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- ELETTRONICA OGGI 429 - LUGLIO/AGOSTO 2013
DIGITAL
SENSORI DI TEMPERATURA
ce e la temperatura in uscita analogica eliminano gran parte
della complessità richiesta dai sistemi digitali. Ad esempio,
nella figura 5 LTC2997 è in un riscaldatore regolato a 75°C.
In questa applicazione la tensione di riferimento viene usata
per generare, mediante un partitore resistivo, una tensione
target di 1,392V (= [75 + 273,15]K • 4mV/K). Il primo amplifi-
catore rail-to-rail a bassissimo consumo, l’LTC6079, integra la
differenza tra l’uscita VPTAT dell’LTC2997 e la tensione target.
Il segnale di errore integrato viene convertito in un segnale
a modulazione di ampiezza dall’oscillatore PWM che, a sua
volta, controlla lo switch del PMOS, controllando la corrente
nella resistenza di riscaldamento. LTC2997 può essere utiliz-
zato anche per costruire un termometro Celsius (Fig. 6), un
termometro Fahrenheit (Fig. 7), un termometro a termocoppia
con compensazione della giunzione fredda (Fig. 8) o per altre
numerose applicazioni che richiedono misurazioni della tem-
peratura veloci e precise.
Il sensore di temperatura LTC6
LTC2996 prevede anche ingressi limite VTH e VTL rispetto
all’LTC2997 ed effettua un confronto continuo tra VPTAT e
tali limiti per rilevare temperature eccessive (OT) o troppo
basse (UT). Le soglie della tensione in ingresso possono esse-
re comodamente impostate mediante partitori resistivi dalla
tensione di riferimento integrata, come indicato nella figura 9.
Se la temperatura del diodo remoto della figura 9 è superiore
a 70°C, la tensione VPTAT supera la soglia di alta temperatura
a VTH. L’LTC2996 rileva la temperatura eccessiva e avverte il
sistema di controllo abbassando il pin OT. Allo stesso modo
una temperatura di –20°C viene segnalata mediante il pin UT.
Da notare che l’LTC2996 attiva le uscite di allarme ‘open drain’
solo se la temperatura supera la relativa soglia per cinque
intervalli di aggiornamento consecutivi di 3,5ms ciascuno. I
pin OT e UT sono dotati di resistori di pull-up da 400k interni
a VCC, in molte applicazioni non occorrono resistori esterni.
LTC2996 può essere utilizzato per implementare un ‘bang-bang
controller’, mantenendo la temperatura di un dispositivo sen-
sibile (es. una batteria) entro un determinato range (Fig. 10).In
questa applicazione la soglia di ingresso di bassa temperatura
è impostata a 100°C, mentre la soglia di ingresso di alta tempe-
ratura è impostata a 0°C. Questa impostazione apparentemen-
te illogica dipende dal fatto che i pin OT e UT vengono attivati
in caso di superamento di una certa soglia. Pertanto, in questa
configurazione, UT e OT insieme abbassano i gate dei transi-
stor NMOS, mentre la temperatura rimane all’interno del range
Fig. 6 - Termometro Celsius
Fig. 7 - Termometro Fahrenheit
Fig. 8 - Termometro a termocoppia con compensazione della giunzione
a freddo
Fig. 9 - Sensore di temperatura remoto con soglie relative a temperatu-
ra troppo alta e troppo bassa
Fig. 10 - Il ‘bang-bang controller’ mantiene una temperatura compresa
tra 0°C e 100°C
