱并影響溫度精度。
溫度數據變為可用所需的時間就稱為轉換速率。該速率是由器件內部振蕩器和A/D分辨率決定，一般低于100Hz或者長于10ms。轉換速率越快，溫度數據可以檢索的速度就會越快，同時溫度傳感器所消耗的功率也就越大。由于會存在自加熱效應，轉換速率通常會比較低。
I2C總線或者SMBus溫度傳感器的優點
1、SPI
SPI是一種四線制串行總線接口，為主/從結構，四條導線分別是串行時鐘（SCLK）、主出從入（MOSI）、主入從出（MISO）和從選（SS）信號。主器件可以是時鐘的提供者，我們可以發起讀從器件或寫從器件操作。這時主器件將會與一個從器件進行對話。當總線上存在著多個從器件時，要發起一次傳輸，主器件就將會把該從器件選擇線拉低，然后分別通過MOSI還有MISO線啟動數據發送或接收。
2、I2C總線
I2C是一種二線制串行的總線接口，工作在主/從模式。二線通信的信號分別是開漏SCL和SDA串行時鐘和串行數據。主器件為時鐘源。數據的傳輸都是雙向的，其方向取決于讀/寫位的狀態。每個從器件都擁有一個*的7或10位地址。主器件通過一個起始位發起了一次傳輸，然后通過一個停止位終止一次傳輸。起始位之后就是*的從器件地址，再后為讀/寫位。
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