集成温度传感器的测温基础是PN结的温度特性。从模拟电子学可知，硅二极管或三极管的PN结在结电流ID一定时，正向电压降UD以-2mV/℃ 变化。在激励电流为零点几毫安、环境温度为20℃时，其UD约600mV。当环境温度变化100℃时，例如从20℃增加到120℃时，其正向电压降UD约降低了200mV，如图所示。电路的测温范围取决于二极管许可的工作温度范围。大多数二极管可以在-50℃到150℃之间工作。由图的恒电流负载线（图中的0.5mA水平线）与不同温度下的正向电压曲线交点的间隔可以看出，半导体硅材料的PN结正向导通电压与温度变化呈线性关系，所以可将感受到温度变化转换成电压的变化量