CN209416529U - 一种基于电流镜的ntc热敏电阻线性采样电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种基于电流镜的NTC热敏电阻线性采样电路，属于硬件电路设计领域。它包括基准电流产生电路、两个电流镜和NTC采样电阻R3，基准电流产生电路产生基准电流Iref，经由两个电流镜将基准电流Iref复制到采样端，此时采样端输出电流Iout和基准电流Iref相等，采样端对NTC热敏电阻R3两端的电压进行采样并输出电压Vout，得出NTC热敏电阻R3的阻值，进而根据NTC热敏电阻R3的阻值与温度的关系得出当前温度，从而实现温度的线性采样。本实用新型中采样电压与NTC热敏电阻的阻值呈现线性关系，较传统分压电路温度采样准确率提高。
Description
技术领域
本实用新型属于硬件电路设计领域，尤其是一种基于电流镜的 NTC热敏电阻线性采样电路。
背景技术
目前，传统的NTC(Negative Temperature Coefficient)热敏电阻采样电路由一个普通电阻和一个NTC热敏电阻串联组成，即上述普通电阻和NTC热敏电阻组成分压电路，在NTC热敏电阻两端进行电压采样。由于NTC热敏电阻(负温度系数热敏电阻)的电阻值随温度增加而减小，导致其采样电压与NTC热敏电阻的电阻值是非线性关系，无法由采样电压准确得到当前NTC热敏电阻的电阻值，致使温度检测不准确。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型提供一种基于电流镜的NTC热敏电阻线性采样电路。
为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：
一种基于电流镜的NTC热敏电阻线性采样电路，它包括基准电流产生电路、两个电流镜和NTC采样电阻 R3，基准电流产生电路产生基准电流 Iref，经由两个电流镜将基准电流Iref复制到采样端，此时采样端输出电流Iout和基准电流Iref相等，采样端对NTC热敏电阻R3两端的电压进行采样并输出电压Vout，得出NTC热敏电阻R3的阻值，进而根据NTC热敏电阻R3的阻值与温度的关系得出当前温度，从而实现温度的线性采样。
进一步地，基准电流产生电路包括5V电压、第一PNP型三极管 Q1和第一电阻R1，第一PNP型三极管Q1的基极和集电极相连，第一PNP型三极管Q1工作在饱和区，基准电流Iref由电阻R1唯一确定。
进一步地，两个电流镜包括正极性电流镜和负极性电流镜，基准电流Iref由负极性电流镜复制一次，由正极性电流镜再复制一次到采样端，此时采样端输出电流Iout和基准电流Iref相等。
进一步地，负极性电流镜由第一PNP型三极管Q1和第二PNP型三极管Q2组成，第一PNP型三极管Q1的基极和第二PNP型三极管 Q2的基极相连，第一PNP型三极管Q1的发射极和第二PNP型三极管Q2的发射极均接地，第二PNP型三极管Q2的集电极与第二电阻 R2的一端相连；正极性电流镜由第三NPN型三极管Q3和第四NPN型三极管Q4组成，第三NPN型三极管Q3的基极和集电极相连，第三NPN型三极管Q3的基极和第四NPN型三极管Q4的基极相连，第三NPN型三极管Q3的发射极和第四NPN型三极管Q4的发射极均接5V电压，第三NPN型三极管Q3的集电极与第二电阻R2的另一端相连。
有益效果：
本实用新型的基于电流镜的NTC热敏电阻线性采样电路中，采样电压与NTC热敏电阻的阻值呈现线性关系，可以实现线性采集温度，较传统分压电路温度采样准确率提高。
附图说明
图1为本实用新型的基于电流镜的NTC热敏电阻线性采样电路的硬件电路示意图；
图2为本实用新型的基准电流产生电路的硬件电路示意图；
图3为本实用新型的负极性电流镜的硬件电路示意图；
相关元件符号说明：第一电阻R1，第一PNP型三极管Q1，第二 PNP型三极管Q2，第二电阻R2，第三NPN型三极管Q3，第四NPN型三极管Q4，NTC热敏电阻R3，输出电流Iout，基准电流Iref，输出电压Vout。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
