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- ELETTRONICA OGGI 429 - LUGLIO/AGOSTO 2013
L
a tendenza verso una potenza di elaborazione “più densa”
ha contribuito ad amplificare i problemi associati al calore.
In molti sistemi le caratteristiche del sistema di raffreddamen-
to costituiscono un grosso limite per le prestazioni generali.
Gli elementi di raffreddamento standard, tra cui ingombranti
dissipatori di calore e ventole rumorose che consumano
molta energia (o silenziose, ma costose), pongono alcuni limiti
ai dispositivi elettronici molto compatti. L’unico modo per
massimizzare le prestazioni, ridurre al minimo le esigenze di
raffreddamento e garantire buone condizioni dell’elettronica
consiste nel monitorare la temperatura del sistema in modo
accurato, preciso e completo.
Linear Technology ha così sviluppato una famiglia di sensori
di temperatura ad alta precisione che possono essere facil-
mente distribuiti in tutto il sistema:
•
LTC2997 misura con precisione la sua temperatura o quella
di un diodo esterno.
•
LTC2996 offre anche una funzione di monitoraggio che
consente di confrontare la temperatura misurata con un limi-
te superiore e inferiore e di comunicare eventuali valori in
eccesso mediante uscite di allarme ‘open drain’.
•
LTC2995 combina l’LTC2996 con un controller a doppia
alimentazione e consente di misurare la temperatura, di con-
frontarla con limiti configurabili e di controllare due tensioni
di alimentazione.
Un piccolo sensore di temperatura ad alta precisione
LTC2997, con package DFN-6 da 2mm × 3mm, è perfetto per
misurare la temperatura di un FPGA o di un microprocessore
(Fig. 1). Il dispositivo invia le correnti di misura al diodo di
monitoraggio della temperatura dell’FPGA o del microproces-
sore e genera una tensione proporzionale alla temperatura del
diodo sulla sua uscita VPTAT. Il dispositivo fornisce anche
una tensione di
riferimento di
1,8V sull’uscita
VREF che può
essere utilizzata
come tensione
di riferimento
per l’ADC inte-
grato nell’FPGA
o nel micropro-
cessore. L’errore
di misurazione
in questa confi-
gurazione dotata
di sensore ester-
no è garantito a
±1°C nell’ampio
range di tempe-
rature compreso
tra 0°C e 100°C e a ±1,5°C nella fascia –40°C / 125°C; l’errore
di misurazione della temperatura tipico è nettamente migliore
(Fig. 2). Se si collega il pin D+ a VCC, l’LTC2997 utilizza il suo
sensore di temperatura interno. La tensione VPTAT ha una
pendenza di 4mV/K e viene aggiornata ogni 3,5ms.
Principi operativi
L’LTC2997 raggiunge una precisione notevole misurando la
tensione del diodo con correnti di prova multiple e usando le
misurazioni per correggere eventuali errori ‘ process-depen-
dent’ e dovuti alla resistenza in serie.
L’equazione del diodo può essere risolta in funzione di T,
DIGITAL
SENSORI DI TEMPERATURA
I vantaggi dei sensori di
temperatura ad alta precisione
Christoph Schwoerer
Design section leader
Gerd Trampitsch
Design engineer
Linear Technology
Grazie a dispositivi che possono vantare una
precisione pari a ±1°C è possibile migliorare
prestazioni e affidabilità del sistema
Fig. 1 - Sensore di temperatura CPU remoto
Fig. 2 - Errore di temperatura vs temperatura
(LTC2997 alla stessa temperatura del diodo remoto)
