تاثیر دما بر ولتاژ مدارهای الکترونیکی

یکی از مسایلی که باید در طراحی مدارهای الکترونیک در نظر گرفت تاثیر دما بر ولتاژهای یک آی سی می باشد. ممکن است این دما بر روی آنها تاثیر بگذارد که در بعضی مواقع ممکن است خیلی حساس باشد که در ادامه به این موضوع پرداخته می شود.

نمودار وابستگی دما و ولتاژ: فرمول و خطای دما

در حالت ایده آل ولتاژ تغذیه تاثیری با دما ندارد و از دما مستقل است در حالی که در دنیای واقعی همه چیز به دما وابسته هستند و ولتاژ یکی از پارامترهای تاثیر گذار است. شکل زیر نمودار وابستگی ولتاژ خروجی نسبت به دما در آی سی LT1051-5 را نشان می دهد که می بینید ولتاژ ۱۰۰ درصد وابسته به دما است.

همانطور که می بینید در دماهای بالا و پایین تغییراتی بر روی ولتاژ خروجی وجود دارد که ضریب دما بر روی ولتاژ تاثیر می گذارد. البته در بقیه آی سی ها این نمودار در دیتاشیت خودشان وجود دارد و می توانید آن را پیدا کنید.

به دلیل وابستگی ولتاژ به دما، با توجه به نمودار بالا، دما خطایی ایجاد می کند که می توان طبق فرمول زیر این خطا را بدست آورد:

در فرمول بالا V nominal ولتاژ مرجع یا رفرنس می باشد که با توجه به نمودار همان ۵ ولت است. با فرمول بالا می توان به راحتی خطای موجود در محاسبه دما را اندازه گرفت. نتیجه این فرمول بر حسب ppm/C یا Part per million/degree است که اگر اعداد نمودار بالا را در نظر بگیریم و در فرمول بگذاریم به صورت زیر خواهد شد:

این بدین معنی است که به ازای هر درچه تغییرات ۱٫۱۴ قسمت در میلیون ولتاژ این آی سی تغییرات دارد. که در دیتاشیت به فرمول بالا tempco نیز گفته می شود.

نمودار دریفت: دریفت دما و خطای دریفت

در بالا فرمول tempco تغییرات دما را به صورت واضح با جزییات نمایش نمی دهد. با توجه به محاسبات بالا فرض می شود که با ولتاژ ۵ ولت، tempco برابر ۱٫۱۴ppm/degree باشد به همین دلیل در دو شکل زیر دو مثال آورده شده است:

واحد tempco برحسب ppm/degree است که این ما را گمراه می کند که خطای دما خطی باشد. در حقیقت این خطا خطی نیست فقط به ما در مورد تغییرات دمایی این قطعه اطلاعاتی می دهد. چون که این خطا خطی نیست بعضی تولیدکنندگان نیمه هادی نمودار tempco در بیشتر از یک دما را می دهند.

قبلی «
بعدی »

فارغ التحصیل دوره کارشناسی رشته برق الکترونیک دانشگاه صنعتی جندی شاپور , و دانشجوی کارشناسی ارشد الکترونیک دانشگاه شهید بهشتی، علاقه زیاد به برنامه نویسی AVR و ARM و DSP و طراحی مدار PCB از علایق می باشد و همچنین دارای 5 سال سابقه کاری مرتبط با الکترونیک دارم.

دیدگاهتان را بنویسید