电气测试技水 第5章微型化和智能化传威器 5,2.2PN猪温度传感器 利用PN结的温度特性可做成各种测温传感器。 >二极管PN结温度传感器 基本原理如前所述，PN结电流I与电压U的关系为： I=1.Aeqlkr 式中，A为PN结横截面积； q为流过PN结的电荷量(9=1.6×10-19C); k为玻尔兹曼常数(k=1.38×103J/K): T为热力学温度。 在载流子注入情况下，流过PN结反向饱和电流I,可表示为： 1，-9L2 回前州克通大￥
电气测试技术 第5章微型化和智“化传威器 对硅单晶n,=Be9G(2k)(5-5) 式中，B=3.87×106T32;U。为禁带宽度。 联立求解式(5-3)~式(5-5)得： U=U。-2.30270g92B4-1g) 般情况下，上式括号内的两项与温度的关系可忽略。因此 U=UG-KT (5-6) 式中，K=4.60k/q为常数。 由此可见，PN结两端电压与温度成线性关系。 同菌州文通大￥
电气测试技术 第5章截型化和智幅化传威器 基本特性正向电流一定时，二极管PN结温度传感器PN结 两端电压与温度之间的关系在相当宽的温域内具有良好的 线性，见图5-2a。 1.0 1.0 08 30s 0.6 Si 3o.6 0.4 0.4 Ge 040-20020406080 01000100200300 a b) 图5-2PN结温度传感器的特性 a)二极管PN结的温度特性b)晶体三极管PN结的温度特性 回前州克通大￥
电气测试技术 第5章微型化和智幅化传威器 >晶体三极管PN结温度传感器 1.基本原理硅晶体三极管的U.约有2mV/℃的温度系数 利用这一性质可制成小型的晶体三极管温度传感器。 由晶体管原理可知，U、I。与热力学温度T有下列关系： Ue-U。-红)n 式中，Q为与基极偏压有关的常数：y为由基区少数载流子 特性决定的常数。 2基本特性由式(5-7)可见，1。一定时，U基本上与温度T 成线性关系。但温度较高时，非线性误差较严重，见图5 2b。 同菌州克通大￥
电气测试技术 第5章截型化和智幅化传威器 5,2.3集成(1C)温度传感器 ·集成(IC)温度传感器是指把温度敏感元件与后续放大器 集成于一片芯片上，组成传感与放大为一体的功能器件的 传感器。 ·温度敏感元件的原理与晶体管PN结温度传感器相似： ①电压输出型1C温度传感器其电路原理见图5-3。 ②电流输出型1C温度传感器见图5-4。 回前州克通大￥