持續溫度測量使處理器可以監測到係統溫度的上升或下降
，並根據測得的溫度采取彌補措施。例如

，由於功率放大器(PA)huishoudaoxitongshengwendeyingxiang，yincitakeyixianshizengyideshenggao。zengyishenggaodaozhigonglvfangdaqishiyonggengdadegonglv，chanshenggengduoreliang，jiershiyonggenggaodedianneng
，zhebeichengweireyisan。liru，zaiwuxian傳感器網(wang)絡(luo)應(ying)用(yong)中(zhong)，過(guo)大(da)的(de)增(zeng)益(yi)會(hui)導(dao)致(zhi)電(dian)池(chi)比(bi)預(yu)期(qi)耗(hao)電(dian)更(geng)快(kuai)。通(tong)過(guo)監(jian)控(kong)溫(wen)度(du)，處(chu)理(li)器(qi)可(ke)以(yi)調(tiao)節(jie)放(fang)大(da)器(qi)的(de)增(zeng)益(yi)，從(cong)而(er)確(que)保(bao)功(gong)率(lv)的(de)耗(hao)散(san)與(yu)設(she)計(ji)者(zhe)預(yu)期(qi)相(xiang)符(fu)。

在(zai)係(xi)統(tong)運(yun)行(xing)溫(wen)度(du)超(chao)出(chu)設(she)置(zhi)的(de)限(xian)製(zhi)時(shi)，處(chu)理(li)器(qi)會(hui)接(jie)收(shou)到(dao)二(er)進(jin)製(zhi)過(guo)熱(re)警(jing)報(bao)信(xin)號(hao)。一(yi)個(ge)應(ying)用(yong)範(fan)例(li)是(shi)當(dang)係(xi)統(tong)中(zhong)溫(wen)度(du)即(ji)將(jiang)超(chao)出(chu)元(yuan)件(jian)的(de)最(zui)大(da)運(yun)行(xing)溫(wen)度(du)時(shi)。此(ci)時(shi)，處(chu)理(li)器(qi)可(ke)以(yi)中(zhong)止(zhi)向(xiang)元(yuan)件(jian)供(gong)電(dian)，避(bi)免(mian)係(xi)統(tong)由(you)於(yu)過(guo)熱(re)而(er)受(shou)到(dao)損(sun)壞(huai)。

分立熱敏電阻電路

用於進行持續溫度測量和過熱警報指示的傳統分離元件電路在傳感器元件中使用熱敏電阻器(熱敏電阻)

，通常采用負溫度係數(NTC)熱敏電阻。隨著溫度的升高
，NTC熱敏電阻的電阻值降低(圖1)。

 
圖 1：采用傳統熱敏電阻的電路

處理器的模數轉換器用於采集溫度模擬電壓(VteMP)。當溫度超出臨界值時，數字比較器的輸出端會驅動處理器的輸入端進行提示。

電壓分頻器直接衍生模擬溫度信號，作為熱敏電阻溫度模擬信號的電壓電平。RBIAS電dian阻zu器qi能neng夠gou設she置zhi電dian路lu增zeng益yi，並bing使shi熱re敏min電dian阻zu保bao持chi在zai允yun許xu的de功gong率lv內nei工gong作zuo，從cong而er最zui大da限xian度du地di減jian小xiao溫wen度du導dao致zhi的de電dian阻zu誤wu差cha。過guo熱re警jing報bao通tong過guo將jiang熱re敏min電dian阻zu的de輸shu出chu端duan與yu比bi較jiao器qi的de輸shu入ru端duan相xiang連lian接jie而er產chan生sheng。參can考kao電dian壓ya與yu比bi較jiao器qi的de另ling一yi輸shu入ru端duan相xiang連lian
，以yi設she置zhi比bi較jiao器qi輸shu出chu端duan被bei激ji活huo的de電dian壓ya值zhi(過熱電平)。通過采用磁滯反饋回路用於避免比較器在VTEMP等於VREF時來回快速開關。

但是分立熱敏電阻解決方案會存在許多設計問題。而LM57集成模擬溫度傳感器和溫度開關能夠解決這些設計問題，並提高係統的性能。

集成的LM57電路

LM57不僅集成了分立熱敏電阻電路的功能
，還改進了其性能。如圖2所示
，我們可以看到元件數量變少了，但功能卻增加了。例如低態跳脫點輸出和輸入針腳使係統可以在原位置測試LM57的功能。

 
▲圖2：LM57集成電路應用

處理器的模數轉換器用於采集溫度模擬電壓(VTEMP)。當溫度超出臨界值時
，過熱(TOVER)輸出端會驅動處理器的輸入端進行指示。跳脫點由兩個無源電阻器(RSENSE1和RSENSE2)設置，而不是由有效參考端和偏壓電阻器設置。

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精確度

任何溫度傳感器電路中最重要的測量參數之一是總體電路的精確度(或誤差)。在設計分立電路解決方案時，各元件的誤差會累加得出測量值的最大總誤差。例如，分立熱敏電阻電路(圖1)中的VTEMP模擬溫度輸出端將同時受到熱敏電阻和電阻器RBIAS的精確度影響。TOVER數字警報的精確度不僅受到VTEMP的精確度影響，還受到比較器、反饋電阻器和磁滯電阻器的固有誤差影響。例如，如果使用此電路控製大型HVAC係統
，這些誤差可能引起大型係統在不需要工作時繼續運轉，從而導致係統產生過多的功率。

