本應(yīng)用筆記討論了通過Microchip的遠(yuǎn)程溫度檢測(cè)器件將二極管用作遠(yuǎn)程傳感器時(shí)如何保持精度的一些方法。本文檔中列出了可用作外部傳感器的二極管特性列表。它還提供了有關(guān)PCB布局的建議，可以幫助最大程度地減少由電子鼻或走線電阻引起的誤差。

熱二極管溫度測(cè)量

二極管的溫度測(cè)量基于二極管在兩種不同電流下工作時(shí)正向偏置電壓（?VBE）的變化。

圖1給出了溫度測(cè)量電路的功能框圖。該傳感器采用了開關(guān)電容器技術(shù)，該技術(shù)可在兩個(gè)偏置電流下采樣溫度二極管的電壓并保持電壓差。

開關(guān)電容采樣保持電路的輸出與一個(gè)單比特Δ-Σ模數(shù)（ADC）轉(zhuǎn)換器相連。ADC以100 kHz的采樣頻率運(yùn)行。ADC輸出經(jīng)過數(shù)字濾波，對(duì)2048個(gè)樣本求平均值，并產(chǎn)生11位輸出。

這種架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)在于出色的線性度和固有的抗擾性。線性直接歸因于ADC中的比較器，抗擾性歸因于數(shù)字平均濾波器。

圖1熱敏二極管溫度測(cè)量電路

保持精度

物理因素

當(dāng)兩個(gè)不同的電流通過結(jié)時(shí)，通過測(cè)量二極管的正向偏置電壓的變化來執(zhí)行溫度測(cè)量。電路板本身會(huì)影響準(zhǔn)確測(cè)量這些微小電壓變化的能力。例如，過多的串聯(lián)電阻會(huì)導(dǎo)致測(cè)量誤差。

布局

設(shè)計(jì)印刷電路板時(shí)，請(qǐng)遵循以下準(zhǔn)則：

• 將兩條遠(yuǎn)程二極管走線布線在同一層上。盡量減少使用過孔和更改層。
• 對(duì)于不使用反并聯(lián)二極管的單二極管走線，DP線比DN線對(duì)噪聲更敏感。對(duì)于長期運(yùn)行，建議在DP的外部布線DP線。
• 在二極管走線正下方的層上放置一個(gè)接地層。
• 保持二極管走線短。仔細(xì)布局，可以將二極管走線布線20-30厘米（8-12英寸）。但是，更長的走線會(huì)吸收更多的噪音。
• 保持二極管走線平行，并且兩條走線的長度在7.6毫米（300密耳）內(nèi)相同。
• 使用的二極管走線寬度為0.127-0.254mm（5-10 mil），走線之間的距離為0.127-0.254 mm。
• 對(duì)于沒有噪聲的非PC環(huán)境，請(qǐng)?jiān)?.127-0.254 mm（5-10 mil）間距的差分二極管走線對(duì)的兩側(cè)放置一個(gè)0.127-0.254 mm寬的接地保護(hù)走線。保護(hù)走線應(yīng)至少每6.35毫米（250密耳）連接至接地層。
• 如果保護(hù)走線不適用于PCB（在PC環(huán)境中通常是這種情況），則將二極管走線與任何其他信號(hào)走線分開至少0.5毫米（20密耳）。
• 使二極管走線遠(yuǎn)離高頻噪聲源，例如電源濾波或高速數(shù)字信號(hào)。
• 當(dāng)二極管走線必須與高速數(shù)字信號(hào)交叉時(shí)，使它們以90度角交叉。
• 避免將銅連接到焊料上，這可能會(huì)引入熱電偶效應(yīng)。

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