哈工大模电大作业

示范性电视大学作业(1)设计主题是一个由AD590组成的温度测量电路。大学电气工程与自动化班级级别策划者学校编号指导教师设计时间由AD590构成的温度测量电路摘要：AD590是AD公司利用PN结正向电路与温度的关系研制的电流输出型双端温度传感器。由于该装置具有良好的线性和互换性，测量精度高，消除了电流波动。根据电流-电压转换原理，利用AD590设计了一种简单的温度测量电路。关键词：AD590，温度测量，电流电压转换电路1.任务：利用AD590设计温度测量电路。2.设计要求：(1)测量温度范围为0-30，输出电压上限为5V。(2)电阻选择标准值。(3)解释所选运算放大器型号和引脚图。(4) AD590引脚图。(5)模拟部分或全部电路。1.理论分析(1)AD590简介集成温度传感器AD590是一种电流型双端元件，有两个活动引脚“-”和“-”。在两个引脚上施加电压后，它通过的电路与AD590的温度成正比。AD590的引脚图如图1所示。最后一个引脚是传感器外壳，可以悬挂或接地(空气屏蔽效应)。AD590的基本参数(1)温度测量范围-55 L50；(2)线性电流输出la/k；(3)线性度好，满量程范围为0。3；(4)电源电压范围为4-30 V，当电源电压在5-10 V之间，电压稳定性为L%时，产生的误差仅为0.01；(5)电阻采用激光刻蚀，器件在25(298.2千欧)时输出298.2A；(6)低功耗。从参数来看，电流I与温度成线性关系，温度每升高1，电流I增加1年。当根据制造时的热力学温度校准时，即在0时，AD590的电流为I=273A。电流I(A)与温度t()之间的关系可用函数表示为I=273 t(数值关系)。(2)温度测量电路设计和参数选择为了将AD590输出的电流信号转换为电压信号，应在AD590上串联一个10K的电阻。那么电阻上的电压降在0时为2.73伏，电阻上的电压降每升高1就增加10毫伏。为了使输出电压为0 0V，此时应增加一个失调，以抵消AD590输出。图2温度测量示意图如图2所示，为了消除273A的偏移，运算放大器A1的反相输入是虚地，并且其输出被选择成使得运算放大器A1的输出与摄氏度温度成比例也就是说，温度每升高1，10mV就会增加。齐纳二极管DZ的稳定电压值为5.1V.为了限制电流电阻，应保证其远大于，并且可以选择。此外，由于放大器A1的反相输入端有一个虚地，因此可以选择它，也可以选择一个10K电位计。利用AD590电流随温度变化的特性，将电流转换为电压输出。因为比率系数相对较小，所以输出电压非常小，这不利于读取。在第一级电路之后，增加一个反比运算电路来放大电压并输出。(3)运算放大器该设计使用集成运算放大器741，其引脚排列和引脚功能如图3所示。引脚2是运算放大器的反相输入，引脚3是同相输入，引脚6是输出，引脚7是正电源，引脚4是负电源。引脚1和引脚5是输出置零端子，引脚8是空引脚。2.电路设计与仿真1.根据参数分析的结论设计电路，如图4所示。使用Mulisium7模拟电路。在图4中，XMM1是偏移，XMM3是输出。2.当分别测量0，10，20，30时，表示各自的数值。由于Multisium中没有AD590，因此电流源相当于取代了AD590。当温度为0时，设置为273A，每个表示如图所示。当温度变化到10时，设置为283A，每个表示如图所示。当温度为20时，设置为293A，各表示如图所示。什么时候然后，电路的输出电压与AD590提供的电流变化成正比，只有合理选择的电阻值，输出电压才能保持与摄氏温度成正比。3.结果分析当电路用于测量温度时，输出电压与温度值的关系为(t为，u为v)。当温度为10时，输出电压不升高1，输出电压升高100毫伏。当温度达到30时，输出电压为3V，满足输出上限5V的要求。此外，电路中使用的电阻是标准电阻值，可以实现简单的温度测量精度要求。4.经验通过对AD590测温点的设计和仿真，我们对AD590测温电路的工作原理和运算放大