| 最近,美國國家半導(dǎo)體公司（National Semiconductor）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)部亞太區(qū)市場經(jīng)理陳永信先生向記者專門介紹了集成電路溫度傳感器的特點、日益廣泛和深入的應(yīng)用領(lǐng)域,以及國家半導(dǎo)體公司溫度傳感器芯片開發(fā)概況和產(chǎn)品介紹。鑒于美國國家半導(dǎo)體公司在全球溫度傳感器集成電路市場處于領(lǐng)先地位,他提供的信息可能會引起讀者的興趣并有參考價值。 溫度傳感器比熱敏電阻器具有的優(yōu)勢 溫度傳感元件幾乎是無處不在。從空調(diào)系統(tǒng)、冰箱、電飯煲、電風(fēng)扇等家電產(chǎn)品直至PC機(jī)、服務(wù)器、計算機(jī)外設(shè)、移動電話手機(jī)等,都需要具有溫度傳感功能的器件。 雖然長期以來熱敏電阻器是最常用的元件,目前在一些工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域仍然起重要的作用;但是,集成電路溫度傳感器比起熱敏電阻器有著明顯的優(yōu)點,包括準(zhǔn)確度更高,體積更小,功耗更低,更加適合在集成電路系統(tǒng)中應(yīng)用。 溫度傳感器集成電路的電壓輸出與溫度成正比,在相當(dāng)寬的溫度范圍內(nèi),都具有很高的準(zhǔn)確度。反之,熱敏電阻器的電壓輸出與溫度不具有線性關(guān)系,需通過查表或外加線性化電路,才能得到準(zhǔn)確的溫度。而且,熱敏電阻器在高溫區(qū)段電壓變化率較小,不易分辨,造成溫度測量的誤差較大。這是熱敏電阻器的最大缺點。相比之下,集成電路溫度傳感器因其電壓輸出與溫度成線性關(guān)系,無論在高溫或低溫范圍內(nèi),準(zhǔn)確度都是一樣的。 其次,熱敏電阻器產(chǎn)品在不同的批次間存在差異,電子響應(yīng)性能不一致。因而,使用前都需要進(jìn)行調(diào)校,在大量生產(chǎn)時增加成本和時間。 集成電路溫度傳感器的輸出阻抗較低,功耗也較低;熱敏電阻器通過消耗電流感受溫度,功耗較高。而且,長時間感受溫度使熱敏電阻器本身的溫度也升高,測量溫度的準(zhǔn)確性降低。 從成本上分析,盡量單個熱敏電阻器的價格低,但它必須配合相關(guān)元件才能達(dá)到集成電路溫度傳感器的準(zhǔn)確度。從整體上說,熱敏電阻器所需的成本反而更高。 采用集成電路溫度傳感器需要較少的芯片支持,占用印刷電路板的空間小。而且,系統(tǒng)設(shè)計可以簡化,節(jié)省設(shè)計時間。 國家半導(dǎo)體公司溫度傳感器芯片開發(fā)概況 美國國家半導(dǎo)體公司的溫度傳感器芯片發(fā)展有四大方向：模擬輸出（應(yīng)用于蜂窩電話、硬盤機(jī)、空調(diào)等）,數(shù)字（應(yīng)用于硬盤機(jī)、空調(diào)、醫(yī)療設(shè)備、計算機(jī)等）,遠(yuǎn)程二極管（應(yīng)用于計算機(jī)/服務(wù)器類產(chǎn)品）和系統(tǒng)監(jiān)視器（應(yīng)用于計算機(jī)/服務(wù)類產(chǎn)品）。 一、模擬輸出溫度傳感器芯片 LM20模擬輸出溫度傳感器適用于蜂窩式移動電話中。由于這類電話（尤其是新一代推出的）對溫度都非常敏感,過高或過低溫度保護(hù)功能便顯得非常重要。LM20在溫度為25℃時,準(zhǔn)確度可達(dá)+/-1.5℃或+/-4℃。它封裝小巧,而且價格合理。 二、數(shù)字溫度傳感器芯片 LM92是一種高精確度的雙線接口溫度傳感器芯片。該款芯片最適用于各種高精確度的應(yīng)用方案,其中包括冷暖空氣調(diào)節(jié)、通風(fēng)系統(tǒng)、醫(yī)療儀器、汽車、基站以及多種其他應(yīng)用方案。