2025 Make Blocks阶段1 - 基于TLV9002的NTC采集模块设计
该项目使用了TLV9002,实现了NTC采集模块的设计,它的主要功能为:温度采集。
标签
Make Blocks
TLV9002
NTC采集模块
戈壁滩上的辉煌
更新2025-09-11
3
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任务介绍

Make Blocks第四期选择的任务是设计一款NTC采集模块,热敏电阻NTC是一个负系数的器件,其变化基本线性,随着温度的升高,电阻是不断变小的,由于需要将区间温度转化为0-3.3V的输出,我们需要进行一定的基线调整,以及比例放大(可能放大也可能按比例减小)。

模块介绍

本次设计的扩展模块为基于TLV9002的NTC采集模块,TLV9002IDGKR是德州仪器(Texas Instruments)推出的一款双通道、低功耗、轨到轨输入/输出(RRIO)运算放大器,采用SOT-23-8封装,工作电压范围为1.8V至5.5V,带宽为1MHz,静态电流仅为55μA/通道,适合电池供电的低功耗应用‌。其高精度特性和低噪声使其在信号调理电路中表现优异,尤其适用于NTC热敏电阻的温度检测场景‌。在NTC调理电路中,TLV9002IDGKR主要承担信号放大和线性化处理功能:通过配置为反相或同相放大器,将NTC电阻变化引起的微弱电压信号放大至ADC可检测范围;其轨到轨输出特性确保信号动态范围最大化,避免因电源电压限制导致的信号削波‌。其低输入偏置电流(1pA)可减少因NTC高阻值(如100kΩ@25℃)引入的测量误差,而高共模抑制比能有效抑制电源噪声干扰‌。

TLV9002IDGKR芯片DigiKey链接:https://www.digikey.cn/zh/products/detail/texas-instruments/TLV9002IDGKR/9094600

原理图和PCB模块介绍


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原理图


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PCB

我们这里选择的电阻都是根据经验先放置的给功能性电阻,根据不同的特性的热敏电阻,选择不同的R1,然后在根据基本线性的变化确定范围进行基线调整,然后在根据变化幅值通过放大倍数的调整匹配到0-3.3V的输出变化量。


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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

TLV9002

板卡尺寸

18mm x 18mm

供电电压

5V

管脚定义

接口:

管脚属性

管脚名

管脚编号

P

GND

1

P

5V

2

I/O

OUT

3

I/O

无效

4

板上设置及标识

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

本次看到了任务选择的是一个输出比较简单的任务,本期的任务基本上都是一个模拟量的转换,这次选择的热热敏电阻的处理,实际上也是对温度信号的一个处理,实际上这类传感器都是相似的。整体没有太大难度难度,接口相对来说也比较简单的,感谢论坛和得捷对本次活动的大力支持,不断的让工程师接触更多的新知识。

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demo-NTC.kicad_pcb
demo-NTC.kicad_sch
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