偶然看到一篇文章,標題是“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品,卻總是溫度電路設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。
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,可以實現預期的功能,而且不復雜(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,它使設計變得非常簡單,使生活更輕松。”工程師由衷點贊。
是的,不僅一般工程師喜歡,連航天設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。這一發現是當今時代最著名的科學(和精密檢測技術)發現之一,背后少不了尖端信號鏈電子技術的卓越貢獻,ADI是其中一家做出貢獻的半導體公司之一。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測。AD590S作為一種抗輻射溫度傳感器,被用于執行“朱諾”號任務。當宇宙飛船從它所環繞的行星的陰影中出來,然后進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部的集成電路產生顯著但可預測的影響。從溫度傳感器獲取的信息可用于調整和補償宇宙飛船上的溫度變化。
幾大關鍵特性賦能,溫度傳感器AD590技術解讀
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,該器件可充當一個高阻抗、恒流調節器,調節系數為1 μA/K。片內薄膜電阻經過激光調整,可用于校準器件,使該器件在298.2K(25°C)時輸出298.2 μA電流。
AD590適用于150℃以下、目前采用傳統電氣溫度傳感器的任何溫度檢測應用,寬泛的工作環境條件使其符合像太空這樣的極端應用場景。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用的一種很有吸引力的備選方案。應用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補償。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、液位檢測以及風速測定等。
AD590特別適合遠程檢測應用,例如宇宙飛船這樣的應用場景。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到數百英尺。這種輸出特性還便于AD590實現多路復用:輸出電流可以通過一個CMOS多路復用器切換,或者電源電壓可以通過一個邏輯門輸出切換。除此之外,AD590還有這些關鍵特性,值得參考:
1、AD590是一款經過校準的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。應用該器件時無需使用昂貴的變送器、濾波器、引線補償和線性化電路。
2、先進的晶圓級激光調整結合廣泛的最終測試,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44 V的正向電壓以及20 V反向電壓。因此,電源異常或引腳反轉不會損壞器件。
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原文標題:從火星“毅力號”到LIGO引力波探測,這款溫度傳感器為啥能一直刷屏?
文章出處:【微信號:WW_CGQJS,微信公眾號:傳感器技術】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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