有關(guān)應(yīng)用方案一般均需要在較小的溫度范圍內(nèi)達(dá)到較高的精確度。在LM92芯片還未正式推出之前,采用模擬溫度傳感器芯片或熱敏電阻器。但由于這兩類解決方案需要加設(shè)線性化電路及另外需要調(diào)校,因此會令成本增加。此外,模擬解決方案必須進(jìn)行一些特別的測試,才可確保其精確度,但有關(guān)測試會對量產(chǎn)造成一定的影響。而LM92芯片采用更精確的測試方法,因此性能更可靠,即使在大量生產(chǎn)時仍能保持其精確度。 LM26是一款高精度單輸出的低功率恒溫器芯片。由于這款芯片可以按照個別客戶要求而預(yù)先設(shè)定恒溫器的斷開點,并且可以提供模擬溫度傳感輸出。因此特別適用于溫度控制裝置,例如火警警報系統(tǒng)。 三、遠(yuǎn)程二極管溫度傳感器芯片 計算機(jī)的處理器一向?qū)囟榷济舾?Intel在IDF會議上曾表示該公司的處理器,包括Pentium4中央處理器,都需要準(zhǔn)確度高達(dá)+/-1℃的溫度傳感技術(shù)為其提供支持;而準(zhǔn)確度高達(dá)+/-1℃的溫度傳感技術(shù)不單可以將系統(tǒng)的溫度誤差由+/-6℃降至+/-3℃,同時也可縮小溫度寬限范圍。對臺式計算機(jī)和移動型計算機(jī)而言,溫度寬限范圍愈小,性能便愈高,因開動散熱扇而浪費的電力也愈小。反之,溫度寬限范圍愈大,中央處理器在這個溫度范圍內(nèi)操作,其性能也會受到影響。 LM86與LM88都是美國國家半導(dǎo)體推出可保護(hù)系統(tǒng)免受損害的溫度傳感器芯片。LM86是一款高準(zhǔn)確度遠(yuǎn)程二極管溫度傳感器,在60℃至100℃的溫度范圍內(nèi),可達(dá)至+/-1℃遠(yuǎn)程準(zhǔn)確度,更可支持ACPI標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)有視窗式比較功能,亦支持SMBus1.1及設(shè)有報警響應(yīng)協(xié)議與超時功能。 LM88是一款雙遠(yuǎn)程二極管溫度傳感恒溫器芯片,同樣最適用于筆記本型計算機(jī)、臺式機(jī)、工作站與服務(wù)器上,以及電池供電的便攜式系統(tǒng)等應(yīng)用方案。此外,LM88芯片也可用作個人計算機(jī)的四級散熱扇速控制器,而且成本也較低。 另一款遠(yuǎn)程二極管芯片是LM83,可測系統(tǒng)內(nèi)四個不同位置的溫度,其中三個屬于芯片之外三個不同位置的溫度,而第四個是芯片本身的內(nèi)部溫度。以往只有中央處理器的溫度需要接受監(jiān)測,但以目前的系統(tǒng)來說,電池、圖形加速器及PCMCIA卡盒等配件的溫度亦需同樣接受監(jiān)測。LM83芯片可發(fā)出兩個可設(shè)定溫度的中斷輸出信號。 LM88與LM83同樣都具有卓越的抗噪音干擾能力,可減低電源供應(yīng)帶來的噪音干擾,有助防止假斷開。 四、系統(tǒng)監(jiān)示器芯片 LM87是一款系統(tǒng)監(jiān)示傳感器芯片,除了與遠(yuǎn)程二極管傳感器芯片一樣能控制溫度之外,還對風(fēng)扇、電壓有監(jiān)控的作用。適用于筆記本型計算機(jī)、臺式機(jī)、服務(wù)器等。LM87是內(nèi)置兩個LM87遠(yuǎn)程二極管的溫度傳感器,有兩個風(fēng)扇轉(zhuǎn)速輸入口,跟八個電壓監(jiān)測輸入口,還有一個風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的控制輸出。 美國國家半導(dǎo)體是溫度傳感器市場的主要芯片供應(yīng)商,一直致力為客戶提供各種不同的溫度傳感器芯片,包括業(yè)內(nèi)最高準(zhǔn)確度、最低功率及最小封裝的溫度傳感器,確保各合作伙伴有更多的選擇。 |
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