基于EWB的測溫電路設(shè)計
圖2是三極管pn結(jié)測溫電路,根據(jù)三極管手冊參數(shù),pn結(jié)兩端的電壓隨溫度變化。本例測量水溫,溫度范圍是0~100℃。在實際應(yīng)用中需要知道對應(yīng)的電壓變化范圍和起始、終止點的電壓值。用EMB進行溫度掃描分析,具有直觀、快捷的優(yōu)點。在EMB中畫出圖2電路,選擇主菜單的分析(analysis)選項,選擇其中的溫度掃描(temperature sweep)功能,在打開的對話框中設(shè)置溫度的起始和終止范圍,其中starttemper-ature(起始溫度)設(shè)置為0,end temperature(終點溫度)設(shè)置為100,sweep type選擇linear,output node選擇要仿真的節(jié)點,其它選擇默認,然后點擊simulate(仿真),得到仿真結(jié)果如圖3所示,單擊cursors(游標),可以精確測量曲線各點坐標的x、y(溫度、電壓)值,實測結(jié)果是,對應(yīng)x值的0~100℃范圍,y值是0.642~0.442V,電壓變化范圍是200mV,變化規(guī)律是線性的。
圖4是R、C積分電路,在通電的初始時刻,電容兩端的電壓為0V,以后隨著對電容的充電,電容兩端的電壓將增加,其電壓的變化規(guī)律是:
由式(1)可知,Uc不是線性的,但是如果R、C的數(shù)值很大,則Uc接近于線性,這個過程可以用數(shù)學(xué)方法求出Uc的曲率來判斷線性,最終確定R、C的大小,但是過程比較麻煩而且不直觀。如果用EWB仿真,則方便、快捷、直觀,針對圖4電路,選擇主菜單的analysis下的transient(瞬態(tài))仿真,在打開的對話框中修改start time(開始時間)為0,endtime(結(jié)束時間)為0.02s,將測量的節(jié)點添加到nodes for analysis對話框中,然后點擊simulate,得到圖5的結(jié)果。打開游標測得x、y的數(shù)據(jù)是:當電壓變化范圍是0.442~0.642V時,對應(yīng)的時間范圍是4ms。
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