Термосенсор

Введение

Сенсор преобразует электрические величины, прямо пропорционально зависящие от температуры кристалла, в двоичное представление этой температуры.

Технические характеристики:

• точность измерения температуры ±0,1 ℃;
• погрешность измерения температуры в диапазоне [–40 °C; 125 °C] не превышает 1 %;
• наличие спящего режима с пониженным потреблением тока;
• функция подстройки для уменьшения влияния разброса техпроцесса.
• Тактовая частота 32КГц-100КГц

Состав и принцип работы сенсора

Структурная схема представлена на рисунке ниже. Сенсор состоит из блока формирования опорного тока, блока формирования двух напряжений база-эмиттер, сигма-дельта АЦП и регистра накопления результатов АЦП.

Структурная схема сенсора

Блок сенсора основан на биполярных транзисторах, так как их технологический разброс параметров мал по сравнению с альтернативами. Для генерации данных о температуре достаточно всего двух транзисторов в диодном включении, управляемых разными токами. Напряжение база-эмиттер Vbe обратно пропорционально температуре (CTAT), а разница напряжений ΔVbe прямо пропорциональна (PTAT). Эти напряжения линейны, а линейная комбинация создает температурно-независимое постоянное напряжение Vref (рисунок 66, формула 13, 14), соответствующее ширине запрещенной зоны.