Порогові сенсори температури мають широке поле застосування в радіоелектронній апаратурі як у вигляді окремого виробу, так і в складі інтегральних мікросхем переважно для захисту від впливу надлишкової температури. В даній роботі розглядається модель сенсору у вигляді схеми електричної, що надана на рис.1. Потрібно визначити оптимальний вибір номінальних значень параметрів компонентів R4, R5 та R7, аби забезпечити точку спрацювання за температури170 °C. В основі роботи цієї схеми покладено залежність напруги переходу база-емітер VSENS кремнієвого біполярного транзистора VT0 від температури при стабільному струмі ISTEP [1] у схемі вимірювання, рис.2.
Ця залежність має майже лінійний характер при варіації струму через транзистор від 5 до 100 мкА при площі емітера 100 мкм2, що відображено на відповідному сімействі температурних характеристик, рис.3, отриманому розрахунком в системі ORCAD 9.2.
Рисунок 3. Сімейство залежностей напруги база-емітер від температури
Якщо зафіксувати номінальне значення резистора R5=4,3 кОм, схема 2, рис.4, та провести параметричний аналіз напруги VOUT при варіації номінальних значень резистора R4 від 5 до 6 кОм з кроком 100 Ом, то отримаємо віяло характеристик температурної залежності, рис.5.
За аналізом цих результатів визначаємо проміжне значення резистора R4=5,5 кОм, схема 3, рис.6, та проводимо аналіз для значень резистора R5 в діапазоні R5=4…4,6 кОм з кроком 10 Ом., та для резистора R7. Такий попередній аналіз дозволяє визначити найкращі початкові початкові умови для проведення оптимізації схеми відносно точки спрацювання за температури170 °C з визначеними номінальними значеннями вектору змінних параметрів {R4=5,6 кОм, R5= 4,23 кОм, R7=363 Ом}. Фінальна залежність температорної характеристики порогового сенсора від температури наведена на рис. 6.
Рисунок 5. Віяло залежностей вихідної напруги порогового сенсора від температури
Рисунок 6. Оптимізована залежність температурної характеристики порогового сенсора
Список використаних джерел:
1. Borisov A.V., Pavlov L.N. Modifikacija istochnika opornogo naprjazhenija // Jelektronika i svjaz` .- 2013. – s. 14-20.
|
Голосування 
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License
Знайшли помилку? Виділіть помилковий текст мишкою і натисніть Ctrl + Enter