任务介绍
本次任务的核心目标是设计一款紧凑的温度传感器信号调理模块,我们采用之前设计的尺寸大小有点不够,所以长度上需要扩充一点。该款模块要求技术参数的要求,最主要的要求在得捷官网上可售的,我们浏览的搜索仪表放大器,选了一款优秀的放大器,不过有点贵,记得以前没有这么贵啊。具体的任务要求如下:
设计⼀个 NTC 热敏电阻温度传感器信号调理 PCB 模块
输出0-3.3V 对应 0°C 到 40°C
PCB尺⼨: 40mm x 25mm
主要器件:需在DigiKey官网上有货且正常售卖。
模块介绍
本次设计的 NTC 热敏电阻温度传感器信号调理模块是基于AD620设计的,AD620ARZ-REEL是一款由亚德诺半导体(ADI)推出的低成本、高精度仪表放大器,采用8引脚SOIC封装,专为电池供电和便携式设备设计。其核心优势在于仅需一个外部电阻即可实现1至10000的宽范围增益调节,显著简化电路设计。该芯片采用Superβeta工艺,输入偏置电流低至1.0nA,输入电压噪声仅为9nV/√Hz(1kHz),0.1Hz至10Hz频带内噪声峰峰值0.28µV,适合处理微弱信号如医疗ECG(心电监测)和压力传感器输出。电源电压范围宽(±2.3V至±18V),最大功耗仅1.3mA,支持单/双电源供电,3.3V单电源模式下电流可降至0.9mA,延长电池寿命。其共模抑制比(CMRR)达93dB(G=10时100dB),有效抑制工频干扰,典型应用包括电子秤、工业传感器信号调理及4-20mA电流转换电路。关键参数如输入失调电压(50µV)、失调漂移(0.6µV/°C)和15µs快速建立时间(0.01%精度)确保了高精度数据采集。设计时需注意增益电阻RG的布局(远离电源线以减少噪声),并可通过REF引脚设置偏置电压适配单电源ADC输入。
AD620ARZ-REEL芯片DigiKey链接:https://www.digikey.cn/zh/products/detail/analog-devices-inc/AD620ARZ-REEL/617756
原理图和PCB模块介绍
原理图
PCB
采用相同的尺寸进行的设计,如果能放下的话就不进行尺寸变化,相关定位孔可以更具需要进行删减。
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调理模块 |
核心芯片 | AD620 |
板卡尺寸 | 35mm x 20mm |
供电电压 | 5V |
管脚定义
接口引脚:
管脚属性 | 管脚名 | 管脚编号 |
P | GND | 1 |
P | VCC | 2 |
I/O | OUT | 3 |
NTC传感器接口:
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
我们使用了eZ-PLM系统进行项目管理,上传了自己的工程文件,每次上传都会要求修改保存记录各个版本,也可随时查阅。物料管理,项目管理,BOM自动提取,还是非常的方便的。
物料添加展示图
项目详情图
心得体会
本次的任务是NTC调理模块,我们参看了不少的demo设计,最好选择了这款芯片,实际上也是应用比较多的芯片,就是价格感觉贵了不少,后续使用的阻值还需要通过实际调试进行调整,不管是放大倍数还是基准比较逗通过电位器进行了可调的配置,毕竟对于模拟信号的设计不是一成不变的,需要根据实际环境进行调整。