1、模電大作業（一）設計題目 由AD590組成的測溫電路 院 系 電氣工程及其自動化 班 級 設 計 者 學 號 指導老師 設計時間 由AD590組成的測溫電路【摘要】：AD590是AD公司利用PN結正向電路與溫度的關系制成的電流輸出型兩端溫度傳感器。由于該器件具有良好的線性特性和互換性，因此測量精度高并具有消除電流波動的特性。本文根據電流電壓轉換原理采用AD590設計了一個簡單的溫度測量電路。【關鍵詞】：AD590，測溫，電流電壓轉換電路1. 任務：利用AD590設計一個溫度測量電路。2. 設計要求：（1） 測量溫度范圍在0-30，輸出電壓上限5V。（2） 電阻選用標準值。（3） 說明所選運放型

2、號，管腳圖。（4） AD590管腳圖。（5） 對部分或全部電路進行仿真。1.理論分析（1）AD590簡介集成溫度傳感器AD590是一種電流型二端元件，有“+”“-”兩個有效引腳，給這兩個引腳提供電壓后，其通過的電路與AD590的溫度成正比，AD590管腳圖如圖1所示，最后一個引腳為傳感器外殼，可懸空或者接地（氣屏蔽作用）。AD590的基本參數（1）測溫范圍- 55+l50；（2）線性電流輸出lA K；（3）線性度好，滿刻度范圍為0 .3；（4）電源電壓范圍4 -30 V，當電源電壓在5 10V之間，電壓穩定度為l 時，所產生的誤差只有0.01；（5）電阻采用激光修刻工藝，使在+25（298.2

3、K）時，器件輸出298.2A；（6）功率損耗低。 由參數知，電流I與溫度成線性關系，溫度每增加1，電流I隨之增加1A。在制造時按照熱力學溫度標定，即在0時，AD590的電流為I=273A。電流I(A)與溫度t（）的關系可用函數（數值關系）表示為I=273+t。 （2）測溫電路設計與參數選擇為了將AD590輸出的電流信號轉化為電壓信號，應與AD590串聯10K的電阻，則在0時電阻上的壓降為2.73V，溫度每增加1，電阻上的壓降增加10mV,為了使溫度為0是的輸出電壓為0V，應加入偏移量，來抵消此時的AD590輸出。圖2 溫度測量原理圖如圖2所示 用以抵消273A的偏移量，運算放大器A1的反相輸入

4、端虛地，其輸出為了使得運算放大器A1的輸出與攝氏溫度成正比，選擇即溫度每增加1，增加10mV。穩壓二極管DZ的穩定電壓值為5.1V。為的限流電阻，應保證遠大于，可選擇，同樣由于放大器A1的反相輸入端虛地，有,所以，可選擇，選用10K電位器。 利用AD590電流隨溫度變化的特性，將電流轉化為電壓輸出，由于比例系數比較小，導致輸出電壓很小不利于讀數，在第一級電路之后加上反向比例運算電路，將電壓放大輸出。（3）運算放大器 本設計采用集成運放741，其引腳排列及腳功能如圖3所示。引腳2為運放反相輸入端，引腳3為同相輸入端，引腳6為輸出端，引腳7為正電源端，引腳4為負電源端。引腳1和5為輸出調零端，8引

5、腳為空腳。2.電路設計及仿真 1.由參數分析結論設計電路如圖4，用Mulisium7對電路進行仿真。圖4中XMM1示數即為偏移量，XMM3示數即為輸出。 2.分別測量0，10，20，30，時，各表示數。由于Multisium中沒有AD590，故用一電流源等效代替AD590。當溫度為0，設置為273A，各表示數如圖所示。當溫度變為10時，設置為283A，各表示數如圖所示。當溫度為20時，設置為293A，各表示數如圖所示。當溫度為30時，設置為303A，各表示數如圖所示。3.根據理論分析可得，當接入AD590時，由，則電路輸出電壓與AD590提供的電流變化量成正比，只需合理選擇，的阻值，即可使輸出電壓在數值上與攝氏溫度保持比例關系。3.結果分析用該電路測量溫度時，輸出電壓與溫度數值上關系為（T為，U為V），當溫度為10時，輸出電壓，溫度沒增加1，輸出電壓增加100mV,當溫度達到30，輸出電壓為3V，滿足輸出上限為5V的要求，且電路所用電阻為標準阻值，能實現簡單的溫度測量精度要求。4.心得體會通過對AD590測溫點了的設計及仿真，對AD590測溫電路的工作原理和運放的線性應用有著