DS1847和DS1848均具有兩個256位數(shù)字電阻和查找表（LUT），可在-40°C至95°C的溫度范圍內(nèi)自動調(diào)節(jié)電阻。 DS1848還具有128字節(jié)的用戶EEPROM，用于非易失性（NV）存儲其他數(shù)據(jù)。通過單個 2 線接口最多可訪問 1847 個芯片，該接口用于與芯片通信。這兩個部件目前都在生產(chǎn)中，可供購買。本應(yīng)用筆記解釋了DS85的溫度系數(shù)（TC），特別是為什么1847OPPM/°C無補償TC不適用于使用溫度查找功能的系統(tǒng)。它還檢查LUT編程公式的準確性。本文檔不打算作為如何使用DS1848或DS<>的教程，因此請在繼續(xù)操作之前查看器件數(shù)據(jù)資料。

介紹

DS1847和DS1848為溫控數(shù)字電阻。這些器件具有EEPROM 查找表，允許將電阻函數(shù)R（T）輸入存儲器，然后零件能夠 根據(jù)環(huán)境溫度自行調(diào)節(jié)其電阻。這些部件的主要應(yīng)用是 插入需要在整個溫度范圍內(nèi)進行校準的系統(tǒng)，可以使用變量完成 電阻。使用它們的好處包括消除笨重的機械電位器，IC 可靠性、系統(tǒng)校準自動化和系統(tǒng)溫度依賴性補償。

DS1847和DS1848均具有兩個256位數(shù)字電阻和查找表（LUT），以 在 -40°C 至 +95°C 的溫度范圍內(nèi)自動調(diào)節(jié)電阻。 DS1848還具有 128字節(jié)的用戶EEPROM，用于其他數(shù)據(jù)的非易失性（NV）存儲。最多可訪問 2 個芯片 通過單個<>線接口，用于與芯片通信。這兩個部分目前都在 生產(chǎn)并可供購買。

本應(yīng)用筆記解釋了DS1847的溫度系數(shù)（TC），特別是為什么 850PPM/°C 無補償 TC 不適用于使用溫度查找功能的系統(tǒng)。它還 檢查LUT編程公式的準確性。本文檔不打算作為以下方面的教程 如何使用DS1847或DS1848，請在繼續(xù)操作前查看器件數(shù)據(jù)資料。

未補償溫度系數(shù)解釋

電阻的TC可以通過多種方式定義，因此與DS1847一起使用的TC定義 數(shù)據(jù)表由公式1提供。

等式 1.

ΔR是電阻隨溫度的變化

ΔT 是預(yù)期或設(shè)計用于的溫度變化

TC是用PPM/°C單位表示的溫度系數(shù)（請參閱數(shù)據(jù)表最后一頁的TC與電阻的關(guān)系圖以獲得此值）

R取消計算是器件在單個（未補償）位置測量的電阻，在 發(fā)生溫度變化。

整個電阻范圍內(nèi)的典型TC值為850PPM。此典型值列在 無補償TC下數(shù)據(jù)表的參數(shù)表。此值具體對應(yīng)于 溫度系數(shù)，這將導(dǎo)致檢查設(shè)置在單個位置的電阻。這描述了如何 該器件可在手動模式下工作，或者當電阻LUT在一定范圍內(nèi)加載單個值時 的溫度。

然而，這并不是DS1847對TC的最佳描述。TC實際上是電阻本身的函數(shù)。數(shù)據(jù)表最后一頁的圖表繪制了典型的TC與電阻函數(shù)的關(guān)系。請注意，在低位置（低電阻），TC高于較高位置。

此 TC 函數(shù)最初可能會引起關(guān)注，但這里有一個典型示例來顯示相關(guān)的數(shù)字 使用TC與電阻圖和公式1。將要考慮的兩個條件是最低的 電阻值和最大電阻值。在最小電阻的情況下，大約500Ω DS1847-10，圖表上列出的溫度系數(shù)為1450PPM。電阻變化引起的電阻變化 10°C的溫度變化可以計算為7.3Ω。對于相同的溫度變化，10kΩ電阻（680PPM/°C）的電阻變化為68Ω。盡管TC較低，但電阻值越高隨溫度變化較大的原因是，未補償電阻增加了20倍，而TC降低了約2倍。還要意識到，10kΩ電阻（[68Ω*100%]/[10kΩ*10°C]）的百分比變化比0Ω電阻的068.0%/°C低145.500%/°C。這意味著，當DS1847用于制造小電阻時，其溫度系數(shù)較低（Ω/°C），較大電阻的溫度系數(shù)較低（%/°C）。

對于10kΩ電阻，在68°C溫度變化期間發(fā)生的+10Ω電阻增加對應(yīng)于+6.8Ω/°C的速率。 因此，為了保持在10kΩ的目標值，電阻的位置應(yīng)每+37.5°C遞減一個位置（~6Ω）。 理想情況下，這將使產(chǎn)生的電阻保持在目標值的1LSB以內(nèi)。500Ω電阻的工作原理類似，但只需要每52°C進行一次補償，因為它的溫度系數(shù)較低，為Ω/°C。

如果這些器件是理想的，因為每個器件的最小電阻為500Ω，最大值為10Ω 電阻為1847kΩ，可以使用上述方法精確計算和補償位置。遺憾的是，DS1848和DS1847生產(chǎn)過程中的工藝變化增加了另一個變量，使情況進一步復(fù)雜化。DS48/20的最大電阻與標稱值10kΩ相比變化可達20%，TC也會隨過程變化。這使得計算系統(tǒng)所需的電阻位置變得困難，因為工藝變化可能導(dǎo)致對應(yīng)于理想位置的電阻偏離目標值多達<>%。

