ZHCSKP1C January 2020 – September 2020 TMP63-Q1
PRODUCTION DATA
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。
其中
Equation 4 展示了当 VREF = VBIAS 时,VBIAS 将会消除。
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将 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。
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。