寬測量范圍溫度敏感IC
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外接的一只雙極型晶體管作為敏感元件的數(shù)字式“遠(yuǎn)端放置”溫度傳感器,是多年以來人們倚重的、用以檢測高速、高性能芯片(如微處理器、圖形處理器和FPGA等)溫度的一種敏感器件。對于保證最佳性能和防止災(zāi)難**故而言,精確的溫度監(jiān)控具有關(guān)鍵意義。溫度監(jiān)測裝置協(xié)助系統(tǒng)對風(fēng)扇進(jìn)行控制并實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘減速(clock throttling)功能,以便讓高性能IC的工作溫度保持在必要的范圍之內(nèi)。溫度更高時(shí),可以用它來關(guān)閉系統(tǒng)以防止出現(xiàn)故障。隨著性能和功率水平的提高,遠(yuǎn)程溫度監(jiān)控功能變得越來越重要,其實(shí)現(xiàn)也越來越困難。
幾乎所有傳統(tǒng)數(shù)字溫度傳感器IC的上限都小于128℃,很多傳感器的極限都小于100℃。在許多情況下,傳統(tǒng)傳感器的極限已經(jīng)夠用了,但有時(shí)需要測量高達(dá)150℃的溫度,在這些情況下,需要采用寬測量范圍的溫度傳感器。
>圖1 寬范圍遠(yuǎn)程溫度傳感器的監(jiān)測范圍覆蓋了高性能器件的整個(gè)工作范圍。
典型的數(shù)字式溫度傳感器IC以一個(gè)符號(hào)位和8個(gè)大小位來表示溫度,最低位表示的溫度為1℃,而最高位表示64℃。最高位為64℃的表示方法將最大的可測量溫度限制在128℃以下。
一個(gè)寬測量范圍溫度傳感器可以測量的量值應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出128℃這一極限——常常要達(dá)到150℃。采用權(quán)重為128℃的最高位是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)最方便的辦法,此時(shí),溫度范圍被拓寬到255℃,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了有用范圍。由于測量溫度的半導(dǎo)體結(jié)的特性限制,溫度在約150℃以上時(shí)測量精度會(huì)迅速降低。
對于電路板的溫度監(jiān)測而言,127℃以上的溫度是不可能遇到的。但微處理器、圖形處理器或FPGA等高功率芯片的溫度監(jiān)測需要更寬的測量范圍。
