LMT84-Q1：高精度汽車級溫度傳感器的卓越之選

作為一名電子工程師，在硬件設(shè)計開發(fā)中，選擇合適的溫度傳感器至關(guān)重要。今天就來和大家詳細(xì)聊聊TI推出的LMT84-Q1這款1.5-V、SC70封裝的模擬溫度傳感器。

文件下載：lmt84-q1.pdf

一、關(guān)鍵特性亮點突出

汽車級應(yīng)用資質(zhì)認(rèn)證

LMT84-Q1經(jīng)過AEC - Q100認(rèn)證，適用于汽車應(yīng)用。其器件溫度等級達(dá)到0級，可在–40°C至 +150°C的寬溫度范圍內(nèi)可靠工作。同時，它還具備良好的ESD防護(hù)能力，人體模型（HBM）靜電放電分類等級為2級，充電器件模型（CDM）靜電放電分類等級為C6。

高精度與低功耗優(yōu)勢并存

這款傳感器具有很高的精度，典型精度為±0.4°C。它能以低至1.5V的電壓運行，平均傳感器增益為 - 5.5 mV/°C，而且靜態(tài)電流僅5.4μA，非常適合對功耗有嚴(yán)格要求的電池供電應(yīng)用。此外，它的輸出具有短路保護(hù)功能，推挽輸出擁有 ±50 - μA的驅(qū)動能力。

兼容性與成本效益顯著

LMT84-Q1的引腳布局與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的LM20/19和LM35溫度傳感器兼容，這為工程師在設(shè)計時進(jìn)行替換提供了便利。和熱敏電阻相比，它是一種更具成本效益的替代方案。

二、廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域

汽車相關(guān)應(yīng)用

在汽車領(lǐng)域，它可用于信息娛樂系統(tǒng)、儀表盤和動力總成系統(tǒng)等，憑借其高精度和寬溫度范圍，確保在復(fù)雜的汽車環(huán)境中穩(wěn)定工作。

其他領(lǐng)域拓展

除此之外，還能應(yīng)用于煙霧和熱探測器、無人機、家用電器等。在無人機等電池供電設(shè)備中，其低功耗特性優(yōu)勢明顯；在煙霧和熱探測器中，高精度的溫度監(jiān)測可以及時發(fā)現(xiàn)異常情況。

三、詳細(xì)的規(guī)格剖析

極限參數(shù)與操作條件

從絕對最大額定值來看，其電源電壓范圍為 - 0.3V至6V，輸出引腳電壓為 - 0.3V至(V DD + 0.5)V，輸出電流為 - 7mA至7mA等。推薦的工作條件為溫度范圍 - 50°C至150°C，電源電壓1.5V至5.5V。

精度與電氣特性

在精度特性方面，在不同的溫度區(qū)間和電源電壓下，都能保持較好的精度，如在–50°C至 +150°C，V DD = 2.3V至5.5V時，典型精度為±0.4°C。電氣特性上，傳感器增益為 - 5.5 mV/°C，負(fù)載調(diào)節(jié)、線路調(diào)節(jié)等指標(biāo)也都表現(xiàn)出色。

四、產(chǎn)品的功能特性

輸出電壓與溫度關(guān)系

通過LMT84-Q1的傳輸表，我們可以清晰了解其在不同溫度下的輸出電壓值。雖然它具有較好的線性度，但響應(yīng)曲線仍有輕微的拋物線形狀，可用拋物線方程進(jìn)行計算。對于不太追求高精度的情況，也可以使用兩點方程進(jìn)行線性近似。

不同功能模式考量

• 安裝與熱傳導(dǎo)：它的安裝方式和其他集成電路溫度傳感器類似，可以粘貼在表面，也可安裝在密封金屬管內(nèi)。為保證良好的熱傳導(dǎo)，芯片背面直接連接到GND引腳。同時，我們可以通過熱阻參數(shù)計算芯片由于功耗產(chǎn)生的溫度上升。
• 輸出噪聲處理：推挽輸出使它能提供較大的源電流和灌電流，適合驅(qū)動動態(tài)負(fù)載。在輸出端添加負(fù)載電容可以幫助過濾噪聲，在嘈雜環(huán)境中，電源端也應(yīng)添加旁路電容。
• 電容性負(fù)載應(yīng)對：LMT84-Q1能較好地處理電容性負(fù)載，在負(fù)載電容小于等于1100pF時無需額外解耦，當(dāng)負(fù)載電容大于1100pF時，可能需要在輸出端添加串聯(lián)電阻。
• 輸出電壓偏移：由于NMOS或PMOS軌到軌緩沖器的固有特性，當(dāng)電源電壓在工作范圍內(nèi)變化時，輸出可能會有輕微偏移，但這種偏移在較寬的溫度變化范圍內(nèi)發(fā)生，且輸出始終保持單調(diào)。

五、應(yīng)用與設(shè)計要點

連接到ADC

在連接到ADC時，大多數(shù)CMOS ADC在充電采樣電容時需要瞬時電荷，可通過添加電容（CFILTER）來滿足這一需求。CFILTER的大小取決于采樣電容的大小和采樣頻率。

功耗節(jié)省設(shè)計

由于LMT84-Q1的功耗較低，可以直接由邏輯門輸出或微控制器GPIO供電，通過直接連接V DD引腳到邏輯關(guān)機信號，能輕松實現(xiàn)關(guān)機功能，適用于對功耗要求嚴(yán)格的電池供電系統(tǒng)。

六、電源與布局建議

電源供應(yīng)

LMT84-Q1低的電源電流和較寬的電源范圍（1.5V至5.5V）使其能輕松從多種電源獲取能量。電源旁路電容的使用主要取決于電源的噪聲情況，在嘈雜系統(tǒng)中，添加旁路電容可以降低耦合到輸出的噪聲。

布局設(shè)計

其布局非常簡單，如果使用電源旁路電容，應(yīng)按照布局示例進(jìn)行連接。比如SC70封裝的推薦布局，將旁路電容合理連接可以保證電路的穩(wěn)定運行。

總之，LMT84-Q1以其高精度、低功耗、良好的兼容性和豐富的功能特性，在眾多溫度傳感應(yīng)用場景中都有著出色的表現(xiàn)，是電子工程師在硬件設(shè)計開發(fā)中值得考慮的一款優(yōu)秀溫度傳感器。大家在實際應(yīng)用中有沒有遇到過類似的溫度傳感器呢，它們又有哪些優(yōu)缺點呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。