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PC板走线宽度对遥控二极管温度传感器精度的影响

来源:analog 发布时间:2023-09-06

摘要: 本应用笔记讨论了PCB走线宽度对远端二极管温度传感器精度的影响。用数据来说明这种效果。

大多数远程二极管温度传感器数据表建议10-mil PC板走线宽度,和10-mil之间的走线间距用于连接传感器到热二极管。但是,可以使用更窄的走线和更小的间距,如本应用说明所示。

虽然Devices数据表通常推荐10-mil走线宽度和10-mil走线间距,但5-mil走线和5-mil间距已被证明可以提供等效结果,但串联电阻更高。由于器件温度传感器可以预测较高串联电阻引起的测量误差,并且可以进行补偿,因此使用5mil走线和间距可以获得良好的结果。

对传感器热二极管之间更窄互连的渴望是使复杂印刷电路板尽可能小的趋势的直接结果。大多数远程二极管温度传感器的数据表建议传感器和热二极管之间的互连线最长为几英寸长,宽度为10-mil /10-mil间距。只要了解它们的作用,就可以使用更长的和更窄的轨迹。

改变电路板走线的长度和宽度可以改变与这些走线相关的串联电阻和噪声拾取量。了解了这些影响,就可以明智地决定更长和更窄的轨迹是否可以接受。

串联电阻

增加热二极管走线(DXN和DXP)的长度或减小其宽度会增加串联电阻,从而导致远程传感器温度测量的额外误差(图1)。大多数Devices的远程传感器的串联电阻测量误差约为0.45°C/欧姆。

得尔塔T = 得尔塔Rs × 0.45°C

图1所示、给出了dsn - dxp线宽对测温的影响。较小的线宽具有较高的串联电阻,因此可将测量温度提高0.45°C/欧姆

其他厂家生产的温度传感器有时使用较高的二极管偏置电流值,由于串联电阻,产生较大的误差。在具有已知互连串联电阻的应用中,可以通过对传感器报告的温度进行适当调整来纠正误差。

在为本研究制作的实验板中,我们制作了长10in (25cm)的互连,线宽/间距从5mil到10mil不等。不同线宽的串联电阻从~2欧姆到~4欧姆不等,5mil走线的串联电阻比10mil走线的串联电阻多2欧姆左右。正如预期的那样,使用5mil走线的温度大约高出0.9°C。串联电阻与走线长度成正比,因此可以很容易地计算出不同走线长度的影响。

由于较高串联电阻引起的测量误差是可预测的,并且器件温度传感器可以进行补偿,因此使用5mil走线和间距可以获得良好的结果(图2)。

设备具有一系列温度传感器,其中包括串联电阻抵消功能,该功能可以自动消除串联电阻的影响,作为测量过程的一部分。具有串联电阻抵消功能的温度传感器有MAX6654、MAX6690、MAX6601、MAX6697和MAX6698。

图2、对串联电阻引起的实际温度误差和理论温度误差进行了比较。以10mil线宽/间距的温度测量为参考

噪音小

设备的温度传感器具有非常有效的噪声抑制,如所有遥感器数据表中的典型工作曲线所示。这些曲线显示了高水平的噪声对感觉轨迹的影响。此外,在DXN和DXP之间使用2200pF电容有助于显著降低任何噪声拾取的幅度。

为了在将温度传感器连接到热二极管时获得最佳效果,请遵循以下简单的指导原则:

  • 在DXN和DXP信号走线的每一边运行一个GND走线。

  • 避免路由高速信号走线接近DXN和DXP走线。

  • 当这些痕迹必须交叉时,要确保它们以直角相交。

  • 在高速信号和DXN/DXP走线之间插入一个接地层。

  • 只要有可能,在高速信号走线的每一侧运行GND走线。

结论

根据本应用说明中给出的结果,当使用比远程二极管温度传感器数据表中通常推荐的更窄的PC板走线时,可以获得良好的结果。



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