LM57完全集成(圖3)
，所有組成部分的輸入輸出都包含在LM57的校對流程中，因此不會產生以上所提到的誤差源。同時，係統設計員不需要累加各組成元件的誤差，從而得出總誤差。LM57能保證VTEMP模擬輸出的最大誤差為±0.7℃，TOVER警報輸出的最大誤差為±1.5℃。

 
圖3：LM57集成模擬溫度傳感器和溫度開關的功能框圖

NTC電路的另一個誤差源是VTRIP的de誤wu差cha。最zui大da程cheng度du降jiang低di這zhe一yi誤wu差cha的de一yi種zhong途tu徑jing是shi使shi用yong高gao精jing度du參can考kao端duan。但dan是shi，比bi較jiao器qi的de輸shu入ru端duan會hui收shou集ji到dao來lai自zi參can考kao端duan的de噪zao聲sheng。比bi較jiao器qi的de跳tiao脫tuo點dian會hui隨sui著zhe噪zao聲sheng產chan生sheng的de信xin號hao電dian平ping的de變bian化hua而er不bu同tong。LM57采用一種專利技術從而解決了這個問題。用戶可以通過選擇兩個電阻器RSENSE1和RSENSE2的值設置VTRIP的值。LM57使用數模轉換器確定跳脫電壓範圍。隻要感應線路中電壓在指定範圍內，跳脫溫度就不會產生變化。這表示LM57感應輸入不會受到輸入端適量噪聲的影響。這還意味著隻要電阻器的容差在1%或更低
，各電阻器的跳脫點就不會變化。

線性度和轉換噪聲

在zai傳chuan感gan器qi測ce量liang中zhong獲huo得de最zui大da的de精jing確que度du需xu要yao注zhu意yi量liang化hua噪zao聲sheng誤wu差cha，這zhe是shi由you模mo擬ni信xin號hao向xiang二er進jin製zhi數shu據ju轉zhuan換huan產chan生sheng的de誤wu差cha。模mo擬ni信xin號hao經jing過guo數shu字zi化hua，得de出chu的de是shi一yi個ge接jie近jin實shi際ji測ce得de模mo擬ni值zhi的de數shu字zi值zhi。數shu字zi測ce量liang的de最zui小xiao增zeng量liang(LSB)是將模數轉換器參考電壓除以模數轉換器的可數代碼數得出的電壓。例如，使用2.56V參考電壓的8位模數轉換器產生的LSB值為2.56V ÷ 28 = 10mV。測得的模擬值和數字值之間的任何差值將稱為轉換中的誤差，這被稱為轉換噪聲或轉換誤差。例如，如果嚐試采集1.384V信號
，此信號經數字化獲得接近10mV的值，假設達到1.380V，則采樣值具有4mV的轉換噪聲值。如需了解更詳盡的轉換噪聲討論，請參見National.com網站上的《淺談模數轉換器》(The ABCs of ADCs)一文。

那麼，此噪聲在溫度誤差中意味著什麼?答案取決於傳感器輸出的增益。傳感器的增益幅度越大，就越少受到噪聲的影響——傳感器增益越高，量化噪聲產生的誤差越小。如圖4所示
，可以看到在跳脫溫度設為100℃時，LM57的VTEMP模擬輸出與-10.4mV/℃典型增益值呈現很好的線性關係(實際上，LM57具有4種可能的增益，這取決於選擇的跳脫點值，但是本例中我們選擇100℃)。這表示每毫伏噪聲對溫度的影響為0.097℃/mV。同樣在100℃的溫度下


，熱敏電阻輸出端的1mV噪聲將產生1.7℃的誤差(本模擬試驗中使用NCP15XH103熱敏電阻和6.2kΩ偏壓電阻器)。

 
圖4：LM57和NTC熱敏電阻(Murata NCP15XH103F)的噪聲靈敏度比較

工作溫度範圍

較熱敏電阻而言，LM57優點是具有更寬的可用工作溫度範圍。如圖4所示，LM57可在-50℃至150℃的溫度範圍中工作。此熱敏電阻的額定溫度範圍是-40℃至125℃，但其可用範圍接近-20℃至100℃。由於在此範圍內具有線性輸出值，因此無需優化電路實現更窄
、更高的溫度範圍;LM57在140℃下具有卓越的精確度和噪聲容差。

設計時間和板空間

在如今更短的產品開發周期中，集成的LM57可以通過縮短設計時間從而提高價值。LM57隻需要使用簡易的設計優化方法即可集成在電路中，並與處理器相連。無需元件匹配、考慮序列誤差等。

youyucaiqudanyifengzhuang，tijixiao，congerjieshenglebankongjianheshengchanchengben，bingtigaolezhiliang。ruguozaifenlijiejuefanganzhongjieheduogeyuanjianjiangzhanyonggengdabankongjian

，yinweigeyuanjianjianxuyaobaochizuixiaojianju。shejimeizengjiayigexinyuanjian，zaidianluzhongfangzhigaiyuanjiandechengbenjiuleijiadaochanpinchengbenzhong。meigefujiayuanjiandouxuyaozengjiayigeshebeihelianggehuogengduolianxian

，yincizaishejizhongxuyaokaolvgengduodewenti。

本文小結

集成的LM57moniwenduchuanganqihewendukaiguanbujinjiehelechuantongwenduchuanganqihebijiaoqidianludeyoudian，tongshibifenlijiejuefanganjubeigengduodegongnenghegenghaodexingneng。ruxugaijinxitongxingnengbingsuoduanshejishijian
，LM57是最佳選擇。