ad590测温电路 模电大作业

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1、由AD590组成的测温电路设计班级：1101103姓名：徐秀华学号：1110100124摘要：AD590是AD公司利用PN结正向电流与温度的关系制成的电流输出型两端温度传感器。由于该器件具有良好的线性特性和互换性，因此测量精度高并具有消除电源波动的特性。通过分析AD590的基本结构、主要性能以及基本工作原理，介绍了该器件在温度检测中的广泛应用。关键词：AD590，集成温度传感器，温度测量电路Abstract:AD590istheAD'suseofPNjunctionforwardcurrentandtem

2、peraturemadetherelationshipbetweenthecurrentoutput-typeatbothendsofthetemperaturesensor.BecausethedevicehasGoodlinearitycharacteristicsandinterchangeability,sohighaccuracy,andhastoeliminatethecharacteristicsofpowersupplyfluctuations.AD590byanalyzingthebas

3、icstructureofthemainperformanceAndthebasicworkingprinciplewasintroducedbythetemperaturedetectiondevicewidelyused.Keywords:AD590，integratedtemperaturesensor，temperaturemeasurementcircuit一、引言集成温度传感器实质上是一种半导体集成电路，它是利用晶体管的b-e结压降的不饱和值VBE与热力学温度T和通过发射极电流I的关系实现对温

4、度的检测。集成温度传感器具有线性好、精度适中、灵敏度高、体积小、使用方便等优点，得到广泛应用。集成温度传感器的输出形式分为电压输出和电流输出两种。电压输出型的灵敏度一般为10mV/K，温度0℃时输出为0，温度25℃时输出2.982V。电流输出型的灵敏度一般为1mA/K。二、AD590简介AD590是美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温电流源。它的主要特性如下：1、流过器件的电流（mA）等于器件所处环境的热力学温度（开尔文）度数，即：式中：Ir—流过器件（AD590）的电流，单位为mA；T—热力学温度，单

5、位为K。2、AD590的测温范围为-55℃～+150℃。3、AD590的电源电压范围为4V～30V。电源电压可在4V~6V范围变化，电流变化1mA，相当于温度变化1K。AD590可以承受44V正向电压和20V反向电压，因而器件反接也不会被损坏。4、输出电阻为710MW。5、精度高。AD590共有I、J、K、L、M五档，其中M档精度最高，在-55℃～+150℃范围内，非线性误差为±0.3℃。5、功率损耗低图1AD590管脚图及封装图三、AD590工作原理AD590的输出电流值说明如下：其输出电流是以绝对温度

6、零度（-273℃）为基准，每增加1℃，它会增加1μA输出电流，因此在室温25℃时，其输出电流Iout=（273+25）=298μA。注意事项：1、Vo的值为Io乘上10K，以室温25℃而言，输出值为10K×298μA=2.98V2、测量Vo时，不可分出任何电流，否则测量值会不准。四、电路设计参数的选择为了将AD590输出的电流信号转换为电压信号，应与AD590串联10KΩ的电阻，则在0℃时电阻上的压降为2.73V，温度每增加1℃，电阻上的压降增加10mV.为了使温度为0℃时输出电压为0V，应加入偏移量，来

7、抵消此时AD590输出。如图2所示，I1用以抵消273µA的偏移量，运算放大器A1的反相输入端虚地，其输出为Uo1=IfR4=(I-I1)R4为了使得运算放大器A1的输出与摄氏温度成正比，选择R4=10KΩ，即温度每增加1℃，UO1增加10mV。稳压二极管DZ的稳定电压Uz为5.1V，R1为VS1的限流电阻，应保证Iz远大于I1，可选择R1=2KΩ.同样由于放大器A1的反相输入端虚地，有I1==273µA。所以R2+RP1≈18.68KΩ,可选择R2=10KΩ,Rf1选用10KΩ电位器。为了达到设计要求，

8、及电压变化范围，在图2基础上加入第二级同相比例运算电路，使温度电压转换当量为100mV/℃,即使第二级放大倍数为10。五、电路仿真由于Multisim11中没有AD590元件，因此仅对没有AD590接入情况下的部分电路进行仿真。仿真图62.5%80.5%仿真结果图中XMM2读数即为偏移量I1，XMM1读数即为输出UO1，XMM3读数即为第二级运放输出UO，未接入AD590时其读数分别为3根据理论分析可得，当接入AD590时，由