第三章 3 晶体管和集成温度传感器课件.ppt

* * 第三节 晶体管与集成温度传感器 * * 第三节 晶体管与集成温度传感器 1. 测温原理 一、晶体管温度传感器 PN结的 温度特性 二极管的正向电压降UD以 -2mV/℃ 变化 * * 第三节 晶体管与集成温度传感器 通常，灵敏度为负。低温时，砷化镓PN结比硅管更好；而硅的线性度较好。 1. 热敏二极管 NPN集电极电流恒定时，Vbe随环境温度变化。 2. 热敏三极管 * * 三 集成温度传感器 集成温度传感器（温度IC）将温度敏感元件和放大、运算和补偿等电路采用微电子技术和集成工艺集成在一片芯片上，从而构成集测量、放大、电源供电回路于一体的高性能的测温传感器。 * * 集成温度传感器的类型 集成温度传感器可分为：模拟型集成温度传感器和数字型集成温度传感器。模拟型的输出信号形式有电压型和电流型两种。 电压型的灵敏度多为10mV/℃（以摄氏温度0℃作为电压的零点）， 电流型的灵敏度多为1μA/K（以绝对温度0K作为电流的零点）； 数字型又可以分为开关输出型、并行输出型、串行输出型等几种不同的形式。 * * （一）模拟型集成温度传感器 1.模拟型集成温度传感器 电流输出型温度传感器能产生一个与绝对温度成正比的电流作为输出，AD590、AD592是电流输出型温度传感器的典型产品。 * * AD590封装示意图 空脚（接地） 型号从I到M，其中M精度最高 AD590 * * AD590的基本转换电路 电流-电压转换电路（10mV/K） 增加负载电阻的阻值可提高输出电压。 * * AD590的基本转换电路 输出电压Uo与热力学温度成正比（1mV/K） 输出电压Uo与 摄氏温度成正比（100mV/℃） * * 设1#和2# AD590处的温度分别为 （℃）和 则输出电压为 (t1-t2)100mv/℃。图中电位器R1用于调零。电位器R4用于调整运放LF355的增益。 设1#和2# AD590处的温度分别为t1,t2，分析电路功能？ * * 模拟型集成温度传感器 AD592C在0～70℃间非线性误差≤±0.05℃、重复性和长期稳定性≤±0.1℃ 第三节 晶体管与集成温度传感器 AD592 * * 电压输出型集成温度传感器—— LM35/45 LM35/45的外形及引脚图 * * 电压输出型集成温度传感器—— LM35/45 LM35/45构成的摄氏温度测量电路 LM35/45组装成的测温传感器 * * 图 3-32 LM35与ICL7107构成的数字温度计 7107 * * * * 在电脑中，集成温度传感器用于CPU散热保护电路 散热风扇 集成温度IC CPU插座 CPU散热片 * * MAX6502用于控制散热风扇的转速 当CPU进行复杂运算时，风扇处于全速运行。 场效应管功率驱动 * * DS18B20是美国DALLAS公司近推出的热电式半导体数字集成温度传感器。它也是利用半导体P-N结在其正常工作温度范围内结电压随温度上升而下降的原理而精心设计实现的。DS18B20有多种封装形式。 一线制数字温度传感器DS18B20及其应用 * * 一线制数字温度传感器DS18B20及其应用 ? 1. DS18B20的封装与外部引脚 ? ? ? ? ? DS1820的几种封装管脚图 (a) DS18B20P；(b) DS18B20B（c）DS18B20TO92 管脚说明：GND—地；DQ—数据输入／输出；VDD—电源电压； NC—空脚 * * 2. DS18B20内部功能电路模块 其内部功能电路模块 如图所示: DS18B20功能块图 * * 3. DS18B20的主要功能和特点 DS18B20对外有效引脚仅3条，即电源、地和信号线。其主要功能和特点如下： （1）采用独特的“一线制”通信方式，信号符合TTL电平逻辑，无须任何外围器件，可直接和各种单片机或微处理器的I/O引脚相连，为简化系统设计提供了极大的方便； （2）温度测量范围为-55 oC ～125 oC； （3）可编程的温度转换分辨