基于ad590测温电路的设计与分析

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1、1306XXX班XXX11306XXXXX(哈尔滨工业大学电气学院)摘要：AD590是AD公司利川PN结正向电流与温度的关系制成的电流输岀型双端子温度传感器。本文利川集成运放的线性特点与AD590良好的线性特性与互换性测温电路，并川Multisim进行仿K分析。关键词：；集成运放；测温；Multisim；AD5900引言集成温度传感器实际上是一种半导体集成电路，具有线性好、精度适屮、灵敏度《、体积小、使用方便等优点，因此得到广泛应用。本文根据电流电压转换原理利用AD590设计温度测量电路。1设计要求(1)测量温度范围AO'C〜30°C,输出电压上限5V。(2)电阻用标称值。(3)给出所

2、选运放型号和管脚图。(4)AD590管脚图。(5)对部分或全部电路仿真。2方案提出2.1AD590简介集成温度传感器AD590是一种电流型双端子元件，有“+”，“?’两个有效引脚，给这两个引脚提供电压后，其通过的电流与AD590的温度呈正比，这里AD590的输出电流/=(273+PC)/Z4。AD590管脚图如图1所示。图1AD590管脚图2.2电路设计本实验所设计的电路由三部分构成，电路原理图如图2所示。第一部分是直流偏置电路，以使0°C吋电路的输出量为0;第二部分是含有AD590的支路；第三部分是线性放大电路。试验屮第一级放大电路的输出变化量力10mV/°C，第二级放大电路的输出变

3、化量100mV厂C。实验中采用的运算放大器为UA741,其管脚图如下图所示。UA741集成电路管脚识别图3uA741管脚图3分析过程为保护稳压管加保护电阻尺，此电路选择尺,的阻值为5kQo又因•（心+/?2），则/?、,,+/?2=&，要使=273/M，则心+R2=8.68H1。因此，选择/?2的阻值为10kQ,A变位器心的阻值为10kQ。由于仿真软件中没有AD590,因此选择直流电流源代替，将直流电流源的初始值没为/=273M。为达到设计要求及电压变化范围，要使第二极放大倍数为10,可设/?7=45脱，/?6=5沿。此时电路的温度电压转换当S为100mV厂C，当温度为30°C时，电

4、路输出电压应为3V。4电路仿真本实验用multisim10进行仿真分析。阁4为仿真电路阁。图4温度测量电路首先，调节滑动变阻器，将滑片滑到15%处时，直流偏置电路输出电流为273.115/ZA，如阁5所示。然后将直流源输出电流调为/=273M,此时通过万用表测量第一级与第二级的电路输山，如图6和图7所示。阁5偏置电路输出的偏置电流阁6—级放大电路输出的电压值图7二级放大电路输出的电压值接下来，改变直流源输出电流值，观察到当输出电流增加到274时，电路输出分别如图8、图9。图8—级放大电路输出的电压位图9二级放大电路输出的电压值以后当输出电流每增加1//A时，一级放大电路输出电压值增大约

5、10mV,二级放大电路输出电压值增大约100mV。对其进行直流分析，结果如图10所示。BSSBSDD^fileIB□S2Q4Y•/々々t9oCirauilDCTi«wff>』II•.•—e图10温度与输出电压的关系5结果分析由仿真结果可得，此测温电路确实能得到正比于绝对温度的理想线性输出，且温度为or时电路输出电压值基本为0,输出电压的变化量为100mV/°C,结果与理论计算结果基本符合，所用电阻也为标准电阻，能实现简单的温度测量。6结束语在本次完成大作业的过程屮，通过查阅资料进行

6、电路设计，从理论计算到仿真分析，经历了一个从无到有的过程，并对电路设计与调试的过程有了进一步认识，锻炼了独立思考与解决问题的能力。参考文献[1]孟涛.电工电子EDA实践教程.北京：机械工业出版社，2012.[1]王淑娟，蔡惟挣，齐明.模拟电子技术基础.北京:高等教育出版社.2009.[2]逢玉台，王团部.集电温度传感器AD590及其应用[J].国外电子元器件，2002年第6期，22-24页.