大多數(shù)遠(yuǎn)端二極管溫度傳感器數(shù)據(jù)手冊(cè)建議使用10 mil PC板走線寬度和10 mil走線間距,以便將傳感器連接到熱二極管。但是,可以使用更窄的走線和更緊密的間距,如本應(yīng)用筆記所示。
雖然Maxim數(shù)據(jù)手冊(cè)通常推薦10 mil走線寬度和10 mil走線間距,但5 mil走線和5 mil間距已被證明可提供等效的結(jié)果,但串聯(lián)電阻更高。由于Maxim溫度傳感器可以預(yù)測(cè)較高串聯(lián)電阻引起的測(cè)量誤差,并且可以進(jìn)行補(bǔ)償,因此可以使用5 mil走線和間距,并獲得良好的結(jié)果。
傳感器熱二極管之間對(duì)更窄互連的需求是使復(fù)雜印刷電路板盡可能小的趨勢(shì)的直接結(jié)果。大多數(shù)遠(yuǎn)端二極管溫度傳感器的數(shù)據(jù)手冊(cè)建議傳感器和熱二極管之間的互連線最長(zhǎng)為幾英寸,寬度為10密耳/間距為10密耳??梢允褂酶L(zhǎng)和更窄的跡線,前提是了解其影響。
改變電路板走線的長(zhǎng)度和寬度可以改變與這些走線相關(guān)的串聯(lián)電阻和噪聲拾取量。了解這些影響后,可以就是否可以接受更長(zhǎng)和更窄的跡線做出明智的決定。
串聯(lián)電阻
增加熱二極管走線(DXN 和 DXP)的長(zhǎng)度或減小其寬度會(huì)增加串聯(lián)電阻,從而導(dǎo)致遠(yuǎn)程傳感器的溫度讀數(shù)出現(xiàn)額外的誤差(圖 1)。Maxim的大多數(shù)遠(yuǎn)程傳感器的測(cè)量誤差約為串聯(lián)電阻的0.45°C/Ω。
ΔT = δr x 0.45°C
圖1.圖中顯示了DXN-DXP線寬對(duì)溫度測(cè)量的影響。線寬越小,串聯(lián)電阻越高,因此測(cè)量溫度升高0.45°C/Ω。
其他制造商制造的溫度傳感器有時(shí)會(huì)使用更高的二極管偏置電流值,由于串聯(lián)電阻,會(huì)產(chǎn)生更大的誤差。在已知互連串聯(lián)電阻的應(yīng)用中,可以通過(guò)適當(dāng)調(diào)整傳感器報(bào)告的溫度來(lái)糾正誤差。
在為本研究制造的實(shí)驗(yàn)板中,我們制作了10英寸(25厘米)長(zhǎng)的互連,線寬/間距范圍從5密耳到10密耳。不同線寬的串聯(lián)電阻在~2Ω至~4Ω之間變化,5 mil走線的串聯(lián)電阻比10 mil走線多約2Ω。正如預(yù)期的那樣,使用 5 密耳跡線的溫度讀數(shù)大約高出 0.9°C。串聯(lián)電阻與走線長(zhǎng)度成正比,因此可以輕松計(jì)算不同走線長(zhǎng)度的影響。
由于較高串聯(lián)電阻引起的測(cè)量誤差是可預(yù)測(cè)的,并且可以補(bǔ)償Maxim溫度傳感器,因此可以使用5 mil走線和間距,結(jié)果良好(圖2)。
Maxim擁有一系列溫度傳感器,包括串聯(lián)電阻消除功能,可在測(cè)量過(guò)程中自動(dòng)消除串聯(lián)電阻的影響。具有串聯(lián)電阻消除功能的溫度傳感器包括MAX6654、MAX6690、MAX6601、MAX6697和MAX6698。
圖2.比較了由串聯(lián)電阻引起的測(cè)量溫度誤差和理論溫度誤差。線寬/間距為 10 mil 的溫度讀數(shù)用作參考。
噪音拾取
Maxim的溫度傳感器具有非常有效的噪聲抑制性能,如所有遠(yuǎn)程傳感器數(shù)據(jù)手冊(cè)中的典型工作曲線所示。這些曲線顯示了插入檢測(cè)跡線的高電平噪聲的影響。此外,在DXN和DXP之間連接2200pF電容有助于顯著降低任何噪聲拾取的幅度。
為了在將溫度傳感器連接到熱敏二極管時(shí)獲得最佳結(jié)果,請(qǐng)遵循以下簡(jiǎn)單準(zhǔn)則:
在 DXN 和 DXP 信號(hào)走線的每一側(cè)運(yùn)行 GND 走線。
避免在靠近 DXN 和 DXP 走線的地方路由高速信號(hào)走線。
當(dāng)跡線必須交叉時(shí),請(qǐng)確保它們以直角交叉。
在高速信號(hào)和 DXN/DXP 走線之間插入接地層。
盡可能在高速信號(hào)走線的每一側(cè)運(yùn)行GND走線。
結(jié)論
根據(jù)本應(yīng)用筆記中給出的結(jié)果,當(dāng)使用比遠(yuǎn)端二極管溫度傳感器數(shù)據(jù)手冊(cè)中通常推薦的PC板走線更窄時(shí),可以獲得良好的結(jié)果。
審核編輯:郭婷
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