模电大作业（一）设计题目 由AD590组成的测温电路 院 系 电气工程及其自动化 班 级 设 计 者 学 号 指导老师 设计时间 由AD590组成的测温电路【摘要】：AD590是AD公司利用PN结正向电路与温度的关系制成的电流输出型两端温度传感器由于该器件具有良好的线性特性和互换性，因此测量精度高并具有消除电流波动的特性本文根据电流电压转换原理采用AD590设计了一个简单的温度测量电路关键词】：AD590，测温，电流电压转换电路1. 任务：利用AD590设计一个温度测量电路2. 设计要求：（1） 测量温度范围在0-30℃，输出电压上限5V2） 电阻选用标准值3） 说明所选运放型号，管脚图4） AD590管脚图5） 对部分或全部电路进行仿真1.理论分析（1）AD590简介集成温度传感器AD590是一种电流型二端元件，有“+”“-”两个有效引脚，给这两个引脚提供电压后，其通过的电路与AD590的温度成正比，AD590管脚图如图1所示，最后一个引脚为传感器外壳，可悬空或者接地（气屏蔽作用）。
AD590的基本参数（1）测温范围- 55℃~+l50℃；（2）线性电流输出lμA／ K；（3）线性度好，满刻度范围为±0 .3℃；（4）电源电压范围4 -30 V，当电源电压在5 ~10V之间，电压稳定度为l ％时，所产生的误差只有±0.01℃；（5）电阻采用激光修刻工艺，使在+25℃（298.2K）时，器件输出298.2μA；（6）功率损耗低 由参数知，电流I与温度成线性关系，温度每增加1℃，电流I随之增加1µA在制造时按照热力学温度标定，即在0℃时，AD590的电流为I=273µA电流I(µA)与温度t（℃）的关系可用函数（数值关系）表示为I=273+t （2）测温电路设计与参数选择为了将AD590输出的电流信号转化为电压信号，应与AD590串联10KΩ的电阻，则在0℃时电阻上的压降为2.73V，温度每增加1℃，电阻上的压降增加10mV,为了使温度为0℃是的输出电压为0V，应加入偏移量，来抵消此时的AD590输出图2 温度测量原理图如图2所示 用以抵消273μA的偏移量，运算放大器A1的反相输入端虚地，其输出为了使得运算放大器A1的输出与摄氏温度成正比，选择即温度每增加1℃，增加10mV。
稳压二极管DZ的稳定电压值为5.1V为的限流电阻，应保证远大于，可选择，同样由于放大器A1的反相输入端虚地，有,所以，可选择，选用10KΩ电位器 利用AD590电流随温度变化的特性，将电流转化为电压输出，由于比例系数比较小，导致输出电压很小不利于读数，在第一级电路之后加上反向比例运算电路，将电压放大输出3）运算放大器 本设计采用集成运放741，其引脚排列及脚功能如图3所示引脚2为运放反相输入端，引脚3为同相输入端，引脚6为输出端，引脚7为正电源端，引脚4为负电源端引脚1和5为输出调零端，8引脚为空脚2.电路设计及仿真 1.由参数分析结论设计电路如图4，用Mulisium7对电路进行仿真图4中XMM1示数即为偏移量，XMM3示数即为输出 2.分别测量0℃，10℃，20℃，30℃，时，各表示数由于Multisium中没有AD590，故用一电流源等效代替AD590当温度为0℃，设置为273μA，各表示数如图所示当温度变为10℃时，设置为283μA，各表示数如图所示当温度为20℃时，设置为293μA，各表示数如图所示当温度为30℃时，设置为303μA，各表示数如图所示。
3.根据理论分析可得，当接入AD590时，由，则电路输出电压与AD590提供的电流变化量成正比，只需合理选择，的阻值，即可使输出电压在数值上与摄氏温度保持比例关系3.结果分析用该电路测量温度时，输出电压与温度数值上关系为（T为℃，U为V），当温度为10℃时，输出电压，温度没增加1℃，输出电压增加100mV,当温度达到30℃，输出电压为3V，满足输出上限为5V的要求，且电路所用电阻为标准阻值，能实现简单的温度测量精度要求4.心得体会通过对AD590测温点了的设计及仿真，对AD590测温电路的工作原理和运放的线性应用有着更加深入的理解，对Mulsium7软件的使用更加熟练5.参考文献【1】《模拟电子技术基础》 李振梅 高等教育出版社 2010年【2】《数字电子技术基础》 阎石 高等教育出版社2006年。