基于AD590测温电路的设计与分析.doc

基于AD590测温电路的设计与分析 1306XXX班 XXX 11306XXXXX(哈尔滨工业大学 电气学院 )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双端子温度传感器。本文利用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，并用Multisim进行仿真分析。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、精度适中、灵敏度高、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） 测量温度范围内030，输出电压上限5V。（2） 电阻用标称值。（3） 给出所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2.1 AD590 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。AD590管脚图如图1所示。 图1 AD590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时电路的输出量为0；第二部分是含有AD590的支路；第三部分是线性放大电路。试验中第一级放大电路的输出变化量为10mV/，第二级放大电路的输出变化量100mV/。图2 测温电路原理图实验中采用的运算放大器为uA741，其管脚图如下图所示。图3 uA741管脚图3 分析过程 为保护稳压管加保护电阻，此电路选择的阻值为5k。又因，则，要使，则。因此，选择的阻值为10k，变位器的阻值为10k。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设为。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，。 此时电路的温度电压转换当量为100mV/，当温度为30时，电路输出电压应为3V。4 电路仿真本实验用multisim 10 进行仿真分析。图4为仿真电路图。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，如图5所示。 然后将直流源输出电流调为，此时通过万用表测量第一级与第二级的电路输出，如图6和图7所示。 图5 偏置电路输出的偏置电流 图6 一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 一级放大电路输出的电压值 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时，一级放大电路输出电压值增大约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。 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0时电路输出电压值基本为0，输出电压的变化量为100mV/，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中，通过查阅资料进行电路设计，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,2012.2 王淑娟,蔡惟铮,齐明.模拟电