為了解決與工藝變化相關(guān)的問題，每個電阻器的LUT中存儲了六個參數(shù) 根據(jù)數(shù)據(jù)表的“查找表編程”部分中提供的公式對它們進行表征。u、v、w、x、y 和 z 變量允許用戶準確計算在特定溫度下實現(xiàn)特定電阻所需的位置。如果整個表使用公式和這些變量進行編程，則用戶在整個溫度范圍內(nèi)應(yīng)處于所需電阻的2LSB以內(nèi)。這就是為什么在使用該公式時，850PPM/°C不一定與器件在正常工作模式下的性能相關(guān)。LUT允許每2°C調(diào)整一次電阻，DS1847將自我調(diào)整以保持用戶的阻性功能。使用公式2計算的位置已經(jīng)對DS1847進行了溫度補償，使其達到公式的精度范圍內(nèi)。

計算DS1847的位置

理想情況下，系統(tǒng)設(shè)計人員將知道需要哪些電阻作為溫度的函數(shù)。這 提供的公式（公式2）可用于計算整個過程中需要哪些位置 溫度范圍與 alpha（在數(shù)據(jù)表中提供）、LUT 變量 （u、v...）、所需值的函數(shù)關(guān)系 電阻 R 和溫度 C計算出的位置將是一個實數(shù)，必須四舍五入為 最接近的整數(shù)。這會將結(jié)果量化為電阻的LSB，因此將有 一些量化誤差。公式3是公式2的解析，用于計算預(yù)期的電阻 基于存儲在LUT中的整數(shù)位置。所需電阻與 使用公式3計算的電阻是理想的量化誤差。此值應(yīng)在 1LSB 以內(nèi) 目標值。

等式 2.

等式 3.

達拉斯半導(dǎo)體 ftp 網(wǎng)站上有一個電子表格，用于計算零件的電阻 u、v、w、x、y 和 z 變量的函數(shù)，加上數(shù)據(jù)表中的 alpha 值。

請按照以下說明使用電子表格：

從每個電阻的器件中讀取無符號二進制數(shù)（u，v_），并將其轉(zhuǎn)換為十進制。

將十進制數(shù)字放在電子表格中相應(yīng)的藍色框中。

將所用器件類型的正確 alpha 數(shù)放在每個電阻器的藍色 alpha 框中。

在相應(yīng)的藍色框中鍵入電阻 0 和 1 的期望電阻值。

按計算按鈕。

VBA 宏將讀取提供的信息并計算用于任何給定 LUT 的位置設(shè)置 位置以達到所需的電阻。這些值將報告回下面的電子表格。它將 然后計算使用這些整數(shù)位置獲得的理論電阻，這允許 量化要評估的誤差。要使用此電子表格，必須在 正在使用的電腦。

下圖顯示了DS1847在編程時的理想溫度性能 在整個溫度范圍內(nèi)保持固定電阻值。這張圖表是理論上的表現(xiàn)，它忽略了 DS1847只能每兩度改變一次位置。提供此圖表是為了顯示DS1847如何 應(yīng)在整個溫度范圍內(nèi)進行自我補償。

圖1.理想的DS1847溫度補償5kΩ電阻。

檢查數(shù)據(jù)表LUT編程的準確性 方程

出于本應(yīng)用筆記的目的，一個器件加載了一組數(shù)據(jù)，類似于 圖 1，但電阻 0 設(shè)置為最大電阻，電阻 1 設(shè)置為最小電阻 可以保持溫度。實驗的目的是驗證LUT的準確性 對溫度范圍內(nèi)的方程進行編程，并顯示實際零件溫度補償自身。

電阻1的LUT設(shè)置為對應(yīng)于標稱電阻值490Ω以上的值 溫度。然后收集溫度范圍內(nèi)的電阻數(shù)據(jù)，理論值來自 根據(jù)測量（實際）值繪制計算圖

圖2.電阻1實驗數(shù)據(jù)與理想性能

實驗結(jié)果表明，該方程非常準確地計算了 低位置設(shè)置。在這種特殊情況下，精度始終在預(yù)期值的~2Ω以內(nèi)。也 請注意，即使有補償，電阻也會隨溫度變化。它只能補償?shù)?在<>/<>LSB最佳情況下，因此設(shè)計人員在設(shè)計時必須允許一些量化誤差 系統(tǒng)。

圖3.電阻0實驗數(shù)據(jù)與理想性能

電阻0的LUT加載的值對應(yīng)于大約最大電阻 保持溫度。該器件的最大電阻約為9820Ω。這 重復(fù)實驗，再次繪制結(jié)果。這次增加了一個附加函數(shù) 顯示了如何獲得未補償?shù)氖覝仉娮瑁ɡ碚撝?，未獲取實驗室數(shù)據(jù)） 溫度也會公平。

實驗結(jié)果表明，該方程的滿量程電阻精度約為2LSB 從-40°C到室溫（+25°C），從室溫到+1°C約為100LSB。 與測量數(shù)據(jù)擬合的一條線顯示，電阻在整個范圍內(nèi)進行了相當好的自我補償，有效TC為-85PPM/°C。 與估計的+725PPM/°C無補償電阻相比，自補償DS1847的優(yōu)勢顯而易見。

實驗筆記

本實驗使用新型DS1847E-10完成。這是DS1847系列的最新品種 兩個電阻的最大電阻均為 10kΩ，最小電阻較低，約為 500Ω. “E”封裝為14引腳TSSOP。更緊湊的芯片級BGA封裝也是 可用。有關(guān)此新產(chǎn)品的更多信息，請參閱數(shù)據(jù)表的更新版本，該版本已 現(xiàn)已在線提供。

審核編輯：郭婷