本实用新型提出一种基于电流镜的NTC热敏电阻线性采样电路，如图1所示，它包括基准电流产生电路、正极性电流镜、负极性电流镜和NTC采样电阻R3，基准电流产生电路产生基准电流Iref，经由负极性电流镜复制一次，由正极性电流镜再复制一次到采样端，此时采样端输出电流Iout和基准电流Iref相等，采样端对NTC热敏电阻R3两端的电压进行采样并输出电压Vout，由于采样端输出电流Iout已经由前端的基准电流发生电路确定，输出电流Iout等于基准电流Iref，因此输出电压Vout与NTC热敏电阻R3的阻值唯一相关，计算得到NTC热敏电阻R3的阻值，进而根据NTC热敏电阻 R3的阻值与温度的关系得出采样的当前温度，从而实现温度的线性采样。
如图2所示，基准电流产生电路包括5V电压、第一PNP型三极管Q1和第一电阻R1，第一PNP型三极管Q1的基极和集电极相连，第一PNP型三极管Q1基本工作在饱和区，此时基准电流Iref由电阻R1唯一确定。
如图1、3所示，负极性电流镜由第一PNP型三极管Q1和第二 PNP型三极管Q2组成，第一PNP型三极管Q1的基极和第二PNP型三极管Q2的基极相连，第一PNP型三极管Q1的发射极和第二 PNP型三极管Q2的发射极均接地，第二PNP型三极管Q2的集电极与第二电阻R2的一端相连。
如图1所示，正极性电流镜由第三NPN型三极管Q3和第四 NPN型三极管Q4组成，第三NPN型三极管Q3的基极和集电极相连，第三NPN型三极管Q3的基极和第四NPN型三极管Q4的基极相连，第三NPN型三极管Q3的发射极和第四NPN型三极管Q4的发射极均接5V电压，第三NPN型三极管Q3的集电极与第二电阻R2的另一端相连。
对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
Claims (4)
1.一种基于电流镜的NTC热敏电阻线性采样电路，它包括基准电流产生电路、两个电流镜和NTC采样电阻R3，其特征在于：所述基准电流产生电路产生基准电流Iref，经由所述两个电流镜将所述基准电流Iref复制到采样端，此时所述采样端输出电流Iout和所述基准电流Iref相等，所述采样端对所述NTC热敏电阻R3两端的电压进行采样并输出电压Vout，得出所述NTC热敏电阻R3的阻值，进而根据所述NTC热敏电阻R3的阻值与温度的关系得出当前温度。
2.根据权利要求1所述的基于电流镜的NTC热敏电阻线性采样电路，其特征在于：所述基准电流产生电路包括5V电压、第一PNP型三极管Q1和第一电阻R1，所述第一PNP型三极管Q1的基极和集电极相连，所述第一PNP型三极管Q1工作在饱和区，所述基准电流Iref由电阻R1唯一确定。
3.根据权利要求1所述的基于电流镜的NTC热敏电阻线性采样电路，其特征在于：所述两个电流镜包括正极性电流镜和负极性电流镜，所述基准电流Iref由所述负极性电流镜复制一次，由所述正极性电流镜再复制一次到采样端，此时所述采样端输出电流Iout和所述基准电流Iref相等。
4.根据权利要求3所述的基于电流镜的NTC热敏电阻线性采样电路，其特征在于：所述负极性电流镜由第一PNP型三极管Q1和第二PNP型三极管Q2组成，所述第一PNP型三极管Q1的基极和所述第二PNP型三极管Q2的基极相连，所述第一PNP型三极管Q1的发射极和所述第二PNP型三极管Q2的发射极均接地，所述第二PNP型三极管Q2的集电极与第二电阻R2的一端相连；所述正极性电流镜由第三NPN型三极管Q3和第四NPN型三极管Q4组成，所述第三NPN型三极管Q3的基极和集电极相连，所述第三NPN型三极管Q3的基极和所述第四NPN型三极管Q4的基极相连，所述第三NPN型三极管Q3的发射极和所述第四NPN型三极管Q4的发射极均接5V电压，所述第三NPN型三极管Q3的集电极与第二电阻R2的另一端相连。
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2018
- 2018-10-22 CN CN201821713446.9U patent/CN209416529U/zh active Active
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