ZHCSKP1C January   2020  – September 2020 TMP63-Q1

PRODUCTION DATA  

  1. 特性
  2. 应用
  3. 说明
  4. 修订历史记录
    1.     器件比较表
  5. 引脚配置和功能
    1.     引脚功能
  6. 规格
    1. 6.1 绝对最大额定值
    2. 6.2 ESD 等级
    3. 6.3 建议运行条件
    4. 6.4 热性能信息
    5. 6.5 电气特性
    6. 6.6 典型特征
  7. 详细说明
    1. 7.1 概述
    2. 7.2 功能方框图
    3. 7.3 特性说明
      1. 7.3.1 TMP63-Q1 R-T 表
      2. 7.3.2 线性电阻曲线
      3. 7.3.3 正温度系数 (PTC)
      4. 7.3.4 内置失效防护
    4. 7.4 器件功能模式
  8. 应用和实现
    1. 8.1 应用信息
    2. 8.2 典型应用
      1. 8.2.1 热敏电阻偏置电路
        1. 8.2.1.1 设计要求
        2. 8.2.1.2 详细设计过程
          1. 8.2.1.2.1 带比较器的热保护
          2. 8.2.1.2.2 热折返
      2. 8.2.2 应用曲线
  9. 电源相关建议
  10. 10布局
    1. 10.1 布局指南
    2. 10.2 布局示例
  11. 11器件和文档支持
    1. 11.1 接收文档更新通知
    2. 11.2 支持资源
    3. 11.3 商标
    4. 11.4 静电放电警告
    5. 11.5 术语表
  12. 12机械、封装和可订购信息

封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
订购信息

详细设计过程

电阻分压器方法产生一个可根据偏置电压 (VBIAS) 进行调节的输出电压 (VTEMP)。当 VBIAS 也用作 ADC 的基准电压时,电源引起的任何波动或容差误差都会被消除,不会影响温度精度(如图 8-5 所示)。Equation 2 描述了输出电压 (VTEMP) 与 TMP63-Q1 的可变电阻 ((RTMP63-Q1)) 和偏置电阻 (RBIAS) 之间的关系。Equation 3 给出了与该输出电压、ADC 满量程范围和 ADC 分辨率相对应的 ADC 代码。

GUID-2C52000D-21D7-4883-B0BF-905F2AD04A52-low.gif图 8-5 带 ADC 的分压器
Equation2. GUID-F388E42D-4FB0-4B5A-9876-38F7A57E7EEB-low.gif
Equation3. GUID-05C71962-3DB1-426D-A7F6-5F61BE6276E0-low.gif

其中

  • FSR 是 ADC 的满量程范围,即参考接地电压 (VREF)
  • n 是 ADC 的分辨率

Equation 4 展示了当 VREF = VBIAS 时,VBIAS 将会消除。

Equation4. GUID-C97DA8EF-9C1A-426B-B597-9AA0B292191B-low.gif

根据微控制器中读取的 ADC 代码,使用多项式方程式或 LUT 提取温度读数。使用热敏电阻设计工具TMP63-Q1 电阻转换为温度。

取消 VBIAS 是使用分压器(比例法)的好处之一,但分压器电路输出电压的灵敏度不会提高很多。由于与 FSR 相比,电压输出范围较小,因此本应用设计不使用所有 ADC 代码。但是,此应用非常常见,而且易于实现。

基于电流源的电路,例如图 8-6 所示的电路,可以更好地控制输出电压的灵敏度并实现更高的精度。在这种情况下,输出电压的计算很简单,为 V = I × R。例如,如果该器件使用 40µA 的电流源,则输出电压跨度约为 5.5V,增益最高为 40mV/°C。通过控制电压范围和灵敏度,可以充分利用 ADC 代码和满量程范围。图 8-11 显示了各种偏置电流条件下的温度电压。与比例法类似,如果 ADC 具有与 ADC 的基准电压共享同一偏置的内置电流源,则电源电流的容差将会消除。在这种情况下,不需要精密 ADC。此方法虽然可以获得最佳精度,但会增加系统实现成本。

GUID-D4712159-7A40-45D2-B3DB-0F508CD9FA58-low.gif图 8-6 带电流源的偏置电路

与分压器中的非线性 NTC 热敏电阻相比,TMP63-Q1 具有增强的线性输出特性。图 8-7 所示为一个带有和一个不带线性化并联电阻 RP 的两个分压器电路。举例而言,如果 VBIAS = 5V,RBIAS = 100kΩ,NTC 热敏电阻 (RNTC) 使用一个并联电阻 (RP),以通过一个额外的 100kΩ 电阻线性化输出电压。该器件可在整个温度范围内生成线性曲线,而 NTC 曲线仅在很小的温度区域内呈线性。将并联电阻 (RP) 添加到 NTC 电路时,增加的电阻会使曲线更加线性,但会对输出电压范围产生极大地影响。

GUID-5B0D5C09-41D0-449C-B922-032804379D3F-low.gif图 8-7 TMP63-Q1 与带线性化电阻 (RP) 分压器电路的 NTC