用于反轉(zhuǎn)的溫度傳感器的輸出信號,而無需使用精密部件或引用一個獨特的電路。反相信號參考用于轉(zhuǎn)換的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)參考電壓。只需完成電路即可運算放大器和兩個分立元件。溫度傳感器的增益保持在統(tǒng)一為二的增益和用于精密組件的要求相對于傳統(tǒng)運放反相電路的結(jié)果。
反轉(zhuǎn)的模擬溫度傳感器的輸出(在制造用于溫度補償?shù)碾娫吹男盘枙r,例如),則可能選擇反相運算放大器,但這種方法可能需要兩個精心挑選的反饋電阻,以滿足規(guī)定的精度。
反相運算放大器的噪聲增益為2,輸出失調(diào)電壓是單位增益緩沖器的兩倍。圖1描述了用于反轉(zhuǎn)模擬輸出的傳統(tǒng)方法,例如溫度傳感器的模擬輸出。它還描繪了單一供應(yīng)系統(tǒng),這已經(jīng)成為常態(tài)。作為運算放大器同相輸入的參考電壓,該電路還需要一個電壓源,一個參考電壓或一個電阻分壓器。
圖1.對一對匹配電阻的需求阻礙了經(jīng)典的反相放大器電路。
作為替代,圖2的電路精確地反轉(zhuǎn)模擬溫度傳感器的輸出,無需精密元件。將傳感器輸出連接到放大器的反相輸入會迫使傳感器的接地引腳相對于參考電壓擺動負極。因此,在對應(yīng)于0V的傳感器輸出的溫度下,電路輸出等于V REF。電路輸出實現(xiàn)溫度傳感器的比例因子的精確倒數(shù),相對于參考擺動負。當(dāng)傳感器輸出為750mV,在25℃(典型的具有500mV的一個10mV的/℃?zhèn)鞲衅髟?℃下偏移),該電路輸出為V REF - 750毫伏。元件R和C確保放大器的穩(wěn)定性。
圖2.此連接提供溫度傳感器輸出的精確反轉(zhuǎn),無需精密組件。
溫度傳感器兩端的電壓絕不能低于傳感器的最小額定電源電壓。該最小值出現(xiàn)在預(yù)期的最冷溫度下,傳感器的負極引腳最為正。傳感器件的最低工作電壓(1.8V)可以緩解這種限制。因此,V S必須始終比V REF至少高1.8伏。由于此電路會改變傳感器的電源電壓,因此傳感器會引入一個與電源抑制比成比例的額外誤差。
表1.最大V REF 用于各種電源電壓
V S. MAX V REF
5 3.2
3.3 1.5
3 1.2
2.7 0.9