關(guān)于溫度傳感器AD590幾大關(guān)鍵特性賦能與技術(shù)解讀

偶然看到一篇文章，標(biāo)題是“什么樣的模擬IC讓工程師一見傾心？”有意思的話題，讓工程師一見傾心的芯片，無疑應(yīng)該是：最簡單，最好用，性能不錯，而且成本最低。

沒錯，里面引用了一款溫度傳感器IC——ADI的AD590。一款二十年前推出的產(chǎn)品，卻總是溫度電路設(shè)計時成為工程師的首選。文章指出，這款傳感器滿足了這些特性要求——它利用硅的溫度靈敏性來傳遞與溫度成正比的電流（1μA/°K），由只包含幾個主動組件的簡單IC實現(xiàn)。

作者給出用戶真正喜歡它的理由：易于使用、體積小、堅固耐用，可以實現(xiàn)預(yù)期的功能，而且不復(fù)雜（是的，它的成本很低）。“對于AD590組件，我可以說感同身受。因為可以直接輸出，它使設(shè)計變得非常簡單，使生活更輕松?！惫こ處熡芍渣c贊。

是的，不僅一般工程師喜歡，連航天設(shè)計中的大牛工程師們也喜歡這樣的器件哦。

從引力波探測到火星“毅力號”， 一款特別“能打”的模擬溫度傳感器

2015 年 9 月 14 日凌晨 4 點，在人類歷史上首次探測到引力波。它來自 13 億光年外的兩個黑洞，這兩個黑洞在猛烈碰撞后釋放出引力波能量，這一能量是宇宙中所有星球能量總和的十倍以上。這一發(fā)現(xiàn)是當(dāng)今時代最著名的科學(xué)（和精密檢測技術(shù)）發(fā)現(xiàn)之一，背后少不了尖端信號鏈電子技術(shù)的卓越貢獻(xiàn)，ADI是其中一家做出貢獻(xiàn)的半導(dǎo)體公司之一。公開的資料中，運算放大器AD797、高壓運算放大器ADA4700是其中的“功臣”，而老器件AD590也在列——LIGO 團(tuán)隊使用 Analog Devices 的 AD590 高精度溫度傳感器來測量容納激光的玻璃真空室的平均溫度，以此穩(wěn)定激光頻率。

而最近的消息是，剛剛在火星著陸的毅力號火星車，背后也有ADIAD590的身影——AD590S用于的宇宙飛船的溫度監(jiān)測。AD590S作為一種抗輻射溫度傳感器，被用于執(zhí)行“朱諾”號任務(wù)。當(dāng)宇宙飛船從它所環(huán)繞的行星的陰影中出來，然后進(jìn)入到太陽的直射光線中，溫度范圍時刻都在變化。即使被置于陽光下，宇宙飛船內(nèi)部面向太陽的一面和背向太陽的一面之間的溫差也會很大。這些溫度波動會對太空探測器內(nèi)部的集成電路產(chǎn)生顯著但可預(yù)測的影響。從溫度傳感器獲取的信息可用于調(diào)整和補(bǔ)償宇宙飛船上的溫度變化。

幾大關(guān)鍵特性賦能，溫度傳感器AD590技術(shù)解讀

AD590是一款雙引腳集成電路溫度傳感器，其輸出電流與絕對溫度成比例。在4 V至30 V電源電壓范圍內(nèi)，該器件可充當(dāng)一個高阻抗、恒流調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)系數(shù)為1 μA/K。片內(nèi)薄膜電阻經(jīng)過激光調(diào)整，可用于校準(zhǔn)器件，使該器件在298.2K（25°C）時輸出298.2 μA電流。

AD590適用于150℃以下、目前采用傳統(tǒng)電氣溫度傳感器的任何溫度檢測應(yīng)用，寬泛的工作環(huán)境條件使其符合像太空這樣的極端應(yīng)用場景。低成本的單芯片集成電路及無需支持電路的特點，使它成為許多溫度測量應(yīng)用的一種很有吸引力的備選方案。應(yīng)用AD590時，無需線性化電路、精密電壓放大器、電阻測量電路和冷結(jié)補(bǔ)償。這些特點，也是AD590“人見人愛”的主要原因。

除溫度測量外，還可用于分立器件的溫度補(bǔ)償或校正、與絕對溫度成比例的偏置、流速測量、液位檢測以及風(fēng)速測定等。

AD590特別適合遠(yuǎn)程檢測應(yīng)用，例如宇宙飛船這樣的應(yīng)用場景。它提供高阻抗電流輸出，對長線路上的壓降不敏感。任何絕緣良好的雙絞線都適用，與接收電路的距離可達(dá)到數(shù)百英尺。這種輸出特性還便于AD590實現(xiàn)多路復(fù)用：輸出電流可以通過一個CMOS多路復(fù)用器切換，或者電源電壓可以通過一個邏輯門輸出切換。除此之外，AD590還有這些關(guān)鍵特性，值得參考：

1、AD590是一款經(jīng)過校準(zhǔn)的2端子溫度傳感器，只需直流電壓電源（4 V至30 V）即可供電。應(yīng)用該器件時無需使用昂貴的變送器、濾波器、引線補(bǔ)償和線性化電路。

2、先進(jìn)的晶圓級激光調(diào)整結(jié)合廣泛的最終測試，確保AD590裝置易于互換。

3、由于輸出為電流而非電壓，提供出色的接口抑制性能。此外，電源要求很低（1.5 mW，5 V，25°C）。這些特性使AD590易于用作遠(yuǎn)程傳感器。

4、高輸出阻抗（》10 MΩ）提供出色的電源電壓漂移抑制性能。例如，將電源電壓從5 V更改為10 V會帶來最大1 μA的電流變化或1°C同等誤差。

5、AD590具有耐電性：它可以承受高達(dá)44 V的正向電壓以及20 V反向電壓。因此，電源異?；蛞_反轉(zhuǎn)不會損壞器件。
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