2020电赛芯片介绍和题目估计(二):LMT70

写的第一篇介绍反响还不错,这里就继续更新第二篇介绍
这次介绍的是LMT70

LMT70是精密模拟温度传感器,其供电要求低、引脚简单、具有很宽的温度测量范围,是一款医用级的传感器。

根据其测量结果精确、体积小、电源要求低的特点,我推测这次的省赛应该会让用LMT70设计一个可穿戴体温测量仪或者那种测温门禁测温枪之类的设备。

官方推荐的LMT70驱动方式如下:

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系统通过纽扣电池来供电,先给MSP430单片机供电,然后单片机给LMT70供电,并且提供芯片的使能信号,最后芯片将数据传回单片机。

接下来介绍一下LMT70的结构:

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一共有四个引脚,但是由于它是BGA封装非常不方便手工焊接,所以建议要机器焊接。它的四个引脚功能如下:

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A1是地,不用多说了。

A2是电源,范围是-0.3-6V,这里建议用3.3V就好。

B2是高有效使能端口,这里我们默认接高就行了。

B1是模拟输出。

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通过上图可以看到,这款IC能够测量宽至-65-150的温度。

下图是它在不同温度范围内的精度(单位是℃)

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他的温度-模拟输出的大致对应关系如下
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注意,这个表只能让你快速定位它的温度大概在多少,具体的计算,后面我们会说,先介绍一下它的内部结构,不需要的同学可以跳过:

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左下角是具有偏置源的BJT,它通过一个放大器缓冲,输出口采用了推挽结构。

TAO特点:模拟输出采用的推挽结构增大了带载能力,使得它作为ADC的输入级时能够快速驱动。

输出特性曲线及其计算

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LMT70的输出特性曲线看起来是线性的,实际上在它的温度范围内,根据需求又有三种计算方式:

1.在20℃-30℃范围内,他的输出可以用线性函数来拟合:

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注意VTAO的单位是mV,TM的单位是℃。

在-55℃到150℃的范围内,二阶的计算方式会获得更加精确的效果,这个方法仅在极端温度(零下低温-60℃时)效果不好

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在范围内,参数也会稍有变化,如上图。

在整个范围内,三阶的温度计算方式都会给出一个最精确的结果:

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这里要注意VTAO的单位是mV,TM的单位是℃

接下来说一下电路上的一些细节:

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在VDD和GND之间要放置一个100nf的旁路电容吸收电源中可能的高频干扰。
TAO输出可以带动容值小于1.1nf的ADC采样输入端,但当ADC采集端的电容大于1.1nf时,要增加电阻来增加驱动能力:

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官方参考的布线如下,但是容值我建议大家换成0.1uf:
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除了单片使用外,TI在技术手册里也讲述了两片一起使用的方式,如下图:
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这里要注意的是,如果要使用两片完成一个采集,那么为了满足温度匹配的要求一定要使用一个编带里相邻的两块LMT70!

这期就讲到这里,其实感觉无论是ADS1292还是LMT70都已经是高度集成的芯片了,也许这两个项目的竞争会非常激烈。根据今年出题都要结合疫情,然后清单里也有小车、无人机,可能也会做比如喷洒消毒液的无人小车之类的东西,总之是疫情+电子设计这种思路。

这个系列应该也就到此为止了,剩下的单片机MSP系列芯片也没啥好说的了,大家自己去熟悉就行了。

谢谢观看!

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