利用LT3092電流源以高線性度將溫度轉(zhuǎn)換為電流

基礎(chǔ)電子課程的第一堂課之一 涵蓋電阻器、電容器、電感器、電壓源和電流源的符號。雖然 每個符號代表一個功能組件 現(xiàn)實(shí)世界的電路，只有部分符號有直接 物理對應(yīng)物。例如，三個離散的 無源器件（電阻器、電容器、電感器）可以 從架子上撿起來并放在真正的板上 因?yàn)樗鼈兊姆栴愃莆锍霈F(xiàn)在基本原理圖中。 同樣，雖然電壓源沒有直接的 2 端子 模擬，電壓源可以通過現(xiàn)成的線性穩(wěn)壓器輕松構(gòu)建。

基本電子符號的害群之馬早已 是 2 端子電流源。符號顯示 在每個基礎(chǔ)電子課程中都名列前茅，但電子 101 教師必須花時間解釋缺乏 現(xiàn)實(shí)世界的等價物。該符號呈現(xiàn)一個簡單的 電子概念，但建立電流源有， 到目前為止，這是一項(xiàng)復(fù)雜的任務(wù)。

真正的2端子電流源

隨著引入LT3092?，現(xiàn)在一樣簡單 產(chǎn)生 2 端子電流源，因?yàn)樗莿?chuàng)建一個 電壓源。圖 1 示出了 LT3092 如何使用 內(nèi)部電流源和誤差放大器，以及 兩個外部電阻器的比率，用于設(shè)置一個常數(shù) 輸出電流在0.5mA至200mA之間的任何電平。

圖1.2 端子電流源僅需兩個電阻即可編程。

內(nèi)部基準(zhǔn)的平坦溫度系數(shù) 電流（如圖2中突出顯示）與許多電壓一樣好 引用。不需要使用低TC電阻;這 外部電阻器所需的溫度系數(shù) 只有相互匹配才能獲得最佳效果。

圖2.設(shè)置引腳電流與溫度的關(guān)系。

無頻率補(bǔ)償或電源旁路電容器 是需要的。頻率補(bǔ)償是內(nèi)部的，并且 內(nèi)部基準(zhǔn)電路經(jīng)過緩沖，可保護(hù)其免受 行更改。

無需輸入至輸出電容。雖然已經(jīng)進(jìn)行了廣泛的測試以確保穩(wěn)定運(yùn)行 在盡可能廣泛的條件下，復(fù)雜的負(fù)載 阻抗條件可能會引起不穩(wěn)定。因此， 強(qiáng)烈建議使用最終組件值進(jìn)行原位測試。如果出現(xiàn)穩(wěn)定性問題，可以解決 放置小型電容器或串聯(lián) RC 組合 在輸入、輸出或從輸入到輸出上。

LT3092 提供了所有預(yù)期的保護(hù)功能 來自高性能產(chǎn)品：熱關(guān)斷， 過流保護(hù)、反向電壓和反向電流保護(hù)。因?yàn)橐粋€簡單的電阻比設(shè)置 目前，可以利用多種技術(shù) 以動態(tài)調(diào)整電流。LT3092 還可以 配置為不帶輸出電容器的線性穩(wěn)壓器 用于本質(zhì)安全環(huán)境。

LT3092 作為 T-I 轉(zhuǎn)換器

歐米茄44200系列線性熱敏電阻套件*包括 熱敏電阻和電阻共同構(gòu)成線性 正確配置時對溫度的響應(yīng)。 這些套件以高精度產(chǎn)生與溫度成比例的電壓或電阻;的 #44201 套件適用于 0°C 至 100°C 溫度范圍 精度為 0.15°C。

顯然，這些套件很容易滿足廣泛的需求 多種應(yīng)用，但問題出現(xiàn)時 熱敏電阻必須放置在長導(dǎo)線的末端——?dú)W米茄的應(yīng)用信息表明不再 超過 100 英尺的 #22 線，用于熱敏電阻套件 #44201。線 阻抗會干擾熱敏電阻電阻和 破壞了套件固有的準(zhǔn)確性。

通過將 LT3092 與熱敏電阻套件一起添加到熱敏電阻套件中 三個精度為 0.1% 的電阻器和一個最終調(diào)整，非常 精確的 2 端子溫度-電流轉(zhuǎn)換器可以 被建造。該電路測量 700μA 工作電流 在 0°C 時，每度下降 2μA，直到 100°C，在 該點(diǎn)電流測量為 500μA。顯而易見的 與T-V轉(zhuǎn)換器相比，此T-I轉(zhuǎn)換器的優(yōu)勢 是無論電線如何，電流都保持不變 長度 - 只要有足夠的電壓來滿足 LT3092 電路的合規(guī)性，同時不超過 它的絕對最大值。電子學(xué)101：基爾霍夫定律 規(guī)定導(dǎo)線中的電流守恒，只要 因?yàn)闆]有節(jié)點(diǎn)可以讓電流在運(yùn)行過程中泄漏。

圖3顯示了線性熱敏電阻套件的原理圖 #44201 來自 Omega 的 LT3092 和附加產(chǎn)品 電阻值。下面的公式允許 替換其他熱敏電阻套件值并確定適當(dāng)?shù)幕パa(bǔ)電阻以調(diào)整 應(yīng)用。

圖3.2端子溫度-電流溫度計，適用于長線末端。

一旦初始電路建成，任何初始容差、變化和偏移都可以通過連接輕松消除 從節(jié)點(diǎn) A 到節(jié)點(diǎn) B 的電壓表并修剪 用于測量 302mV 的電位計（適用于本設(shè)計）。這 無論溫度如何，電壓都保持恒定。

現(xiàn)在，一根導(dǎo)線跑出并返回，用于遠(yuǎn)距離的溫度檢測。通過提供輸入電壓 高于 LT3092 的順從水平 （小于 2V 對于此電路和電阻組合）和檢測 合力電流（使用1K電阻和DVM）可以 測量溫度。圖4顯示了電流輸出 從電路跨越溫度和差異 在測量和計算響應(yīng)之間。

圖4.圖3中溫度計的計算與測量性能。

結(jié)論

LT3092 僅需兩個外部電阻器即可產(chǎn)生 參考輸入或 接地，或與信號線串聯(lián)。

2 端子電流源可實(shí)現(xiàn)多種應(yīng)用，尤其是涉及長導(dǎo)線的應(yīng)用，例如 基爾霍夫定律規(guī)定了電流守恒 長導(dǎo)線距離 — 電壓信號所在的距離 會被損壞。此處提供的示例使用 LT3092 和一個用于轉(zhuǎn)換溫度的線性熱敏電阻套件 到電流，創(chuàng)建一個 2 端子電流輸出溫度計。將其與長距離電線串聯(lián)放置 無論使用電線的距離如何，都能保持精度。

審核編輯：郭婷