СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №3/2014

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ 19 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2014 С1 50 пФ Q7 Q4 Q5 Q8 Q6 Q1 Q2 Q3 R V + V – R V + V – R6 10К R SET 226 Ω LM234-3 10 мВ/К V IN ≥ 5 В Такая схема регистрирует абсолютную температуру в градусах Кельвина; при её использовании для определения тем- пературы в градусах Цельсия из выход- ного напряжения следует вычесть отно- сительно высокий постоянный уро- вень, V OUT ( T = 273 K)  2,711 В. Рассмотренный метод формиро- вания напряжения в соответствии с (15), прямо пропорционального абсо- лютной температуре (Proportional to Absolute Temperature, PTAT), исполь- зуется во многих полупроводнико- вых датчиках, основное отличие кото- рых заключается в различном уров- не формируемого PTAT-напряжения и коэффициентах передачи масшта- бирующих усилителей, согласующих выходное напряжение температурно- го датчика с температурной шкалой в градусах Кельвина (K), Цельсия ( ° C) или Фаренгейта ( ° F). На рисунках 10 и 11, соответственно, приведены упрощённая электрическая схема и схема включения температур- ного датчика LM135, в которой: ● Q15, Q16 – термочувствительные транзисторы с различающейся в 10 раз площадью эмиттерных переходов; ● масштабирование PTAT-напряжения V BE16 – V BE15 осуществляется резистив- ным делителем в (R7 + R8 + R10)/R8 = = 50 раз; ● R1, Q9 – Q14 – источник тока, питаю- щий ( I C14 ) термочувствительные тран- зисторы и ( I C9 ) дифференциальный каскад усилителя ООС; ● усилитель ООС (A на рисунке 9) вклю- чает дифференциальный каскад Q7, Q8 с активной нагрузкой на «токовом зеркале» Q4, Q6 и выходной каскад с «открытым» коллектором Q1, нагруз- кой которого является внешний рези- стор (R1 на рисунке 11). Функционирование схемы, показан- ной на рисунке 10, аналогично схеме рисунка 9. Особенностью датчика температу- ры LM134 (см. рис. 12 и 13) является выходной сигнал в виде тока, пропор- ционального абсолютной температу- ре с коэффициентом преобразования 0,336%/ ° C при 25 ° C. Источники тока на p-n-p -транзисторах Q4, Q5 устанавли- вают с помощьюООС (Q6, R SET ) одина- ковый коллекторный ток термочув- ствительных n-p-n -транзисторов Q1, Q2, соотношение площадей эмиттеров которых (12/1) выбрано таким обра- зом, что PTAT-напряжение на резисто- ре R SET , включённом между выводами R и V – , составляет 64 мВ при 25 ° C. Так как V BE6 = V BE5 = V BE4 , то коллекторный ток Рис. 12. Упрощённая электрическая схема температурного датчика LM134 Рис. 13. Схема включения температурного датчика LM134 Реклама © СТА-ПРЕСС