2025 Make Blocks阶段1 - 基于放大器的NTC采集模块的设计
该项目使用了LM358DR,实现了NTC采集模块的设计,它的主要功能为:将温度信号转化为好采集的电信号。
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NTC
Make Blocks
LM358DR
孤独的单行者
更新2025-09-11
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任务介绍

本次的任务都是模拟信号的处理相关,这样的话就离不开运算放大器,NTC 热敏电阻温度传感器信号调理 PCB 模块主要采集的事NTC的信号,首先我们要知道,NTC是一个负反馈的传感器,也就是温度越高阻值越小,不同的NTC的参数差异还是不小的,NTC的阻值变化也不是完全线性的,这个时候如果要设计一个NTC的采集电路,我们就要先选择一个NTC,确定好参数。然后就是对温度变化区间的电压信号进行处理。

模块介绍

本次设计的NTC采集模块基于对ERT-JZEG103FA(10K,3380K)进行的,放大电路部分选用的是LM358,LM358是一款经典的双运算放大器芯片,采用8引脚封装,内部集成两个独立的高增益运算放大器,支持单电源(3-30V)和双电源(±1.5-±15V)供电模式,静态电流仅0.7mA,功耗极低,适合电池供电场景‌。其输出电压范围从0V至电源电压减1.5V,无需上拉电阻即可驱动负载,推挽输出结构增强了带载能力‌。芯片内置频率补偿电路,单位增益带宽约1MHz,直流电压增益达100dB,可稳定处理信号放大、比较及滤波等任务‌。在应用中,LM358广泛用于传感器信号放大、电压比较器、开关电源的恒压恒流反馈‌,以及呼吸灯、报警器等电路设计‌。其高输入阻抗和低零点漂移特性支持毫欧级采样电阻,减少功耗损失‌,而宽共模输入范围(包含接地)和差模输入覆盖电源电压的特性进一步扩展了适用性‌。作为低成本、高灵活性的解决方案,LM358在工业控制、消费电子及便携设备中持续发挥重要作用‌。

LM358芯片DigiKey链接:https://www.digikey.cn/zh/products/detail/texas-instruments/LM358DR/276658

原理图和PCB模块介绍


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原理图


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PCB

本次的设计实际上可以支持一定范围的类型传感器,只要基准电压和放大倍数进行调整就可以,现在的电阻阻值也不是最终的,还需要配合实物情况进行调整,通过热敏电阻的参数只能计算出大致的数值。


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3D效果图

模块主要性能指标和管脚定义

主要性能指标

类型

NTC采集模块

核心芯片

LM358DR

板卡尺寸

20mm x 20mm

供电电压

3.3V-5V(最好固定电压改变需要更改电路参数)

输出信号

模拟量

管脚定义

管脚属性

管脚名

管脚编号

P

GND

1

P

VCC

2

I/O

OUT

3

管脚属性

管脚名

管脚编号

P

VCC

1

I/O

IN

2

eZ-PLM上新建物料和项目的截图

使用了eZ-PLM系统上传了自己的工程文件,方便保存记录各个版本,也可随时查阅,系统里查阅不到的物料也支持手动添加。


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物料添加展示图


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项目详情图

心得体会

本次选择了一个使用率很高的放大器进行的设计,实际上很多放大器都是可以用的,模块化设计的初衷也是希望可以快速验证的时候可以快速使用,这次当看到主题的时候第一时间就选择了这个放大器,在成本性能等方面做了综合的对比!

附件下载
模块-NTC.kicad_pcb
模块-NTC.kicad_sch
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